JPH02236086A - ホースと継手金具の結合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、フレオンガスのような冷媒輸送用またはガソ
リン、軽油などの燃料輸送用として、漏れのない実用性
能を有するホースと継手金具の結合方法に関する。

く従来の技術〉 カー・クーラー等振動する物体に取り付けるクーラーの
冷媒として、一般的にはフレオンガス、特にジクロ口ジ
フルオ口メタン（以下、ＣＦＣ１２という。）が使われ
てきた。　　しかし、ＣＦＣＩ　２がオゾン層を破壊し
、そのために皮膚ガンが誘発されることが明らかとなり
、ＣＦＣＩ　２の使用が制限される方向となってきた。

　そこで、オゾン層破壊力の小さいトリフル才ロモノフ
ル才口エタン（以下、ＨＦＣ１３４ａという。）が代替
品候補のひとつとして考えられている。

この冷媒の安全性の確認が急がれる一方で、そのガスを
輸送する方法についてもより安全で、又メインテナンス
フリー化をする必要性が増大している。

冷媒輸送用または燃料輸送用等に使用されるホースとし
ては、ホースの内管を、耐油性があり、かつ冷媒や燃料
の透過性の低いゴムとして、例えば、ＮＢＲやＣＳＭ等
が用いられてきたが更に近時、耐透過性向上の為に、ホ
ース内管最内層にナイロン樹脂等の熱可塑性樹脂／内管
外層にＮＢＲ，ＣＳＭ．Ｉ　ＩＲ等のゴムを配したゴム
／樹脂内管複層構造ホースが提案されている。

く発明が解決しようとする課題〉 第１図に、本発明に使用される代表的なゴム／樹脂複合
ホースの断面斜視図を、そして第２図に、ホースと継手
金具のニップルとの結合状態の一例を示す。

ホース１０は、外面ゴム層４０、補強層３０、内面ゴム
層２０ｂおよび最内樹脂層２０ａ等を有する多層構造よ
りなっている。

また継手金具５０は、前記ホース内部とニップル５０ｂ
で結合し、ホース外部からソケット５０ａで圧縮し、ホ
ース１０と継手金具間をかしめるようになっている。

前述のホースは特に、最内層に薄層樹脂層２０ａを設け
ることで、フレオン等のガス透過量を非常に少なくする
作用を持たせている。

しかし、この薄層樹脂は、常用温度以上の高温（１４０
〜１６０℃）で長時間使用すると、継手金具のニップル
部の応力を受けてへたり、再び常用温度に戻っても使用
圧力（１５〜３０ｋｇｆ／ｃｍ２）以下でも、漏れが発
生してしまうという欠点があった。

従来のホースをある一定温度下に一定時間置き老化させ
た後、ホース内に圧力をかけ、漏れが生じるか否かを調
べ（気密試験）、その結果を第１表に示す。

第　　　　１　　　　表 この結果より、不測の事態により、高温下に長時間ホー
スが放置されたりすると、わずかな内圧しかかかってい
なくとも、ホース内のガスは漏れ、安全性、メンテナン
スフリー等の面で十分でないことがわかる。

この澗れを防止する技術として、継手金具の形状を、台
形溝、鋸歯形状及び竹ノコ形状ニップル、そしてソケッ
トの加締形状をウエーブ締、あるいはフラット締等とす
る方法があるが、いずれの形状においても、安定した性
能は得られていない。

また、０リング、スリーブ等のパッキング類を用いる方
法も考えられているが、ホースにニップルを挿入する時
に動いてしまう等の欠点があり、実用的でない。

接着剤を塗布する方法等もあるが、塩化ゴム系セメント
等ではホース最内層の樹脂が劣化してクラックが発生し
、漏れ防止効果が損われるといった恐れがある。

この様にこれまでの漏れ防止技術ではいずれの場合も信
用性、加工の容易性、コストの面て難点があり、実用化
に至っていない。

本発明は、上記事実に鑑み、また産業上の要請に応えて
なされたものであり、少なくとも最内層に熱可塑性樹脂
を有するホースにおいて、ＣＦＣ１２、ＨＦＣ１３４ａ
等の冷媒やガソリン等の燃料の漏れを発生することなく
、信用性の高い、ホースと継手金具の結合方法を提供す
ることを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 すなわち、本発明は、少なくとも最内層に熱可塑性樹脂
層を有するホースとその継手金具との結合方法において
、最内層の熱可塑性樹脂層と継手金具のニップルとの結
合部に、ムーニ粘度計による１２５℃の最低粘度が４５
〜１２０である未加硫ゴム組成物を介在して結合するこ
とを特徴とするホースと継手金具の結合方法を提供する
ものである。

また、前記未加硫ゴム組成物を、ホースとニップルの結
合部の面積に対し、ニップルの先端から１５％の面積部
分を除く部分に、ホースとニップルの結合部の面積に対
し、１５〜８５％の面積を被覆するように介在させるの
が好ましい。

そして、前記未加硫ゴム組成物は、通常用いられる原料
ゴムであればいずれでもよいがクロロスルホン化ポリエ
チレン（ＣＳＭ）またはブチル系ゴム（Ｉ　ＩＲ．Ｃｌ
ｌ．−Ｉ　ＩＲ．ＢｒＩＩＲ）を含有するものが好まし
い。　また、これらのゴムは単独で、場合によっては本
発明の主旨が損なわれない範囲で他のゴムと併用して使
用される。

また介在させる未加硫ゴム組成物は、前記未加硫ゴム組
成物を含むシートまたはセメントであるのが好ましい。

以下に、本発明について詳細に説明する。

本発明の結合方法は、第２図に示すように少なくとも最
内層２０ａに熱可塑性樹脂層を有するホース１０と、そ
の継手金具５０のニップル５０ｂとの間に、未加硫ゴム
組成物６ｏを介在させて結合する。

未加硫ゴム組成物の成分としては、天然ゴム、スチレン
ブタジエンゴム（ＳＢＲ）．ブタジエンゴム（ＢＲ），
イソブレンゴム（ＩＲ）および一般的なゴム組成物を用
いる。

具体的には、アクリロニトリル・ブタジェンゴム（ＮＢ
Ｒ）．クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ），塩素
化ポリエチレン（ＣＭ）、クロロブレンゴム（ＣＲ）、
エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合体ゴム（ＥＰ
ＤＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ），塩素化ブチルゴム（Ｃ
ｊｌｔ−Ｉ　Ｉ　Ｒ）　，臭素化ブチルゴム（ＢｒＩＩ
Ｒ），ヒドリンゴム（ＣＨＲ．ＣＨＣ）、アクリルゴム
（ＡＣＭ）等のゴム組成物があげられ、前記最内層およ
びニップルとのホース結合部に必要とされる特性上のバ
ランスおよび該未加硫ゴム組成物そのものの耐油性、水
分不透過性、ガス不透過性等の溜れ防止性能を考慮する
と、該未加硫ゴム組成物はＣＳＭ、ＩＩＲ、ＣＪ２−Ｉ
　ＩＲ，Ｂｒ−１　１Ｒのゴム組成物が好ましい。

なお、ゴム組成物には、ゴムの他に加硫剤、充填剤、補
強剤、可塑剤、滑剤、老化防止剤等が通常配合されてお
り、また、加硫促進剤、軟化剤、粘着付与剤、老化防止
剤、しゃく解剤、分散剤、加工助剤等が配合されていて
もよいが、ムーニー粘度計による１２５℃の最低粘度が
４５〜１２０である必要がある。

以下にさらに具体的に例示するが、本発明に用いる未加
硫ゴム組成物は、これらに限定されるものではない。

加硫剤としては、ゴムの種類によって異なるが、例えば
、ＣＳＭ　（クロロスルホン化ポリエチレン）の場合に
は、金属酸化物、金属過酸化物や有機酸を加硫剤として
用いる。

具体的には、酸化マグネシウム、酸化鉛、塩基マレイン
酸鉛等の金属酸化物、有機過酸化物、水添ロジン、アビ
エチン酸等の樹脂酸、ステアリン酸、ラウリン酸等の脂
肪酸等の有機酸があげられる。

また、ＩＩＲ（ブチルゴム）の場合には、変性フェノー
ル樹脂、キノンジオキシム、アルキルフェノールホルム
アルデヒド樹脂、あるいはｐ−キノンジオキシム．ｐ．
ｐ’　−ジベンゾイルキノンジオキシム、テトラク口ロ
ーｐ−ヘンゾキノン等が挙げられる。

充填剤、補強剤としては、カーボンブラック、酸化チタ
ン、ホワイトカーボン（ケイ酸系充填剤）、ケイ酸マグ
ネシウム、硫酸バリウム等の無機充填剤、そして有機質
充填剤として、フェノール樹脂、ハイスチレン樹脂等が
例示される。

可塑剤としては、二塩基酸エステル類、グリコール誘導
体、グリセリン誘導体、パラフィン誘導体、エボキシ話
導体等、具体的には、トリメリット酸エステル、ジオク
チルフタレート、ジーｎ−プチルーセバケート等がある
。

滑剤としては、ステアリン酸、ステアリン酸の金属せっ
けん、ワックス、ポリエチレン等が挙げられる。

本発明に用いる未加硫ゴム組成物は、ムーニー粘度計に
よる１２５℃の最低粘度が４５〜１２０、好ましくは５
０〜１００であるものを用いる。

４５未満では、熱老化後の該ホースのニツブル／樹脂間
の漏れ防止効果が不充分であり実用に供せない、かつ軟
らかすぎて作業性が悪く、混合機、ロールへの粘着等が
発生し、生産性および品質安定性が劣る。

また、１２０超では混合加工中に発熱による架橋が進み
、いわゆるヤケが発生しやすい為、作業困難で目的とす
るシート、またはセメントが得られない。

一般に、ムーニー粘度計による最低粘度は未加硫状態の
ゴム組成物の可塑度の目安であり、また前記第１表に示
す如く問題とする熱老化後の気密試験で１２０℃では漏
れず、１２０℃超で澗れる為に本発明ではムーニー粘度
計による１２５℃の最低粘度を、ホースとニツプル間の
結合に介在させる該未加硫ゴム組成物の当該部形状への
流れによる適合性の一基準として用いた。

前記未加硫ゴム組成物を１２５℃以上の高温下に置けば
、その熱で架橋が進み、該組成物の強度が増大し、ホー
スとニップル間の結合及び歪に対する抵抗性がより強く
なる。　一方、架橋温度以下（例えば８０℃）であって
も、ムーニー粘度計による１２５℃の最低粘度が４５以
上の未加硫ゴム組成物であれば、架橋前であっても本発
明の目的に十分耐えられるだけの結合強度及び歪に対す
る抵抗性を有する。

また、前記未加硫ゴム組成物を、ホースとニップルの結
合部の面積に対し、ニップルの先端から１５％の面積部
分を除く部分に、ホースとニップルの結合部の面積に対
し、１５〜８５％の面積を被覆するように介在させる。

１５％未満では、塗布面積率が不完全となり漏れやすく
なり、また、８５％超とすると、漏れ防止効果は発揮す
るが、結果的にニップル先端から１５％も被覆するため
、ホース内部のガスのような流体と前記未加硫ゴム組成
物とが接触し、未加硫ゴム組成物がガス（流体）に溶け
出したり、ガスが変色したりして、該ホースを使用する
システムに悪い影響を与え、最悪の場合は故障を発生す
る恐れがある。

未加硫ゴム組成物の介在方法は、有機溶剤に溶融させセ
メント状にして塗布しても、シート状にしてニップルに
被覆してもよく、ニツブルとホース間に未加硫ゴム組成
物を介在することができればどのような方法でもよい。

未加硫ゴム組成物をセメント状にするには、トルエン、
キシレン、ＭＥＫ．酢酸エチル、ヘキサン等の溶剤を用
いる。　濃度は作業でぎる範囲ならいずれでもよいが、
通常の濃度は５〜５０重量％とするのがよい。　また、
シート状に加工するには、ローラ、ロール、プレス等を
用いて行なえばよい。　未加硫ゴム組成物をセメント状
にして塗布すると、均一な薄膜形成が可能で微妙な厚さ
調整が容易な点で優れている。

また、シート状にすると、作業性、環境衛生性の点で好
ましい。　ニップルとホースの間に被覆する未加硫ゴム
組成物の厚さは、０．０５ｍｍ以上かつ０．２ｍｍ以下
が好ましい。

０．０５ｍｍ未満では、ソケットを加締た時に応力集中
部分のセメント状組成物が動ぎ、漏れ防止効果を発揮で
きず、また、０．２ｍｍ超ではホース挿入作業性が悪く
なるため好ましくない。

また、ホース最内層の熱可塑性樹脂としては、透過防止
の目的にかなうものであればいずれでもよく、一般にナ
イロン６、ナイロン６・６６共重合体、ナイロン１１、
ナイロン１２などで構成したホースが知られているが、
更に好ましくはナイロン６および／またはナイロン６・
６６共重合体を必須成分として含有するポリアミド系樹
脂や特開昭６３−１　２５８８５号等を用いるとよい。

ナイロン６および／またはナイロン６・６６共重合体を
必須成分として含有するボリアミド系樹脂は、ＣＦＣＩ
　２の耐透過性はよいので、従来、ホース内管材料とし
て多用されてきたが、具体例としては、ナイロン６、ナ
イロン６・６６共重合体のそれぞれ単独または混合樹脂
等があげられる。

その他のボリアミド系樹脂としては、例えば、ナイロン
８、ナイロン１０、ナイロン６１０等があげられる。

ボリアミド・ポリエーテル共重合体は、ボリアミドセグ
メントとポリエーテルセグメントとからなるブロック共
重合体であり、ボリアミドセグメントは、ナイロン６、
ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６・６６共重合
体、ナイロン６・１２共重合体等から、ポリエーテルセ
グメントは、ポリテトラメチレングリコール、ボリプロ
ビレングリコール、ポリエチレングリコール等からなる
。　　また、ボリアミドセグメントとポリエーテルセグ
メントの成分の組み合せにより、様々な程度の柔軟性、
融点、耐油性を示す共重合体が得られ、これらの共重合
体を用いるのもよい。

〈実施例〉 本発明を、実施例に基づき、さらに具体的に説明する。

（実施例１〜７、比較例１〜３） 未加硫ゴム組成物を第２表に示すような成分組成で配合
し、ミキシングロールにて６０℃で１５分間混合し、ム
ーニー粘度計によって、該未加硫ゴム組成物の１２５℃
における最低粘度を測定した。

実施例１〜６および比較例１〜３の未加硫ゴム組成物は
溶剤としてトルエンを用い、実施例７の未加硫ゴム組成
物は溶剤としてｎ−ヘキサンを用い、いずれも該未加硫
ゴム組成物の濃度が３０重量％となるように溶剤を加え
、溶解させてセメントとした、　なお、セメント塗布は
、乾燥後の膜厚が０．０５ｍｍおよび０１ｍｍとなるよ
うに塗布回数を調整した。

また、該未加硫ゴム組成物を、ラボ用小型ロールで、０
．１ｍｍおよび０．２ｍｍの厚さにシート出しを行クた
。

一方、ホースの製造法としては、公知の手段を適用する
ことがでぎる。

以下に本発明に供したホースの作製方法を示す。

まず、樹脂押出機を使用し、予め離型剤を付与した外径
１０．６ｍｍのナイロン１１マンドレル上に押出ヘッド
からホースの内管を形成する樹脂（ナイロン６／ナイロ
ン１１／ボリオレフィン）を０．１５ｍｍの厚さで押出
し、樹脂チューブを形成した。

この樹脂チューブを形成したマンドレルをゴム押出機に
通し、樹脂チューブ上に１１Ｒゴムを２．０ｍｍの厚さ
で押出し、ゴム製の内管外層を形成した。

上記のように形成された内管上に、編組機を使用して適
宜ポリエステル補強糸を編組し、その上にゴム押出機を
用いてＣβ−ＩＩＲゴム製の外管を１．５ｍｍの厚さで
形成した。

さらに、１５０℃の温度で６０分間加圧加硫し、冷却後
マントレルを引き抜くことにより、本発明に供するホー
スを作製した。

継手金具は、従来使用しているアルミニウム製継手金具
を使用した。

ニップルに該セメントを塗布、または該シートを巻きつ
け、その後ホースを挿入し、６０ｋｇｆ／ａｍ２の圧力
でソケットを締めつけることにより、該未加硫ゴム組成
物をニップとホース最内層樹脂との眉間に介在させ、ホ
ースと継手金具を結合した。

気密試験として、このホースを１６０℃の雰囲気下に２
４時間放置し、室温に放置冷却した後に、ホースを水中
に静置し、第２表に示すような各内圧をかけ、漏れが生
じないかどうか目視観察した。

漏れが生じなければ０１漏れが生じれば×とした。　ま
た、漏れが生じた場合は、そこで試験を中止した。

結果を第２表に示す。

（実施例８〜１２、比較例４〜６） 前記、実施例１〜５および比較例１〜３の未加硫ゴム組
成物のセメントおよびシートを用い、前記と同様の方法
でホースと継手金具を結合した。

第３表に示す各温度、時間条件に、このホースを放置後
、前記と同様に水中に静置し、第３表に示す各内圧をか
け、前記と同様に、漏れの有無を評価した。

結果を第３表に示す。

（実施例１３〜１５、比較例７〜９） 実施例３の未加硫ゴム組成物のセメントを用い、ニップ
ルへのセメント塗布面ｆＬＩ（％）を第４表に示すよう
に調整した。　塗布面積率（％）は、ホースとニップル
の結合面積に対するセメント塗布面積の割合であり、ホ
ース端部に相当するニップル位置を基点とし、ニップル
の先端方向に所定の塗布面積率となるまで塗布した。

その後、前記と同様の方法で、ホースと継手金具を結合
し、１６０℃雰囲気下、２４時間放置し、前記と同様の
方法で気密試験を行った。

さらに、以下に示す油封入熱老化試験およびニップル挿
入時メクレ試験を行った。

〈油封入熱老化試験〉 ＪＩＳ　Ｋ６３４９　７．４（２）項に記載の方法に準
拠し、温度１２０℃で１６８時間処理した。

その後、中の油を取り出し、油の色を目視観察した。

くニップル挿入時メクレ試験〉 ホースをニップルに挿入したサンプルを作製し、該サン
プルのニップル上のホース部分を長手方向に２．つ割り
し、ニップル部分の該未加硫ゴム組成物の状態を目視観
察した。

結果を第４表に示す。

実施例１〜５、比較例１〜３は、ニップルとホース最内
層樹脂層との間に介在する未加硫ゴム組成物のムーニー
粘度計による１２５℃ノ最低粘度と漏れ防止効果の関係
を示すものである。

実施例１〜５は、未加硫ゴム組成物のムーニー粘度計に
よる１２５℃の最低粘度が本発明で開示した範囲にあり
、いずれも良好な漏れ防止効果を有する。

比較例１〜２は、未加硫ゴム組成物のムーニー粘度計に
よる１２５℃の最低粘度が本発明の範囲よりも低いため
、２０〜４　０　ｋｇｆ／ｃｍ’で漏れを生じ、漏れ防
止効果が不十分であり、実用には供せない。

比較例３は、笑施例５から粘度低下効果を有する可塑剤
を除いた未加硫ゴム組成物であり、ムーニー粘度計によ
る１２５℃の最低粘度が本発明の最低粘度の範囲よりも
明らかに高いため、混合中にヤケな生じ、以後の試験に
供せなかった。

実施例６は、ニップルとホース最内層樹脂層との間に介
在する未加硫ゴム組成物がカーボンブラック配合クロロ
スルホン化ポリエチレンの未加硫ゴム組成物を用いたも
のであり、実施例７は、同様に、ブチルゴムの未加硫ゴ
ム組成物を用いたものである。　いずれも、本発明のム
ーニー粘度計による１２５℃の最低粘度の範囲にあるた
め、良好な漏れ防止効果を示している。

実施例８〜１２および比較例４〜６は、本発明の他の温
度条件での効果および漏れ防止限界圧力を確認するもの
であり、実施例は８０〜１６０℃のいずれの温度でも良
好な漏れ防止効果を示し、また、漏れ防止限界圧力は、
ムーニー粘度計による１２５℃の最低粘度が高くなるに
従い、高くなり、本発明の作用機構を裏付けている。

一方、比較例４〜５は、ムーニー粘度計による１２５℃
の最低粘度が本発明の範囲より低いため、１２０℃を超
える温度では、漏れ防止効果が不十分となる。　従って
、このことは本発明のムーニー粘度計による測定温度が
１２５℃であることの妥当性も裏付けている。

実施例１３〜１５、比較例７〜９は、ニップルに対する
未加硫ゴム組成物の配置位置および面積について検討し
たものである。

実施例１３〜１５は、いずれも良好な漏れ防止効果を示
し、かつ、油を変色させることも、ニップル挿入時にメ
クレを生じて作業性や漏れ防止効果の信頼性を損なうこ
ともない。

方、比較例７は塗布面積率が小さいため、塗布厚が薄い
場合に十分な漏れ防止効果を得ることができない。　ま
た、比較例８〜９は、漏れ防止効果は十分であるが、油
の変色や塗布膜のメクレを生じるため、実用には不適当
である。

従って、該未加硫ゴム組成物によるニップル被覆位置は
、ホースとニップルの結合部分の面積に対し、ニップル
先端から１５％の面積部分を除いた部分であり、かつ、
被覆面積がホースとニップルの結合部分の面積に対し、
１５〜８５％をしめていることが必要であることがわか
る。

〈発明の効果〉 本発明によれば、高温使用後においても、ホースと継手
金具の結合部からのガス、燃料、オイルなどの流体の漏
れは発生しなくなり、高温で長期に使用してもその性能
が維持されるので、信頼性が高く、高性能省資源に役立
つ。

また、従来の継手金具をそのまま利用でき、セメント状
塗布の場合は厚さ精度のよい薄膜形成が出来、コスト上
昇も少なく大量生産が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に使用される代表的なホースの断面斜
視図である。 第２図は、本発明のホースと継手金具との結合状態を表
わす一断面図である。 符号の説明 １０・・・・ホース、 ２０ａ・・・・樹脂層、 ２０ｂ・・・・内面層、 ３０・・・・補強層、 ４０・・・・外面ゴム層、 ５０・・・・継手金具、 ５　０　ａ　１目ソケット、 ５０ｂ・・・・ニップル、 ６０・・・・未加硫ゴム組成物、 ７０１１ホース端部、 ８０・・・・ニップル先端部 ＦＩＧ，１ ＦＩＧ．２

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　少なくとも最内層に熱可塑性樹脂層を有するホ
   ースとその継手金具との結合方法において、最内層の熱
   可塑性樹脂層と継手金具のニップルとの結合部に、ムー
   ニー粘度計による １２５℃の最低粘度が４５〜１２０である未加硫ゴム組
   成物を介在して結合することを特徴とするホースと継手
   金具の結合方法。
2. （２）　前記未加硫ゴム組成物を、ホースとニップルの
   結合部の面積に対し、ニップルの先端から１５％の面積
   部分を除く部分に、ホースとニップルの結合部の面積に
   対し、１５〜８５％の面積を被覆するように介在させる
   請求項１に記載のホースと継手金具の結合方法。
3. （３）　前記未加硫ゴム組成物は、クロロスルホン化ポ
   リエチレン（ＣＳＭ）またはブチル系ゴム（ＩＩＲ、Ｃ
   ｌ−ＩＩＲ、Ｂｒ−ＩＩＲ）を含有する請求項１または
   ２に記載のホースと継手金具の結合方法。
4. （４）　介在させる未加硫ゴム組成物は、前記未加硫ゴ
   ム組成物を含むシートまたは前記未加硫ゴム組成物を有
   機溶剤に溶解させたセメントである請求項１ないし３の
   いずれかに記載のホースと継手金具の結合方法。