JPH03255290A

JPH03255290A - 冷媒ガス用ホース

Info

Publication number: JPH03255290A
Application number: JP5229490A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Tanaka; 信雄田中; Taichi Negi; 太一祢宜; Satoshi Hirofuji; 俐廣藤
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1990-03-02
Filing date: 1990-03-02
Publication date: 1991-11-14
Anticipated expiration: 2013-06-18
Also published as: JP2766028B2

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】Ａ　　　の１本発明は、主として冷凍機、クーラーなどの装置に用い
られ、冷媒ガス、たとえばアンモニア、フロンガスなど
が通る配管において、配管に外部曲げ応力がかかりかつ
微少な振動がたえず負荷される部分にも使用可能なガス
バリアー性を有するホースに関する。

Ｂ　従来の技術冷２５！！機、クーラーなどの装置は冷媒を圧縮賭環さ
せる閉鎖ループで構成されており、多数の配管からなる
設備である。そして、ループ内にある冷媒は一度充填さ
れると、通常２〜５年間以上無補給である事が求められ
る。その為、金属バイブ、特に加工性が良い銅系のバイ
ブが使用されている。

しかしながら、これらの装置にはコンプレッサーからの
振動、及び自動車に備え付けられたクーラーの場合は、
自動車の振動などにより、外部曲げ応力が負荷され、か
つ、振動がくりかえしかかる銅配管部分でクラック、ピ
ンホールか発生し、冷媒が飛散してしまう問題かあった
。

従来、ＮＢＲ，ＥＰＤＭ等のゴム材料を用いたコムホー
スは配管の一部分に使用されてはいたが、冷媒のガスバ
リアー性が必ずしも良くないため、やむを得ず使用する
状況にあった。

また、特に最近、フロンガスによる成層圏のオゾン暦破
壊が問題となり、フロン＝１２よりフロン−２２に切り
替える必要が出て来ている。この場合、上記ゴムホース
のフロン−２２のガスバリアー性はフロン−１２より数
十倍ら悪く該ゴムホースでは対応出来ない状況にある。

そこでゴムホースに内側にガスバリアー性を有するプラ
スチック、たとえばポリアミド、エチレン−ビニルアル
コール共重合体（以下ＥＶＯＨ）などを複合する提案は
なされてはいるか、いずれの場合も下記に示す理由で使
用に耐えないものであった。すなわちポリアミドは冷媒
ガスバリアー性は多少認められるが十分でない。一方、
ＥＶＯＨは非常に有効な冷媒ガスバリアー性を有するも
のの、成形加工時、特にゴムの加硫化時の高温、高湿雰
囲気下でＥＶＯＨ層の変形、偏肉が生じホース両端部の
接続ジヨイント取付は不良及びこれによるガスもれ、あ
るいは、外部曲げ応力の存在下、たえず振動を受ける部
分でのクラック、ピンホールの発生等による冷媒ガスバ
リアー性ホースとしての信頼性に問題があった。

また特開昭５８−１９７０４０号にはＥＶＯＨ層を中間
層とし、ナイロン層を内層、ポリエステル系エラストマ
ー層を外層とするホースか記載されているが、このホー
スでは長期間振動を与えると、ＥＶＯＨ層とポリエステ
ルエラストマー層との接着性がほとんどない事よりＥＶ
ＯＨ／ナイロン層にクラック、ピンホールが発生しやす
い。たとえ、ＥＶＯＨ層とポリエステルエラストマー層
との間に接着性樹脂層を入れ、接着性を付与しても良好
な接着性樹脂がみあたらないこともあり必ずしも良好な
結果が得られなかった。

また特開昭５９−７０５６５号にはＥＶＯＨ層を中間層
とし、内外層にポリエステルアミド層を設けたホースが
記載されているが、このホースでは上記同様長期間振動
を与えるとＥＶＯＨ層とポリエステルアミド層との接着
性が低い為かＥＶＯＨ層にピンホールが発生するという
問題がある。

Ｃ１明が解決しようとする課題本発明は冷凍機、クーラーなどの装置に用いられる冷媒
ガス用配管において、該配管がたえず外部応力をくりか
えし受けてもピンホール、クラック等が発生せず、かつ
冷媒ガスに対するガスバリアー性か良好なプラスチック
ホースを提供することにある。

Ｄ　　題を　決するための本発明者は、冷媒ガス、特にフロン−２２に対するガス
バリアー性が最も良好な、Ｅ　Ｖ　ＯＨ単層パイプ及び
該パイプの外側に補強用編組層を含むゴム層で複合化し
たパイプを作成し、自動車用クーラーホースとして、曲
げ応力のかがる部分に使用して実用テストを行なった。

その結果、ＥＶＯＨだけを用いた多層ゴムホースの場合
、加硫工程？こおける高温、多湿の雰囲気の影響、及び
外層ゴムの収縮応力の為かＥＶＯＨ層に厚みムラ、偏肉
及びパイプの偏心が生じホース両端に取り付ける金属コ
ネクターの接続不良、ガスもれが生じゃすい。

また、長期間使用していると、ＥＶＯＨ複合ホースは、
曲げ曲率の大きい部分及び金属パイプと該パイプの接合
部周辺に微少なりラックか発生し、ガスバリアー性が悪
化する現象が認められｆコ。

そこで本発明者らは、鋭意検討を行なった結果、冷媒を
通さないＥＶＯＨ複合パイプでは、曲げ応力がかかった
状すで振動をあたえても、異常は発現しない事かわかっ
た。従って、上記異常は、冷媒の存在下、曲げ応力かか
かった環境下での振動により、厚みが不均一なＥＶＯＨ
層の部分てクラック、ピンホールの発生と推定される。

そこで本発明者らはさらに鋭意検討を行なった結果、Ｅ
ＶＯＨ層を中間層とし、ポリアミド系樹脂層を内外層と
する複合パイプを使用すると、おどろくべきことに、Ｅ
ＶＯＨ層の偏肉、金属コネクターとの接続不良、ガスモ
レがなく、かつ冷媒の存在下、曲げ応力がかかった環境
下で振動によるクラック、ピンホールの発生が生じない
パイプが製造出来る事か見い出され、本発明を完成する
にいたった。

ポリアミド樹脂層を内外層のいずれが一方の層のみに設
けたのでは本発明の目的は充分達せられない。

ところでＥＶＯＨ層とポリアミド層積層した構成体は公
知であり、例えば特開昭６１−１７９７３７、同５７−
４１９２４、同６１．−２７３９３１．実開昭５０−７
７４７４などがある。これらは、食品用フィルム、ボト
ルの延仲性耐レトルト性、０．ガスバリアー性の改善の
為の発明であり、本発明者か目的とする冷媒、たとえば
アンモニア、フロンガス等のバイリヤー性Ｉこ対する技
術思想かないばかりでなく、この様なＥＶＯＨの偏肉、
金属コネクターとの接続不良、モレ等の改善はらちるん
のこと、冷媒の存在下、外部曲げ応力がかかった状況下
で、くりかえし振動を受けた場合のクラック、ピンホー
ル発生防止に対する技術思想を、上記特許からおしはか
る事は不可能である。

それ故、ＥＶＯＨ層の両面にポリアミドを積層したホー
スがＥＶＯ）（の偏肉、金属コネクターとの接続不良、
ガスモレがなく、かつ冷媒のガスバリヤ−性の付与及び
冷媒の存在下、外部曲げ応力がかかった状況下、振動に
よるクラック、ピンホールが生じない事を見い出した事
はまったく予想外の事である。

Ｅ　発明のより詳細な説明本発明のＥＶＯＨとはエチレン−酢酸ビニル共重合体け
ん化物であり、エチレン含有率２０〜６０モル％のらの
である。エチレン含有率か２０モル％未満ては溶融成形
性が悪く、一方６０モル％以上では冷媒ガスバリヤ−性
が不足する。また、酢酸ビニル成分のけん化度は９０モ
ル％以上であることが好ましく、それ未満ては冷媒ガス
バリアー性、及び熱安定性が悪くなる。また、該ＥＶＯ
Ｈは、本発明の効果を阻外しない範囲内で、ブチレン、
プロピレン、ヒニルンラン系化合物、ヒニルビロリトン
系化合物を共重合したり、可塑剤、熱安定性、紫外線吸
収剤、酸化防止剤、着色剤、フィラー等をブレンドする
事は自由である。

また、ＥＶＯＨにポリアミド系樹脂、エチレン酢酸ビニ
ル共重合体（ＥＶＡ）、ＥＶＡケン化物、ポリウレタン
等をブレンドする事により、なかんずくポリアミド系樹
脂をブレンドすることによりポリアミド系樹脂層との接
着性が向上するのみならず、ゴム加硫工程時の高温多湿
によるＥＶＯＨ層の厚みムラ、偏肉、偏心、及び柔軟性
、クラックピンホール発生の低減効果か生じる場合があ
るので好ましい。ブレンドする場合の混合重量比率ｉｉ
　Ｅ　Ｖ　ＯＨ／配合する樹脂＝　９５／　５〜３０／
　７０、好適には８５／　ｔｏ〜４０／　６０である。

本発明のポリアミド系樹脂としては、６ナイロン、６・
６ナイロン、６・９ナイロン、６・１２ナイロンなどの
６ナイロン系樹脂、１１ナイロン、Ｉ２ナイロン及びこ
れらのエラストマーまｆこ芳香族系ポリアミド、さらに
は、これらのブレンド物などが使用可能であるか、特に
ポリアミド中の−Ｃｌ（、−基と−ＮＨＣＯ−基（１’
）モル比（ＣＨｚ／　Ｎｔ（Ｃｏ）が１１以下の場合、
冷媒ガスバリアー性、成形性を改善し、さらに応力存在
下での振動によるクラック、ピンホールの発生を大巾に
減少させる効果かある。さらに好適にはＣＨｔ／　ＮＨ
ＣＯ＝　８〜５である。

ＥＶＯＨ層とポリアミド系樹脂層との間には、通常接着
剤、接着性樹脂をとくに必要とせず、また接着性樹脂を
使用しない方がクラック、ピンホールの発生防止に好ま
しい場合が多い。しかしながら接着性を大きく付与した
い場合には接着材層を本発明を阻外しない範囲で付加す
る事は自由である。

本発明の上記層構成のホースの内径は７〜２０ｍｍφか
一般的であるが、これに限定されるしのではない。一方
ホースの総厚みは０２〜１．５ｍｍの範囲が良好である
。厚みか０．２ｍｍ未満ては、後で外側にゴム層を複合
する際、取り扱いが困難となる。

方１．５ｍｍを越えると、ホースの可撓性か劣り、クー
ラーなどへの取り付けが困難となる。

また、ＥＶＯＨ層の厚みは１０〜１５０μが好適であり
、ＩＯμ未満では冷媒のガスバリアー性が不足する。一
方１５０μを越えると可撓性が不良となる。

ポリアミド系樹脂層の厚み（合計厚み）は、１０〜１３
５０μか用いられ、特に５０〜８００μが好適である。

本発明の多層ホースを製造する方法については、特に限
定されるものではないが、共押出しホース成形、押出し
ラミホース成形法、共押出しラミホース成形法等が使用
される。

本発明の多層ホースは、前述のホースの外側、内側、あ
るいは内外両層にゴム層などを複合して使用される。特
にＥＶＯＨ層とポリアミド系樹脂層との合計厚みが０．
５１１１ｍ以下のホースに対しては、ゴム層との複合か
好ましい。そして、該ゴム層としては補強用編組層等を
含む多層のゴム層で複合した＃Ｒ戒か好適である。ゴム
としては天然ゴム、合成ゴムいずれも使用できる。また
、ゴム層の厚みは、５００μ〜１００００μ、好適には
１０００〜５０００μが用いられる。

本発明の多層ホースにゴム層を積層する場合、多層ホー
スはゴムホースの内層又は外層あるいは中間層に設けら
れるか、多層ホースを内扇として使用した場合には多層
ホース端部と接続用金具との接触部のガス透過が最小に
おさえられる特長を持つ。また外層として使用した場合
には内層と同様、ガス透過が最小におさえられるだけで
なく、ホース外層に付着しやすい油、有機溶剤等による
ゴムの劣化がおさえられる特長を持つ。一方、中間層と
して使用する場合は、内層あるいは外層使用と比較して
、金具接続時、及び使用時におけるホース端部の裂れな
どによるガスもれの防止に有効である。しかしながらこ
の方法は、ホースと金具との接触部分からのガス透過が
内層あるいは外層使用と比較して大きくなる。しｆ二か
つて、多層ポースは出来る限り最内層又は最外層？こ片
寄什た構成にする事がのぞましい。

一方ＥＶＯＨ層は２層以上とすることもできる。

この場合は、ＥＶＯＨ層の合計厚みか同じ１層と比較し
て振動によるピンホールの発生、ガス透過性の増加か大
巾におさえられるのみならず、上記接続部からのモレ、
裂け、油などによるゴムの劣化等が大巾におさえられ、
ガスバイブとしての性能か大巾に向上する。ＥＶＯＨ層
を２１以上とする場合の層構成としては、たとえばポリ
アミド／Ｅ　Ｖ　ＯＨ／Ｅ　Ｖ　ＯＨ／ポリアミド、ポ
リアミド／ＥＶＯＨ／ポリアミド／Ｅ　Ｖ　ＯＨ／ポリ
アミドなどがあげられる。

本発明において冷媒ガスとは、フロン１２（ＣＣ１２ｔ
Ｆ、）　、フロン２２　（ＣＩ（Ｃｉ！Ｆ、）　、フロ
ン１３４Ａ、フロン１１５　（ＣＣｆ！２Ｆ、十ＣＣｌ
２Ｆ５）などを言うが、とくにフロン２２に対して本発
明のホースは著効を示す。

以下実施例により更に本発明を説明するが、これにより
、本発明かなんら限定されるものではない。

二−二友ＪＪＬ実施例１〜８および比較１％Ｉ　１〜３３台の押出機と
円形多層グイからなる３種３層ホース用共押出機を用い
て、ＥＶＯＨ（メルトインデックス１．３ｇ／１０分、
１９０℃）、ポリアミドより構成されるホースを作成し
た。この時の各層の厚ミハ中間！ｉ　（ＥＶＯＨＦｉ）
　１００μおよび内外層（ポリアミド層）はそれぞれ５
００μであり、内径は１１■であった。このホースに２
ａ＋ｍ厚みのＥＰＤＭゴム（最外層）を接着材層を介し
てさらに多層化、次いで加硫化した。使用したＥＶＯＨ
，ポリアミド、ポリウレタンの銘柄、層構成、冷媒の透
過性などを表１に示す。

またこれらの多層ホースを５０Ｃ１１にカットし、ポー
スの片側は盲蓋を、他方をフロン−２２ガスが導入出来
る片口、コック及び圧力計を取り付け、Ｒ（曲率半径）
４１５ｃｍでバイブを１８０°に曲げた。この状態で圧
力計側を固定し、フロン−２２ガス２ｋｇＧで昇圧し、
盲蓋側に振動試験機を取り付け、周波数１００Ｈｚ、振
巾５１１１１１１の振動を与え、内圧の経時変化を測定
した。その結果を表１に示す。

なお表中透過度はｃｃ／　ｍ２・ｄａ）ｚａｔｒＩｌを
示し、保持圧力は２０００時間運転後のホース内の圧力
ｋｇ−Ｇを示す。

以下余白立−ｊＬ吸旦」口り本発明の、ＥＶＯＨ層の両面にポリアミド系樹脂層を積
層してなる多層ホースは、冷媒、特にフロン−２２に対
するガスバリヤ−性がすぐれているのみならず、ゴムと
の多層化における工程で生じるＥＶＯＨ層の厚みムラ、
偏肉、偏心による、ホール両端部の金属コネクター接続
不良、ガスモレ発生がほとんど認められず、さらには局
部的に曲げ応力が付加された状態でくりかえし振動を受
ける部分でのガスバリアー性の悪化もほとんど認められ
ない。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）エチレン含有率２０〜６０モル％のエチレン−ビ
ニルアルコール共重合体層を中間層とし、ポリアミド系
樹脂層を内外層とする冷媒ガス用ホース。
（２）請求項１記載のホースの少なくとも片面にゴム層
を有する冷媒ゴム用ホース。
（３）冷媒ガスがフロンガスである請求項１または２に
記載の冷媒ガス用ホース。