JPH0477194B2

JPH0477194B2 -

Info

Publication number: JPH0477194B2
Application number: JP1211145A
Authority: JP
Inventors: Jun Mito; Satoru Kitami
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1989-08-16
Filing date: 1989-08-16
Publication date: 1992-12-07
Also published as: DE4026161C2; JPH0374691A; KR910004975A; DE4026161A1; KR0174261B1

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、経由などの燃料輸送用として、
均衡のとれた実用性能を有する、特に、低透過性
に優れたホースに関する。＜従来技術＞従来、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、耐油性に優れ、かつ冷媒や
燃料の透過性の低いゴム、例えばニトリルゴムで
形成したホースや、ホースの内管をゴムと樹脂の
２層から形成したものが使用されていた。しかし、特に最近では、カーエアコン等の冷媒
として用いられているフレオンガスが、オゾン層
を破壊し、皮膚ガンを誘発することが明らかにさ
れてきたため、フレオンガスの代替品を研究する
一方で、従来のホースよりもガス洩れの少ない、
すなわち低透過性のホースの開発も急がれてい
る。この種のホースとしては、ゴムおよび／または
樹脂層を用いた複合構造のホースが主であり、ホ
ース最内層は、樹脂層を使用した場合のホースの
柔軟性を考慮して、厚さ0.1〜0.5mmの範囲内と薄
い。また、補強層を設ける場合も考えられている
が、この補強層の構成自体も従来のゴムホースの
構造と何ら変りがないため、加圧時の外径変化
（膨張）が１〜２％も生じてしまう。そのためホ
ースの内表面積増大と樹脂伸長による薄肉化によ
つて、ガス洩れが生じやすくなるといつた欠点が
あつた。＜発明が解決しようとする課題＞そこで本発明は、上記事情に鑑み、また、産業
上の要請に応えてなされたものであり、フレオン
ガス等の冷媒や、ガソリン等の燃料の透過性が低
いゴム／樹脂複合構造の内管を有するホースを提
供することを目的とする。＜課題を解決するための手段＞すなわち本発明は、ゴムおよび／または樹脂層
および補強糸で構成される補強層を有する複合構
造のホースにおいて、前記補強層を構成する補強糸の一定荷重（4.5
Kgｆ／本）伸び率が3.5％以下であり、補強糸の
編組角度が54.75°超56.0°以下の範囲であることを
特徴とする低透過性ホースを提供する。また、前記ホースの加圧時において、補強糸に
加わる負荷が、補強糸破断強度の５〜15％の範囲
内となる耐圧力を有するのが好ましい。さらに、使用加圧時の径変化が0.5％以下であ
るのがよい。以下、本発明について、詳細に説明する。本発明の低透過性ホースは、ゴムおよび／また
は樹脂層を有する内管を有し、かつ前記ゴムおよ
び／または樹脂層を有する内管上に補強層を有す
る複合構造から構成される。本発明の補強層を構成する補強糸としては、一
定荷重（4.5Kgｆ／本）伸び率が3.5％以下であ
り、補強糸の編組角度が54.75°超56.0°以下の範囲
であるのがよい。ここでいう一定荷重伸び率（JIS−L1017）と
は、4.5Kgｆの荷重を、ホース補強層を構成する
補強糸１本にかけた場合の補強糸の伸び率をい
う。またここでいう補強糸１本とは、編組として
補強層とする前の撚つた糸をいう。本発明に用いる補強糸の一定荷重（4.5Kgｆ／
本）伸び率は、3.5％以下であるのが好ましい。
3.5％超では補強糸が伸び過ぎ、ホースの径が広
がるため透過性が高くなり好ましくない。補強糸に用いる材料としては、レーヨン繊維、
ポリエステル繊維、ナイロン繊維、硬鋼線等があ
げられるが、前記伸び率を満足する繊維であれば
特に限定されない。具体的には、ポリエステル繊維としては、ポリ
エチレンテレフタレート（帝人、東レ社製；テト
ロン）が一般に好適に使用される。ナイロン繊維
としては、ナイロン６、ナイロン66、（旭化成社
製；レオナ）等が、硬鋼線としては、一般に該硬
鋼線上に防錆および接着性付与の為、真鍮メツキ
された鋼線が使用される。特に好ましくは、芳香族ポリアミド（アラミ
ド）繊維がある。芳香族ポリアミド繊維として
は、ポリ（ｐ−フエニレンテレフタルアミド）
（デユポン社；ケブラー、アクゾ社；トワロン）、
ポリパラフエニレン−３，４−ジフエニルエーテ
ル・テレフタルアミド（帝人；テクノーラ）等が
あり、これらを用いる。上述の補強糸を編組して補強層に用いるが、本
発明において、その編組角度は54.75°超、56.0°以
下であるのがよい。さらに好ましくは55°以上、
55.5°以下であるのがよい。編組角度が54.75°（静
止角度）以下では、ホース加圧時にホース長さが
縮みその代わりにホースの径が膨らむため、透過
可能な面積が大きくなつてしまう。また56.0°超
でも同様なことが生じる。さらに、本発明のホースは、一般的な使用圧力
である30〜40Kgｆ／cm²の圧力をかけたとき、補強
糸１本に加わる負荷が破断強度の５〜15％の範囲
（即ち加圧時負荷率が５〜15％）となるような耐
圧力を有するものが好ましい。即ち、ホースの耐
圧力（破壊圧力）が、使用圧力の6.6〜20倍の範
囲であるのがよい。この範囲内であれば、糸の伸
びが少なく、長い間低透過性が維持され、また耐
圧力に対しても優れた効果を有する。さらに、本発明のホースは、使用加圧（40Kg
ｆ／cm²）時のホースの径変化は、0.5％以下であ
るのがよい。径変化が0.5％超では、径変化が大
き過ぎるためにガスが透過しやすくなり好ましく
ない。また、本発明の低透過性ホースは、ゴムおよ
び／または樹脂よりなる多層構造の内管上に前述
の補強層を有するよう構成されている。ホースに用いられるゴムは、天然ゴム、合成ゴ
ム等一般的なものであればよい。具体的には、アクリロニトリル・ブタジエンゴ
ム（NBR）、クロロスルホン化ポリエチレン
（CSM）、エチレン・プロピレン・ジエン三元共
重合体ゴム（EPDM）、ブチルゴム（IIR）、塩素
化ブチルゴム（Cl−IIR）、臭素化ブチルゴム
（Br−IIR）、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、
ホース特性上のバランスあるいは耐油性、水分不
透過等を考慮すると、NBR、CSM、EPDM、
CHR、CHC、IIR、Cl−IIR、Br−IIRのゴム組
成物が好ましい。尚、ゴム組成物には、ゴムの他に加硫剤、充填
剤、補強剤、可塑剤、老化防止剤等が配合されて
おり、また、加硫促進剤、軟化剤、粘着付与剤、
滑剤、しやく解剤、分散剤、加工助剤等が配合さ
れていてもよい。また樹脂としては、フレオンガスの透過防止ま
たは使用環境下で生成する金属塩化物によるスト
レスクラツク防止等用途に応じてナイロン系樹
脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリアミド・ポリエ
ーテル共重合体等が使用される。ナイロン系樹脂としては、ナイロン６、ナイロ
ン８、ナイロン10、ナイロン11、ナイロン12、ナ
イロン66、ナイロン610等およびこれらの共重合
体、ならびにこれらを含有するポリアミド系樹脂
などが挙げられる。特にフレオンガスの透過防止と耐ストレスクラ
ツク性を同時に考慮した場合は、ナイロン11およ
び／またはナイロン12を必須成分として含有する
ポリアミド系樹脂とすることが好ましく、あるい
は、40〜80重量部のナイロン６および／またはナ
イロン６・66共重合体、５〜30重量部のナイロン
11および／またはナイロン12、および10〜40重量
部のポリオレフイン系樹脂からなる樹脂組成物と
することが好ましい。ナイロン11および／またはナイロン12を必須成
分として含有するポリアミド系樹脂の具体例とて
は、ナイロン11、ナイロン12のそれぞれ単独また
は混合樹脂、60重量％以上のナイロン11および／
またはナイロン12と、40重量％未満のそれ以外の
ポリアミド系樹脂、例えばナイロン６等とのブレ
ンドポリマー等があげられる。また、40〜80重量部のナイロン６および／また
はナイロン６・66共重合体、５〜30重量部のナイ
ロン11および／またはナイロン12、および10〜40
重量部のポリオレフイン系樹脂からなる樹脂組成
物では、ポリオレフインはα−オレフイン共重合
体であつてもよく、また、ポリオレフインの具体
例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エ
チレン・プロピレン共重合体および／またはこれ
ら重合体のマレイン酸付加物等があげられる。該樹脂組成物には、必要に応じて老化防止剤等
の他の添加剤を加えてもよい（例えば、耐熱剤
0.03〜0.5重量％および可塑剤３〜10重量％添
加）。なお、上記の配合割合は、該樹脂組成物に耐ス
トレス・クラツク性と柔軟性とをあわせ持たせる
ために限定されたものである。芳香族ポリアミド樹脂としては、メタキシリレ
ンジアミンとアジピン酸とから合成され、一般式
（）で示され、具体例としては、MXD6（東洋紡(株)
製）等があげられる。また、ポリアミド・ポリエーテル共重合体は、
ポリアミドセグメントとポリエーテルセグメント
とからなるブロツク共重合体であり、ポリアミド
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、ポリプロピレング
リコール、ポリエチレングリコール等からなる。ポ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てい
る。具体例としては、PEBAX 5533STOl、
PEBAX 5562MA00、PEBAX 5512MN00（以
上、アトケム(株)製）、ダイアミド−PAE E47（ダ
イセル・ヒユルス(株)製）等があげられる。本発明の低透過性ホースは、前述のゴムおよ
び／または樹脂を何層かに重ね、前記補強層とと
もに多層化した複合構造のものがよい。たとえば、内管、補強層および外管を有するホ
ースであつて、そのホースの使用目的、使用条件
等によつて、内管をさらに多層化したり、ストレ
ス・クラツク防止層を設けたりしてもよい。本発明の低透過性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きるが、たとえば内
管を樹脂層とゴム層の多層構造とし、その上に補
強層および外管を有する場合の例を示す。樹脂の種類に応じて用意した複数の押出機を使
用し、予め離型剤を付与したマンドレル上に、各
押出機を結合した共通の複層押出ヘツドからホー
スの内管を形成する樹脂をそれぞれ押出し、複層
構造の樹脂チユーブを形成する。この樹脂チユー
ブを形成されたマンドレルをゴム抽出機を通し、
樹脂チユーブ上にゴムを押出し、ゴム製の内管外
層を形成する。なお、必要に応じ、樹脂チユーブ
表面に塩化ゴム系、フエノール樹脂系、HRH系
等の接着剤を塗布、スプレーなどにより付与した
後、ゴム層を形成することができる。上記のように形成された内管上に、編組機を使
用して、本発明に示す条件の補強糸を編組し、そ
の上に、ゴム押出機を用いてゴム製外管を形成す
る。このようにして内管、補強層および外管の形
成されたマンドレルを、130〜170℃、好ましくは
140〜160℃の温度範囲内で加圧下加熱を行い、ゴ
ム層を加硫し、冷却し、最後にマンドレルを引き
抜くことにより、本発明のホースが得られる。＜実施例＞以下、本発明を実施例に基づいて、さらに具体
的に説明する。（実施例）すでに説明した方法で、ナイロン６（58.2重量
％）、ナイロン11（14.5重量％）、エチレン−プロ
ピレン共重合体（27.3重量％）からなる材料を用
いて、内径11mm、肉厚0.15mmの内管内層、ブチル
ゴム（IIR）の材料を用いて肉厚1.5mmの内管外
層、塩素化ブチルゴム（Cl−IIR）の材料を用い
て肉厚1.5mmの外層、および内管外層と外管の間
に表１に示す各種補強層を有するホース（発明例
１〜４、比較例１〜４）を製造した。これらのホ
ースを用いて、フレオンガス透過量およびこの透
過量に影響を与える加圧時のホース径変化を調べ
た。結果を表１中に示す。（フレオンガス透過量の測定方法） JRA規格（日本冷凍空調工業会規格）の
JRA2001に準ずる。ホースの長さ（自由長0.5ｍ）の前記各種ホー
スに冷媒をホース内容積１cm³当り0.6±0.1グラム
封入する。温度100℃に96時間放置し、24時間後
と96時間後の間の減量（ガス透過量）を測定し、
ｇｆ／ｍ／72時間に数値を換算した。また、加圧時の径変化についての測定は、40ｇ
ｆ／cm²で加圧した時のホース外径と、無加圧時の
ホース外径をノギスにて測定し、下記式［１］に
導入して求めた。加圧時径変化＝加圧時のホース外径−無加圧
時のホース外径／無加圧時のホース外径×100……［１
］

【表】

【表】表１から明らかなように、補強層の補強糸とし
てポリエステルを用い、そのポリエスルの一定荷
重（4.5Kgｆ／本）時の伸び率が４％のものは、
３％のものより糸の撚りが少ないため、伸びが大
きくなり好ましくない。また、アラミドおよび硬鋼線は糸の伸びが極め
て小さいため、加圧時の径変化は角度の要素が、
ガスの透過性に大きく影響を与える。一方、ポリ
エステルは糸の伸びが大きいので、編組角度を
54.75°（静止角度）より大きくすることで、加圧
時に静止角度方向に編組角度変化させ、ホースの
長さ方向にホースを伸ばすことで、ホース径方向
の膨らみを防止することができる。さらに、加圧時の負荷率（＝１／安全率）を小
さくすることにより、補強糸１本当たりの荷重
（伸び）を抑制することができる。＜発明の効果＞本発明の補強層を、ホースの複合構造中に含む
ことによつて、従来の複合構造のホースに比べ、
さらにガス透過量を30〜50％削減でき、低透過性
のホースを得ることができる。また本発明のホースは、高温下での樹脂変形を
も抑え、樹脂層の劣化を防止することもできる。

Claims

【特許請求の範囲】１ゴムおよび／または樹脂層および補強糸で構
成される補強層を有する複合構造のホースにおい
て、前記補強層を構成する補強糸の一定荷重（4.5
Kgｆ／本）伸び率が3.5％以下であり、補強糸の
編組角度が54.75°超56.0°以下の範囲であることを
特徴とする低透過性ホース。２前記ホースの加圧時において、補強糸に加わ
る負荷が、補強糸破断強度の５〜15％の範囲内と
なる耐圧力を有する請求項１に記載の低透過性ホ
ース。３使用加圧時の径変化が0.5％以下である請求
項１または２に記載の低透過性ホース。