JPH05177774A - 燃料用ホース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】燃料用ホースに求められる諸特性を満足し、か
つ、加硫工程が不要であるために製造コストの小さい燃
料用ホースの開発。 【構成】少なくとも内管、補強層および外管を有するホ
ースであって、前記内管は、ポリアミド・アクリルゴム
グラフト共重合樹脂（Ａ）を主成分とする組成物で形成
され、前記外管は、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂と、
エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合ゴムおよびブ
チル系ゴムから選択される１種以上のゴムとを含有し、
熱可塑性樹脂が少なくとも連続相（マトリックス相）を
構成し、ゴム成分は少なくとも不連続相（分散相）を構
成し、かつ、ゴムの少なくとも一部が加硫されている動
的加硫ゴム（Ｂ）を主成分とする組成物で形成されてい
ることを特徴とする燃料用ホース。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガソリン、軽油、灯
油、都市ガスや液化石油ガス等の輸送用ホースに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】都市ガスや液化石油ガス等の燃料用のホ
ースは、その材質が、「ゴムであること」と規定されて
いる。すなわち、ゴム状弾性を有し、熱軟化しないもの
でなければならない。従って、燃料用のホースは、加硫
ゴム製のものが大部分であった。

【０００３】ところで、このようなホースの製造コスト
を検討したところ、加硫工程の寄与が大きいことが明ら
かとなった。従って、加硫ゴム製ホースと同等の性能を
有するホースを、加硫工程を経ずに製造することが出来
れば、ホースの製造コストが低減される。

【０００４】ガソリン、軽油、灯油、都市ガスや液化石
油ガス等の燃料用のホースは、従来から加硫ゴム製の内
管を有するホースが使用されているが、このような燃料
用ホースでは、その内部を輸送される輸送媒質中に、ホ
ースの構成成分、特に可塑剤が抽出され、輸送媒質の着
色等の汚染や抽出物の付着による配管機器の故障が生
じ、配管の機能を損なう場合があった。

【０００５】さらに、加硫ゴム製の燃料用ホースでは、
輸送媒質による着色も問題であった。

【０００６】このような観点から、近年になり、燃料用
ホースの材料として、加硫を必要とせず、可塑剤を併用
しない、すなわち低抽出性であり、耐油性および耐候性
に優れ、輸送媒質による着色の少ない、ポリアミド系樹
脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、フッ素系樹脂等
の熱可塑性樹脂の使用が試みられるようになってきた。

【０００７】しかし、これらの材料は、加硫ゴムと比べ
ると、常態での柔軟性に欠け、かつ、熱軟化するため
に、その使用は限定されていた。

【０００８】ちなみに、内管内層としてポリアミド系樹
脂層を有し、内管外層および外管にゴム層を有する燃料
用ホースが知られており、これは、燃料用ホースに求め
られる諸特性を満足するものであるが、製造工程が複雑
であり、かつ、加硫工程が不可欠であるために、製造コ
ストが高いという欠点がある。このような燃料用ホース
の製造コストを検討したところ、加硫工程の寄与が大き
いことが明らかとなった。従って、燃料用ホースを加硫
工程を経ずに製造することが出来れば、ホースの製造コ
ストが低減される。

【０００９】しかしながら、現在までに、燃料用ホース
に求められる特性、機能を有し、かつ、加硫工程を必要
としない、すなわち、製造コストの小さい燃料用ホース
は知られていない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実情に
鑑み、また、産業上の要請に応えてなされたものであ
り、燃料用ホースに求められる諸特性を満足し、かつ、
加硫工程が不要である為に製造コストの小さい燃料用ホ
ースの提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも内
管、補強層および外管を有するホースであって、前記内
管は、ポリアミド・アクリルゴムグラフト共重合樹脂
（Ａ）を主成分とする組成物で形成され、前記外管は、
熱可塑性ポリオレフィン系樹脂と、エチレン・プロピレ
ン・ジエン三元共重合ゴムおよびブチル系ゴムから選択
される１種以上のゴムとを含有し、熱可塑性樹脂が少な
くとも連続相（マトリックス相）を構成し、ゴム成分は
少なくとも不連続相（分散相）を構成し、かつ、ゴムの
少なくとも一部が加硫されている動的加硫ゴム（Ｂ）を
主成分とする組成物で形成されていることを特徴とする
燃料用ホース。

【００１２】以下に、本発明を詳細に説明する。はじめ
に、本発明のホースに用いられるポリアミド・アクリル
ゴムグラフト共重合樹脂（Ａ）および動的加硫ゴム
（Ｂ）について説明する。

【００１３】ポリアミド・アクリルゴムグラフト共重合
樹脂（Ａ）とは、ポリアミド樹脂が少なくとも連続相
（マトリックス相）を、アクリルゴムが少なくとも不連
続相（分散相）を構成し、該ポリアミド樹脂が該アクリ
ルゴムにグラフト化されている材料である。

【００１４】ポリアミド・アクリルゴムグラフト共重合
樹脂（Ａ）は、通常は、ポリアミド樹脂が連続相を構成
しているが、ポリアミド樹脂とアクリルゴムとの分散状
態が変形し、不連続相（ゴム相）中に更にポリアミド樹
脂が分散したいわゆるサラミ構造等となっていてもよ
い。

【００１５】ポリアミド・アクリルゴムグラフト共重合
樹脂（Ａ）の少なくとも連続相を構成するポリアミド樹
脂としては、ナイロン６、ナイロン１０、ナイロン１
１、ナイロン１２、ナイロン６６等の単独重合体や、ナ
イロン６／６６、ナイロン６／１０、ナイロン６／１
２、ナイロン６／６６／６・１０等の共重合体、あるい
はこれらのうちの２種以上の混合物等が例示される。

【００１６】また、少なくとも不連続相を構成するアク
リルゴムとしては、アクリル酸アルキルエステルと少量
の塩素を含む架橋性モノマーとの共重合体（ＡＣＭ）、
アクリル酸アルキルエステルとアクリロニトリルの共重
合体（ＡＥＭ）、アクリル酸アルキルエステルと活性塩
素含有モノマーとの共重合体、アクリル酸アルキルエス
テルとカルボキシル基含有モノマーの共重合体、アクリ
ル酸アルキルエステルとエポキシ基含有モノマーとの共
重合体等が例示される。

【００１７】ポリアミド・アクリルゴムグラフト共重合
樹脂（Ａ）は、少なくとも連続相を構成しているポリア
ミド樹脂の性質と、少なくとも不連続相を構成している
アクリルゴムの性質のいずれをも維持しているのみなら
ず、相乗効果によるさらに優れた性質をも有している。
すなわち、特に低温時における強靭性、耐熱老化特性、
化学物質（ホース内部を輸送される燃料等の油類を含
む）に対する抵抗性、フレキシビリティーおよび高温で
の物理特性、化学特性の保持性に優れ、その構成成分の
化学物質（ホース内部を輸送される燃料等の油類を含
む）による抽出が少なく（低抽出性）、可塑剤を用いな
くても十分加工が可能であるという性質を有する弾性材
料である。

【００１８】なお、ポリアミド・アクリルゴムグラフト
共重合樹脂（Ａ）に相当する市販品として、デュポン社
のＺＹＴＥＬ ＦＮシリーズ等がある。

【００１９】動的加硫ゴム（Ｂ）とは、熱可塑性ポリオ
レフィン系樹脂と、エチレン・プロピレン・ジエン三元
共重合ゴム（ＥＰＤＭ）およびブチル系ゴムから選択さ
れる１種以上のゴムとを含有し、熱可塑性樹脂が少なく
とも連続相（マトリックス相）を構成し、ゴム成分は少
なくとも不連続相（分散相）を構成し、かつ、ゴムの少
なくとも一部が加硫されている材料である。

【００２０】ここで、動的加硫ゴムとは、下記の物性を
有するものをいう。すなわち、ＡＳＴＭ Ｄ６３８およ
びＤ１５６６記載の試験法に準じて測定される値で、 テンションセットが１６０％以下、好ましくは１５０
％以下であり、 １２０℃×７２ｈの圧縮永久歪が５０％以下であり、 柔軟性の目安としてのヤング率（初期引張弾性率）が
２５００kgf/cm² 以下であり、かつ、 約１２０℃までゴム弾性を有する。

【００２１】即ち、本発明で用いる動的加硫ゴムは、Ａ
ＳＴＭ標準Ｖ．２８第７５６頁（Ｄ１５６６）に定義さ
れているゴムに関する定義に合致するものである。そし
て、動的加硫ゴムは、前記〜の特性を有するため、
加硫ゴムと同一の挙動を示すにもかかわらず、加工性に
優れ、かつ、成形時に加硫不要という特性を有する。こ
のため、加硫不要の本発明の燃料用ホースの内管外層あ
るいは外管を構成し得るのである。

【００２２】ところで、動的加硫ゴム（Ｂ）中の熱可塑
性ポリオレフィン系樹脂とは、高圧法または低圧法のい
ずれかによって１種またはそれ以上のモノオレフィンが
重合されて得られる結晶性の高分子量固体生成物、ある
いはそのハロゲン化物である。

【００２３】かかる樹脂の例としては、たとえば、アイ
ソタクチック又はシンジオタクティックのモノオレフィ
ン重合体樹脂やその塩素化物があげられ、これらの代表
的なものは、商業上入手し得る。

【００２４】熱可塑性ポリオレフィン系樹脂を構成する
適当なオレフィンモノマーの例としては、たとえば、エ
チレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、４−
メチル−１−ペンテン、５−メチル−１−ヘキセンおよ
びこれらの混合物が挙げられる。

【００２５】商業上入手し得る熱可塑性ポリオレフィン
系樹脂は、本発明で用いる動的加硫ゴム（Ｂ）に有利に
使用され得るが、特に、ポリプロピレン樹脂が好まし
い。

【００２６】動的加硫ゴム（Ｂ）中のＥＰＤＭとは、エ
チレン、プロピレンおよび若干のジエン成分の三元共重
合体であり、ジエン成分としては、ジシクロペンタジエ
ン、エチリデンノルボルネン、１，４−ヘキサジエン等
が例示される。

【００２７】また、動的加硫ゴム（Ｂ）中のブチル系ゴ
ムとは、ブチルゴム、塩素化ブチルゴム、臭素化ブチル
ゴム等を指すが、これらの中で、平均分子量３５万〜４
５万程度、塩素化率１．１〜１．３％程度の塩素化ブチ
ルゴムが好ましい。

【００２８】本発明で用いる動的加硫ゴム（Ｂ）は、当
該動的加硫ゴムに熱可塑性を与えるに充分な量の熱可塑
性ポリオレフィン系樹脂と、当該動的加硫ゴムにゴム様
弾性を与えるに充分な量の、少なくとも一部は加硫され
た、エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合ゴムおよ
びブチル系ゴムから選択される１種以上のゴムとのブレ
ンドよりなり、熱可塑性樹脂が少なくとも連続相（マト
リックス相）を構成し、ゴム成分は少なくとも不連続相
（分散相）を構成している。なお、不連続相（ゴム相）
中に更に熱可塑性樹脂が分散したいわゆるサラミ構造等
であってもよい。

【００２９】かかる動的加硫ゴム（Ｂ）は、通常、バン
バリーミキサー、ブラベンダーミキサー又はある種の混
練押出機（２軸混練押出機）を使用し、ゴム及び樹脂の
溶融物をこれらの装置内に維持し、ゴム相を微細に混練
分散させつつ、更に、架橋剤を添加して、ゴム相の加硫
が完了するまで、加硫を促進する温度で素練りすること
により製造される。

【００３０】即ち、動的加硫ゴム（Ｂ）は、素練りをし
ながらゴム相の加硫を進行させる、換言すると、動的に
加硫を進行させる動的加硫（Dynamic CureまたはDynami
c Vulcanization ）により製造されるものであり、かか
る製法のために、得られた動的加硫ゴム（Ｂ）は、加硫
ゴムと同一の挙動を示し、かつ、少なくとも連続相が樹
脂相であるために、その成型加工に際しては、熱可塑性
樹脂に準じた加工が可能である。

【００３１】このような動的加硫ゴム（Ｂ）の製造に際
し、ゴムの加硫系は、加硫可能な加硫系であればいずれ
であってもよいが、エチレン・プロピレン・ジエン三元
共重合ゴムの場合は、硫黄系、アルキルフェノール系加
硫剤による加硫系、ブチル系ゴムの場合は、硫黄系、ア
ルキルフェノール系、キノンジオキシム系加硫剤による
加硫系が好ましい。

【００３２】なお、動的加硫ゴム（Ｂ）として、熱可塑
性樹脂とゴムとの量比は、上述の如く特には限定されな
いが、熱可塑性樹脂とゴムとの合計量を１００重量部と
したとき、ゴムが２５〜７５重量部であるものが好まし
く、３０〜７０重量部であるものが更に好ましい。

【００３３】また、その分散形態は、不連続相の粒子径
が５０μｍ以下であるのが好ましく、２０μｍ以下であ
るのがより好ましく、５μｍ以下であるのが特に好まし
い。

【００３４】動的加硫ゴム（Ｂ）は、耐熱老化特性、熱
時の物性保持性および柔軟性に優れる。

【００３５】動的加硫ゴム（Ｂ）に相当する市販品に
は、熱可塑性樹脂としてポリプロピレン樹脂、ゴム成分
としてエチレン・プロピレン・ジエン共重合ゴムを使用
し、動的加硫を行なったアドバンスト・エラストマー・
システムス社（ＡＥＳ社）のサントプレン、ＤＳＭ社の
Kelprox 、ＮＯＶＡＣＯＲ社のサーリンク３０００シリ
ーズ、熱可塑性樹脂としてポリプロピレン樹脂、ゴム成
分として塩素化ブチルゴム（Ｃｌ−ＩＩＲ）およびさら
にエチレン・プロピレン・ジエン共重合ゴムを使用し、
動的加硫を行なったアドバンスト・エラストマー・シス
テムス社（ＡＥＳ社）のトレフシン、ＮＯＶＡＣＯＲ社
のサーリンク２０００シリーズ等がある。

【００３６】本発明のホースの内管あるいは外管の主成
分は、上記の通りである。

【００３７】そして、本発明のホースは、少なくとも内
管、補強層および外管を有し、内管がポリアミド・アク
リルゴムグラフト共重合樹脂（Ａ）を主成分とする組成
物で、かつ、外管が動的加硫ゴム（Ｂ）を主成分とする
組成物で形成されている。

【００３８】ここで、ポリアミド・アクリルゴムグラフ
ト共重合樹脂（Ａ）を主成分とする組成物とは、ポリア
ミド・アクリルゴムグラフト共重合樹脂（Ａ）を主成分
として含有し、他に、必要に応じ、本発明の趣旨を損な
わない範囲で、無機充填剤、顔料、少量の可塑剤および
老化防止剤等も含有する組成物をいう。

【００３９】また、動的加硫ゴム（Ｂ）を主成分とする
組成物とは、動的加硫ゴム（Ｂ）を主成分として含有
し、他に、必要に応じ、本発明の趣旨を損なわない範囲
で、軟化剤、無機充填剤、顔料、少量の可塑剤および老
化防止剤等も含有する組成物をいう。

【００４０】なお、上記において、「主成分とする」と
は、主成分と称される物質が、通常のゴム組成物中のゴ
ム含有量におよそ相当する量以上が含有されていること
をいう。

【００４１】本発明のホースにおいて、その補強層は、
特に限定されない。ブレードで形成されたものでもスパ
イラルで形成されたものでもいずれでもよい。また、用
いる材料は糸でもワイヤでもよい。

【００４２】補強糸としては、ビニロン繊維、レーヨン
繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、芳香族ポリア
ミド繊維等で製造された糸が例示される。

【００４３】前記繊維について、より具体的に述べる
と、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（東レ社製；テトロン）またはビニロン繊維（ユ
ニチカ社製）が例示され、一般に好適に使用されてい
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）等が例示される。

【００４４】また、補強用ワイヤとしては、硬鋼線が例
示され、さらに具体的には、防錆および接着性付与のた
めに真鍮メッキされた鋼線が例示される。

【００４５】本発明の燃料用ホースは、少なくとも内
管、補強層および外管を有するものであるが、そのホー
スの使用目的、使用条件等によっては、内管を多層化し
たり、ストレス・クラック防止層を設けたりしてもよ
い。

【００４６】本発明の燃料用ホースの製造方法は、ホー
ス製造時の加硫工程が不要であるという特徴を有する
が、以下にその一例を示す。

【００４７】まず、ポリアミド・アクリルゴムグラフト
共重合樹脂（Ａ）を主成分とする組成物の押出しに適当
な樹脂押出機を使用し、予め離型剤を付与したマンドレ
ル上に、ポリアミド・アクリルゴムグラフト共重合樹脂
（Ａ）を主成分とする組成物を押出し、樹脂チューブ
（内管）を形成する。

【００４８】上記のように形成された内管上に、必要に
応じ、補強糸との接着のために接着剤を塗布し、次い
で、編組機を使用して補強糸を編組する。編組後、必要
に応じ、外管との接着のために接着剤を塗布し、その上
に、動的加硫ゴム（Ｂ）を主成分とする組成物の押出し
に適した押出機を用いて、動的加硫ゴム（Ｂ）を主成分
とする組成物を押出し、外管を形成する。

【００４９】なお、内管上および補強層上に塗布する接
着剤としては、フェノール樹脂系、エポキシ樹脂系、ウ
レタン系の接着剤が使用可能であるが、ウレタン系の接
着剤が好適である。

【００５０】このようにして、内管、補強層および外管
が形成されたら、最後にマンドレルを引き抜くと、本発
明の燃料用ホースが得られる。

【００５１】上記製法は、本発明の燃料用ホースの製造
方法の一例である。

【００５２】この製法では、ホース製造時にマンドレル
を使用しているが、通常のゴム／樹脂複合構造ホース製
造時に必要な加硫の工程がないために、加硫時の熱によ
る収縮変形及び加硫時の圧力による変形等がなく、従っ
て、ホースの寸法精度は維持し易いので、寸法精度を厳
密に必要とする場合以外は、マンドレルを使用せずに製
造できることは勿論である。

【００５３】

【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）表１に示す種々の材料を用いて燃料用ホース
を作製した。従来例では外管のゴムについて２種の材料
を用いた。得たホースの寸法は、内径６．３ｍｍ、外径
１３．５ｍｍで、内管の厚さは１．５ｍｍであった。こ
れらのホースについて表１に示す種々の試験を行なって
特性を評価し、その結果を表１に定性的に示す。また、
表２には試験結果を定量的に示す。両表から、本発明の
燃料ホースは諸特性を満足していることが明白である。

【００５４】

【００５５】

【００５６】

【発明の効果】本発明により、燃料用ホースに求められ
る諸特性を満足する高機能なホースであって、加硫工程
不要のためにその製造工程が簡素化され、そのために製
造コストが小さい燃料用ホースが提供される。本発明の
ホースを使用すれば、ホース内を輸送される燃料等によ
るホース成分の抽出が殆どないので、燃料等が汚染され
ない。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも内管、補強層および外管を有す
   るホースであって、前記内管は、ポリアミド・アクリル
   ゴムグラフト共重合樹脂（Ａ）を主成分とする組成物で
   形成され、前記外管は、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂
   と、エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合ゴムおよ
   びブチル系ゴムから選択される１種以上のゴムとを含有
   し、熱可塑性樹脂が少なくとも連続相（マトリックス
   相）を構成し、ゴム成分は少なくとも不連続相（分散
   相）を構成し、かつ、ゴムの少なくとも一部が加硫され
   ている動的加硫ゴム（Ｂ）を主成分とする組成物で形成
   されていることを特徴とする燃料用ホース。