JPH06286060A

JPH06286060A - 自動車燃料配管用ホース

Info

Publication number: JPH06286060A
Application number: JP7401793A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Fujimori; 光洋藤森; Akihiko Takahashi; 昭彦高橋; Koyo Murakami; 公洋村上
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 1993-03-31
Filing date: 1993-03-31
Publication date: 1994-10-11

Abstract

(57)【要約】【目的】耐ガソリン透過性，柔軟性，耐キンク性，組
付作業性およびシール性の全てに優れた低コストの自動
車燃料配管用ホースを提供する。【構成】内層２と、上記内層２の外周に形成された外
層３とを備えた自動車燃料配管用ホース１である。そし
て、上記内層２が下記の（Ａ）成分によって形成され、
上記外層３がゴム弾性材によって形成され、かつ上記内
層２の厚みが、ホースの内径を１として１／３０以上の
寸法に設定され、上記外層３の厚みが、ホースの内径を
１として１／６以上の寸法に設定されているという構成
をとる。（Ａ）下記の（ａ）および（ｂ）を主成分とするポリア
ミド樹脂エラストマー。（ａ）ポリオレフィン系ゴム。（ｂ）ナイロン１１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車のガソリンタ
ンクとエンジンを接続するエバポホース，ブリーザーホ
ース，フューエルホース等の低圧用ホースに用いられる
自動車燃料配管用ホースに関するものである。

【０００２】

【産業上の利用分野】自動車の燃料配管は、おおむね金
属パイプとそれら金属パイプを接続するホースから構成
されている。このようなホースとして、例えば、ガソリ
ンタンクからエンジンまでを接続するエバポホース，ガ
ソリンタンクのエアー抜き部分に用いられるブリーザー
ホース，エンジンからガソリンタンクまでを接続する低
圧用フューエルホース等があげられる。上記ホースは、
例えばアクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）か
らなる内管ゴム層と、上記内管ゴム層の外周のポリエス
テル糸のブレード編みあるいはスパイラル編み等からな
る補強糸層と、上記補強糸層の外周のゴム弾性材からな
る外管ゴム層とから構成されている。上記ゴム弾性材と
しては、低圧用フューエルホースの場合、クロロプレン
ゴム（ＣＲ），エピクロルヒドリンゴム（ＣＨＣ），ク
ロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）等が用いら
れている。また、エバポホースおよびブリーザーホース
としては、ＣＲ，ＣＨＣ，ＣＳＭ，ＮＢＲとポリ塩化ビ
ニル（ＰＶＣ）の混合物等が用いられている。

【０００３】これらホースに関して、気化したガソリン
がホースを透過して外部に漏洩するという現象が生じて
いる。最近では、特に自動車の数が増加しており、この
ようなホースから漏洩するガソリンによる環境悪化が大
きな問題となっている。そのため、このような自動車か
ら漏洩する気化ガソリンの量を規制することが法案化さ
れており、特に１９９４年からは、アメリカ合衆国カリ
フォルニア州においては、エバポホースからの未燃焼蒸
散ガソリンの透過量が厳しく規制されることになり、従
来のガソリン透過量の約１／１０以下に規制される。ま
た、１９９６年から燃費の基準ラインが一層厳しく規制
されることになり、燃費向上の観点から軽量化が要望さ
れている。これらの理由から、上記内管ゴム層の形成材
料であるＮＢＲに代えてフッ素樹脂（ＦＫＭ）を用いた
ホースが提案されている。このＦＫＭからなるホース
は、気化ガソリンの透過量を抑制することはできるが、
ＦＫＭが高価なためコストが高くついてしまう。したが
って、上記ＦＫＭにかわる耐ガソリン透過性に優れたも
のが検討されている。しかし、ＦＫＭにかわるものにつ
いては、耐ガソリン透過性に優れていても、剛性が高い
ために、柔軟性に劣る、耐キンク性（耐座屈性）に劣
る、金属パイプに差し込み難いという組付作業性に劣
る、またシール性に劣るという種々の問題を有してい
る。

【０００４】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、耐ガソリン透過性，柔軟性，耐キンク性，組
付作業性およびシール性の全てに優れた低コストの自動
車燃料配管用ホースの提供をその目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の自動車燃料配管用ホースは、内層と、上
記内層の外周に形成された外層とを備えた自動車燃料配
管用ホースであって、上記内層が下記の（Ａ）成分によ
って形成され、上記外層がゴム弾性材によって形成さ
れ、かつ上記内層の厚みが、ホースの内径を１として１
／３０以上の寸法に設定され、上記外層の厚みが、ホー
スの内径を１として１／６以上の寸法に設定されている
という構成をとる。（Ａ）下記の（ａ）および（ｂ）を主成分とするポリア
ミド樹脂エラストマー。（ａ）ポリオレフィン系ゴム。（ｂ）ナイロン１１。

【０００６】

【作用】すなわち、本発明者らは、耐ガソリン透過性は
もちろん、耐キンク性，組付作業性および柔軟性に優れ
た自動車燃料配管用ホースを得るために一連の研究を重
ねた。その結果、ナイロン１１とポリオレフィン系ゴム
を主成分とするポリアミド樹脂エラストマーによって形
成された内層の外周に、ゴム弾性材からなる外層を形成
すると、上記ポリアミド樹脂エラストマーによって形成
された内層がナイロン１１の有する特性から耐ガソリン
透過性に優れ、しかもポリオレフィン系ゴムを配合する
ため柔軟性にも富みシール性が向上する。また、外層に
ゴム弾性材を用いることにより耐キンク性が向上し、し
かも組付作業性も向上する。さらに、ホースの内径に対
して内層の厚みを相対的に薄く形成し、かつ外層の厚み
を内層のそれよりも厚く形成することで、ホース全体の
柔軟性が向上することを見出しこの発明に到達した。

【０００７】つぎに、この発明を詳しく説明する。

【０００８】この発明の自動車燃料配管用ホースは、ポ
リオレフィン系ゴム（ａ）とナイロン１１（ｂ）を主成
分とするポリアミド樹脂エラストマー（Ａ成分）によっ
て形成される内層と、上記内層の外周にゴム弾性材によ
って形成される外層とから構成される。なお、この発明
において、上記主成分とするとは、主成分のみからなる
場合も含める趣旨である。

【０００９】上記内層は、ポリオレフィン系ゴム（ａ）
とナイロン１１（ｂ）を主成分とするポリアミド樹脂エ
ラストマー（Ａ成分）を用いて得られる。上記ポリオレ
フィン系ゴム（ａ）としては、エチレン−プロピレン−
ジエンゴム（ＥＰＤＭ），エチレン−プロピレンゴム
（ＥＰＭ）等があげられる。また、上記ナイロン１１
（ｂ）としては、従来公知のものがあげられ、一般に１
１−アミノウンデカン酸の重縮合により得られる。そし
て、上記ポリオレフィン系ゴム（ａ）とナイロン１１
（ｂ）との配合割合は、重量比で、ａ／ｂ＝１０／９０
〜７０／３０の割合に設定することが好ましい。すなわ
ち、ナイロン１１の配合割合が３０未満（ポリオレフィ
ン系ゴムが７０を超える）では、柔軟性，耐キンク性，
組付作業性およびシール性は極めて優れるが、耐ガソリ
ン透過性が劣り、ナイロン１１の配合割合が９０を超え
る（ポリオレフィン系ゴムが１０未満）と耐ガソリン透
過性は極めて優れるが、柔軟性，耐キンク性，組付作業
性およびシール性に劣る傾向がみられるからである。

【００１０】なお、この発明において、上記ポリオレフ
ィン系ゴム（ａ）と、上記ナイロン１１（ｂ）の相溶性
が悪い場合には、上記ポリオレフィン系ゴムに、１０重
量％（以下「％」と略す）を超えない割合でマレイン酸
が付加されたもの（マレイン酸変性されたもの）を用い
ることにより、両者の相溶性を効果的に向上させること
ができる。このように、１０％以下の割合でマレイン酸
が付加されたゴム材料を用いることが好ましく、ポリオ
レフィン系ゴムに含有されるマレイン酸が１０％を超え
ると、押出成形時にゲルが発生してしまい、成形できな
くなる場合が生じ好ましくない。

【００１１】さらに、上記ポリオレフィン系ゴム（ａ）
およびナイロン１１（ｂ）以外に、上記ポリオレフィン
系ゴムを加硫させるために、加硫剤を配合することもで
きる。上記加硫剤としては、イオウ，過酸化物，フェノ
ール樹脂，キノイド等があげられる。また、可塑剤を配
合することもできる。上記可塑剤としては、ｎ−ベンゼ
ンスルホン酸アミド等があげられる。そして、上記加硫
剤を配合する場合、その配合割合は、ゴム材料１００重
量部（以下「部」と略す）に対して０〜５部の割合に設
定することが好ましい。また、上記可塑剤の配合割合
は、ナイロン１１中０〜２０％の割合に設定することが
好ましい。すなわち、可塑剤の含有量が２０％を超える
と管内を流れるガソリンにより可塑剤が抽出され、その
抽出物が配管系中のインジェクター等を詰まらせる傾向
がみられるからである。

【００１２】また、上記加硫剤，可塑剤以外に、必要に
応じて、加硫促進剤，老化防止剤，加工助剤等の各種添
加剤を適宜に配合することができる。

【００１３】上記外層は、ゴム弾性材を用いて形成され
る。上記ゴム弾性材としては、ＣＲ，ＣＳＭ，ＮＢＲと
ＰＶＣの混合物，ＣＨＣ，エチレン−プロピレン−ジエ
ンゴム（ＥＰＤＭ），塩素化ポリエチレンゴム（ＣＰ
Ｅ），アクリルゴム（ＡＣＭ）等があげられる。

【００１４】この発明の自動車燃料配管用ホースは、例
えばつぎのようにして製造される。すなわち、まずポリ
オレフィン系ゴム（ａ）およびナイロン１１（ｂ）、さ
らに各種添加剤を配合し、加熱溶融させて均一に混合す
ることにより内層形成材料であるポリアミド樹脂エラス
トマー（Ａ成分）を作製する。ついで、上記ポリアミド
樹脂エラストマー（Ａ成分）を用いて押出成形機により
管状に押出成形する。つぎに、押出成形により作製され
たポリアミド樹脂エラストマー管状体の外周表面を接着
剤処理する。ついで、内層内をエアー加圧しながら接着
剤処理された面にゴム弾性材を押出成形することにより
ゴム製の外層を形成する。そして、所定の温度で加熱加
硫を行うことにより図１に示すような二層構造の自動車
燃料配管用ホース１が製造される。図において、２は特
定のポリアミド樹脂エラストマーからなる内層であり、
３はゴム弾性材からなる外層である。

【００１５】このようにして得られた自動車燃料配管用
ホース１において、各層の厚みは、ホースの内径を１と
すると、相対値として、内層２の厚みは１／３０以上に
設定することが好ましく、外層３の厚みは１／６以上に
設定することが好ましい。具体的には、ホース１の内径
が３．０〜１５．０ｍｍの場合、内層２の厚みは０．１
〜１．５ｍｍの範囲に設定することが好ましく、外層３
の厚みは１．５〜４．０ｍｍの範囲に設定することが好
ましい。特に好ましくは、内層２の厚みは０．５〜１．
０ｍｍ、外層３の厚みは２．２〜２．７ｍｍである。

【００１６】さらに、この発明の自動車燃料配管用ホー
ス１において、特定のポリアミド樹脂エラストマーから
なる内層２の曲げ弾性率を１０００〜７０００ｋｇｆ／
ｃｍ ²の範囲に設定することが好ましい。特に好ましく
は１０００〜５０００ｋｇｆ／ｃｍ²である。また、ゴ
ム弾性材からなる外層３の硬度は４５〜７５（Ｈｓ）に
設定することが好ましく、特に好ましくは６０〜７０
（Ｈｓ）である。上記のように各層の特性を設定するこ
とで、耐キンク性，柔軟性，気密性，組付作業性（金属
パイプへの差し込み性）等に優れたホースが得られるよ
うになる。

【００１７】このようにして内層２および外層３の形成
された二層構造の自動車燃料配管用ホース１は、例え
ば、図２に示すように、金属パイプ４に外嵌され使用さ
れる。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、この発明の自動車燃料配
管用ホースは、ポリオレフィン系ゴムおよびナイロン１
１を主成分とするポリアミド樹脂エラストマー（Ａ成
分）によって形成された内層の外周面にゴム弾性材によ
って外層が形成された二層構造を有するものである。し
かも、上記内層の厚みおよび外層の厚みが、ホースの内
径を基準とし、それぞれ所定の値に設定されている。こ
のため、内層の厚みが薄く設定されて、その内層形成材
料により優れた耐ガソリン透過性を有しながら柔軟性に
富み、しかも耐キンク性，気密性，組付作業性および耐
圧性に優れている。したがって、この発明の自動車燃料
配管用ホースは、例えば自動車のガソリンタンクとエン
ジンを接続するエバポホース，ブリーザーホース，フュ
ーエルホース等の低圧用ホースに最適であり、非常に利
用価値の高いものである。

【００１９】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。

【００２０】まず、実施例に先立ってポリアミド樹脂エ
ラストマーを作製した。〔ポリアミド樹脂エラストマーの作製〕下記の表１に示
すポリアミド樹脂（ＰＡ）およびＥＰＤＭ、さらに各種
添加剤を用い、同表に示す割合で配合して加熱溶融して
ポリアミド樹脂エラストマーを作製した。なお、下記の
表１中において、ＰＡ１１はナイロン１１である。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【実施例１〜５、比較例１〜３】下記の表２および表３
に示す原料を用い、前記製法に従って自動車燃料配管用
ホースを得た。また、内層の厚みおよび曲げ弾性率、外
層の厚みおよび硬度（ＪＩＳ規格）、さらにホースの内
径を下記の表２および表３に併せて示した。なお、加硫
条件は、１５０℃で３５分に設定した。上記内層の曲げ
弾性率は、つぎのようにして測定した。すなわち、プラ
スチックの曲げ試験方法における３点曲げ試験方法に基
づいて、所定の大きさ（長さ：８０±５ｍｍ，幅：１０
±０．５ｍｍ，厚み：４±０．２ｍｍ）に試験片を成形
した。そして、図３に示す装置を用い、２個の支持台６
に試験片７を架け渡し、中心部から加圧くさび５を、一
定速度（３０ｍｍ／ｍｉｎ）で下降させた。このときの
荷重−撓み曲線をチャート紙に記録し、下記の式により
曲げ弾性率を算出した。

【００２３】Ｅ＝Ｌ³／（４×ｂｈ³）×Ｆ／Ｙなお、上記式における各記号の意味を下記に示す。Ｅ：曲げ弾性率（ｋｇｆ／ｃｍ²）Ｌ：支点間距離（ｃｍ）ｂ：試験片の幅（ｃｍ）ｈ：試験片の厚み（ｃｍ）Ｆ：荷重−撓み曲線の初めの直線部分の任意に選んだ点
の荷重（ｋｇｆ）Ｙ：荷重Ｆにおける撓み量（ｃｍ）

【００２４】

【表２】

【００２５】

【表３】

【００２６】

【比較例４】可塑剤含有のポリアミド樹脂からなる単層
構造の自動車燃料配管用ホースを作製した。

【００２７】

【比較例５】ＮＢＲを用いて内層管状体を押出成形し、
ついで上記内層管状体の外周にポリエステル糸のブレー
ド編みによる補強糸層を形成した。そして、この補強糸
層の外周にＣＲを用いて外層を押出成形した。このよう
にして自動車燃料配管用ホースを製造した。

【００２８】上記のようにして得られた各自動車燃料配
管用ホースの、耐ガソリン透過性，耐キンク性，柔軟
性，気密性，組付作業性，耐圧性を測定評価した。ま
た、実施例品である自動車燃料配管用ホースの内層の曲
げ弾性率を測定した。そして、上記測定結果から、各ホ
ースを総合的に三段階で評価した。すなわち、○は優れ
ている、△は普通、×は劣るとして表した。これらの結
果を後記の表４および表５に示す。なお、上記各特性の
評価は、下記の方法に従って測定した。

【００２９】〔耐ガソリン透過性〕図４に示すように、
規定長さ（自由長５００ｍｍ）に切断した試料（ホー
ス）１０を、燃料タンク１２の２個所のパイプ１３，１
４に嵌め込みクランプ１５で固定した。ついで、上記燃
料タンク１２内に、タンク容量の８５％まで試料用燃料
（規定ガソリン）１１を充填し、試料１０内全面に燃料
１１が接触している状態にして４０℃の恒温槽中に１６
８時間放置した。ついで、放置した後、上記試料１０を
燃料タンク１２から取り外し、図５に示す燃料タンク１
６の上面に形成された２個所のパイプ１７，１８に試料
１０の両端部を嵌め込みクランプ１５で固定した。つい
で、燃料タンク１６内に、新品の規定ガソリン１１を約
１００ｃｃ充填し、試料１０内をガソリンベーパー状に
した。そして、この状態で４０℃の恒温槽中に２４時間
毎，３日間全体の重量を測定した。そして、下記の式に
よりガソリン透過量を算出した。

【００３０】Θ＝〔Ｗｎ−Ｗ（ｎ−１）〕／Ｓ上記式において、Θは一日毎の透過量（ｇ／ｍ²／ｄａ
ｙ）、Ｓは試料５００ｍｍの外表面の面積（ｍ²）、Ｗ
ｎはｎ日後の試料セット状態の質量（ｇ）であり、ｎは
０〜３の整数である。

【００３１】〔耐キンク性〕図６に示すように、長さ１
ｍの試料（ホース）１９を用いて輪を作ってその交叉部
を手で持って、矢印の方向に試料１９を引っ張り１分間
保持した。保持した後、Ｒ部の試料１９の外径Ｄ₁（ｍ
ｍ）を測定し、保持率を求めた。ついで、さらに輪の径
を小さくしていきキンクしたＲ部の輪の径を求めた。な
お、上記保持率は、下記の式により算出した。

【００３２】保持率（％）＝（Ｄ₁／Ｄ）×１００上記式において、Ｄは初期の試料（ホース）の外径（ｍ
ｍ）である。ただし、Ｄ₁およびＤとも試料（ホース）
外径の短径である。

【００３３】〔柔軟性〕長さ１５０ｍｍの試料（ホー
ス）を準備し、プラスチックの曲げ試験方法における３
点曲げ試験方法に基づいて測定した。すなわち、図７に
示すように、２個支持台２０にホース２１を架け渡しホ
ース２１の中心部から加圧くさび２２を３０ｍｍ／ｍｉ
ｎの速度で下降させ、このときの変位と加重の関係を測
定した。

【００３４】〔気密性〕図８に示すように、長さ３００
ｍｍの試料（ホース）２３の両端を、固定治具２４のパ
イプ部２５に取り付け固定した。ついで、矢印方向から
固定治具２４の端部の孔に空気（または不活性ガス）を
送り、ホース２３内を規定の圧力で充填させて水槽に浸
漬した。そして、規定時間経過した後、加圧気体の漏れ
の有無を調べた。

【００３５】〔組付作業性〕図９に示すように、長さ５
０ｍｍの試料（ホース）２６を直立させて設置し、圧縮
試験機２７に取り付けたパイプ２８を矢印方向に速度３
０ｍｍ／ｍｉｎでホース２６内に挿入した。その挿入す
る間の最大荷重を測定した。

【００３６】〔耐圧性〕長さ３００ｍｍのホースを破裂
試験機に取り付け、試料（ホース）の中に加圧液（水ま
たはオイル）を充満させた。ついで、毎分７０ｋｇｆ／
ｃｍ²の昇圧速度で加圧し破裂するときの圧力を測定し
た。

【００３７】

【表４】

【００３８】

【表５】

【００３９】上記表４および表５の結果から、実施例品
は、優れた耐ガソリン透過性を有しながら、耐キンク
性，柔軟性，気密性，組付作業性，耐圧性にも優れてい
ることがわかる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の自動車燃料配管用ホースの構成の一
例を示す断面斜視図である。

【図２】この発明の自動車燃料配管用ホースの使用状態
を示す断面説明図である。

【図３】ホースの曲げ弾性率の測定方法を示す説明図で
ある。

【図４】自動車燃料配管用ホースの耐ガソリン透過性の
測定評価方法を示す説明図である。

【図５】自動車燃料配管用ホースの耐ガソリン透過性の
測定評価方法を示す説明図である。

【図６】自動車燃料配管用ホースの耐キンク性の測定評
価方法を示す説明図である。

【図７】自動車燃料配管用ホースの柔軟性の測定評価方
法を示す説明図である。

【図８】自動車燃料配管用ホースの気密性の測定評価方
法を示す説明図である。

【図９】自動車燃料配管用ホースの組付作業性の測定評
価方法を示す説明図である。

【符号の説明】１自動車燃料配管用ホース２内層３外層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内層と、上記内層の外周に形成された外
層とを備えた自動車燃料配管用ホースであって、上記内
層が下記の（Ａ）成分によって形成され、上記外層がゴ
ム弾性材によって形成され、かつ上記内層の厚みが、ホ
ースの内径を１として１／３０以上の寸法に設定され、
上記外層の厚みが、ホースの内径を１として１／６以上
の寸法に設定されていることを特徴とする自動車燃料配
管用ホース。（Ａ）下記の（ａ）および（ｂ）を主成分とするポリア
ミド樹脂エラストマー。（ａ）ポリオレフィン系ゴム。（ｂ）ナイロン１１。
【請求項２】（ａ）成分がマレイン酸変性されたもの
である請求項１記載の自動車燃料配管用ホース。
【請求項３】内層の厚みが、ホースの内径を１として
１／３０〜１／４の寸法に設定され、外層の厚みが、ホ
ースの内径を１として１／６〜１／２の寸法に設定され
ている請求項１または２記載の自動車燃料配管用ホー
ス。