WO2023021866A1 - エアブレーキ用チューブ - Google Patents

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WO2023021866A1
WO2023021866A1 PCT/JP2022/026574 JP2022026574W WO2023021866A1 WO 2023021866 A1 WO2023021866 A1 WO 2023021866A1 JP 2022026574 W JP2022026574 W JP 2022026574W WO 2023021866 A1 WO2023021866 A1 WO 2023021866A1
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resin
layer
polyamide
air brake
inner layer
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French (fr)
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啓太 富永
義紘 古山
良二 眞井
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ニッタ株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B1/00—Layered products having a non-planar shape
    • B32B1/08—Tubular products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
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    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/34—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyamides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2597/00—Tubular articles, e.g. hoses, pipes

Definitions

  • Metal piping and polyamide resin tubes are used in air brake systems used in trucks, buses, etc. From the viewpoint of weight reduction and simplification of wiring work, the use of polyamide resin tubes is increasing.
  • Air brake tubes are required to have heat resistance and pressure resistance because they are used to circulate high-pressure air in a high-temperature environment.
  • DIN74324 which is a German industrial standard, defines a maximum operating temperature of 100° C. and a maximum operating pressure of 1250 kPa as the standard with the highest heat resistance and pressure resistance requirements.
  • ISO7628 an international industrial standard, defines a maximum operating temperature of 125°C and a maximum operating pressure of 1250 kPa as a standard for dealing with higher temperature environments. .
  • Patent Document 1 In order to improve the pressure resistance at the maximum operating temperature specified by ISO7628, the innermost layer made of polyamide resin, the outer layer made of polyester elastomer, and the adhesive layer provided between the innermost layer and the outer layer.
  • Patent Document 1 A multi-layer tube has been proposed (Patent Document 1).
  • Patent Document 1 by using a polyester-based elastomer having a higher melting point than the polyamide-based resin specified as a tube material in DIN74324 for the outer layer, pressure resistance in a high-temperature environment is improved.
  • the polyester-based elastomer disclosed in Patent Document 1 has higher rigidity than polyamide-based resins that are generally applied as air brake tubes. Therefore, a multi-layer tube including a layer made of a polyester-based elastomer, as disclosed in Patent Document 1, is less flexible than a single-layer tube made of a polyamide-based resin. As a result, wiring work for vehicles such as trucks and buses becomes extremely difficult. Conventionally, a single-layer tube made of polyamide resin according to DIN74324, which is generally applied as an air brake tube, cannot meet the compressive strength under the 125° C. environment specified in ISO7628 Category 3.
  • An object of the present invention is to provide an air brake tube that achieves both pressure resistance in a high-temperature environment and wiring workability to a vehicle.
  • the air brake tube according to the present invention has a multi-layer structure, a hoop stress of more than 9.72 MPa in a 125°C environment, and a tensile modulus of elasticity of less than 650 MPa in a 23°C environment.
  • the pressure resistance is higher than the pressure resistance in the 125 ° C environment of the single-layer tube made of polyamide resin according to DIN74324. have in the environment.
  • the tensile modulus in a 23°C environment is less than 650 MPa, a single-layer tube made of a highly rigid polyamide-based resin that can satisfy the compressive strength in a 125°C environment specified in ISO7628 Category 3. It has higher flexibility under the environment of 23°C than the flexibility under the environment of 23°C. Therefore, it is possible to achieve both pressure resistance in a high-temperature environment and wiring workability to the vehicle.
  • FIG. 1 shows a sectional view of an air brake tube 10A according to a first embodiment.
  • the air brake tube 10A has a multilayer structure.
  • the multilayer structure has a hollow inner layer 12 and an outer layer 14A provided outside the inner layer 12 .
  • the index of pressure resistance is determined based on the burst pressure of ISO7628, which is defined as a standard corresponding to higher temperature environments.
  • Category 3 of ISO7628 defines the burst pressure at 2.5 MPa in an environment of 125° C., which is defined as the maximum operating temperature.
  • a breaking pressure of 2.5 MPa is converted into hoop stress using the hoop stress conversion formula defined in DIN73378.
  • the converted hoop stress is an index of pressure resistance.
  • ISO7628 and DIN74324 define the tube outer diameter, tube wall thickness, and their dimensional tolerances for each tube nominal diameter.
  • the hoop stress ⁇ is obtained from the tube outer diameter and tube wall thickness, which are the conditions that are most likely to break within the dimensional tolerance, for a generally used tube nominal diameter.
  • the hoop stress corresponding to the pressure of 2.5 MPa is 9.72 MPa. That is, the hoop stress of 9.72 MPa is the reference value for whether or not the pressure resistance is satisfied.
  • a tensile elastic modulus which indicates the difficulty of deformation, is used.
  • a lower tensile modulus means a higher flexibility.
  • the tensile modulus which is the standard value for whether or not flexibility is satisfied, uses the measurement result of the tensile modulus of a single-layer tube made of polyamide 1010 (PA1010) resin that satisfies the pressure resistance specified as PHLY of DIN74324. .
  • a sample of a single-layer tube made of polyamide 1010 resin that satisfies the pressure resistance specified as PHLY of DIN74324 cut to a length of 170 mm was placed in an environment of 23 ° C./50% RH for 24 hours or more. After standing still, it is set in a tensile tester specified in JIS K7161-1, which is a Japanese industrial standard, so that the distance between grips is 115 mm. A tensile test is started at a test speed of 1 mm/min in accordance with JIS K7161-1 under an environment of 23°C/50% RH, and the increase in tensile load and distance between grips is measured.
  • JIS K7161-1 Japanese industrial standard
  • nominal strain is obtained using the following nominal strain calculation formula defined in JIS K7161-1.
  • ⁇ t Lt/L (Formula 3)
  • Lt Increase in distance between grips (mm)
  • the reference value for pressure resistance is the hoop stress of 9.72 MPa
  • the reference value for flexibility is the tensile modulus of elasticity of 650 MPa.
  • the material of the inner layer 12 and the outer layer 14A of the air brake tube 10A has a hoop stress greater than 9.72 MPa in the 125°C environment of the air brake tube 10A, and the tensile elastic modulus of the air brake tube 10A in the 23°C environment. is selected to be less than 650 MPa.
  • the inner layer 12 is made of unplasticized polyamide resin
  • the outer layer 14A is made of plasticized polyamide resin.
  • the thickness of the inner layer 12 can be reduced and the pressure resistance can be increased compared to the case where the outer layer 14A is formed from a non-plasticized polyamide resin. Therefore, the thickness of the plasticized polyamide-based resin of the outer layer 14A can be increased, and the effect of complementing the flexibility by the plasticized polyamide-based resin can be enhanced.
  • the thickness ratio of the inner layer 12 is set so that the flexibility of the non-plasticized polyamide resin of the inner layer 12 is supplemented by the plasticized polyamide resin of the outer layer 14A. If the thickness ratio of the inner layer 12 is less than 5%, it becomes difficult to stably mold the inner layer 12, so the thickness ratio of the inner layer 12 is preferably 5% or more.
  • the plasticized polyamide resin of the outer layer 14A complements the flexibility of the unplasticized polyamide resin of the inner layer 12. and flexibility cannot be satisfied.
  • the plasticized polyamide resin of the outer layer 14A becomes less flexible than the unplasticized polyamide resin of the inner layer 12. cannot be fully complemented and flexibility cannot be satisfied.
  • the unplasticized polyamide resin of the inner layer 12 has too small a hoop stress at 125° C.
  • the unplasticized polyamide resin of the inner layer 12 exceeds the pressure resistance of the plasticized polyamide resin of the outer layer 14A. Compensation cannot be completed, and pressure resistance cannot be satisfied. Therefore, the flexibility of the non-plasticized polyamide resin of the inner layer 12 is complemented by the plasticized polyamide-based resin of the outer layer 14A, and the pressure resistance of the plasticized polyamide-based resin of the outer layer 14A is complemented by the non-plasticized polyamide-based resin of the inner layer 12.
  • the hoop stress at 125° C. when made into a single-layer tube is set as follows.
  • the thickness ratio of the inner layer 12 made of unplasticized polyamide resin is 5% or more and 40% or less, and the hoop stress at 125 ° C. when the inner layer 12 is a single-layer tube is 9.72 MPa.
  • the resin and the plasticized polyamide resin of the outer layer 14A have a melting point of 190° C.
  • the hoop stress of 10A under a 125° C. environment is greater than 9.72 MPa, and the tensile elastic modulus of the air brake tube 10A under a 23° C. environment is less than 650 MPa. Therefore, it is possible to achieve both pressure resistance in a high-temperature environment and wiring workability to the vehicle.
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view of an air brake tube 10B according to a second embodiment.
  • the air brake tube 10B is characterized in that the outer layer 14B has a first outer layer 16 provided outside the inner layer 12 and a second outer layer 18 provided outside the first outer layer 16. 10A (see FIG. 1).
  • the air brake tube 10B has a three-layer structure consisting of the inner layer 12, the first outer layer 16 and the second outer layer 18. As shown in FIG.
  • the material of the inner layer 12, the first outer layer 16 and the second outer layer 18 has a hoop stress greater than 9.72 MPa in an environment of 125° C. of the air brake tube 10B. It is selected so that the tensile elastic modulus under the environment of 23° C. is less than 650 MPa.
  • the ratio of the thickness of the inner layer 12 made of unplasticized polyamide resin is 5% or more and 40% or less, and the hoop stress at 125° C. when the inner layer 12 is a single-layer tube is 9.0%.
  • the melting point of the system resin and the plasticized polyamide resin of the outer layer 14B is 190 ° C.
  • the deflection temperature under load of 1.80 MPa bending stress in accordance with ISO 75 is 50 ° C. or higher.
  • the hoop stress of the tube 10B under a 125° C. environment is greater than 9.72 MPa, and the tensile modulus of elasticity of the air brake tube 10B under a 23° C. environment is less than 650 MPa. Therefore, it is possible to achieve both pressure resistance in a high-temperature environment and wiring workability to the vehicle.
  • the first outer layer 16 for example, an inexpensive plasticized polyamide resin having poor chemical resistance, wear resistance, etc. can be used, and for the second outer layer 18, chemical resistance, wear resistance, etc. can be used.
  • a plasticized polyamide-based resin that is superior to the first outer layer 16 can be used.
  • the cost of the air brake tube 10B can be reduced while improving chemical resistance, wear resistance, and the like.
  • the degree of freedom in selecting the plasticized polyamide resin used for the outer layer 14B is increased, so a wide range of designs are possible.
  • the hoop stress obtained is pressure resistance in a 125°C environment.
  • O When the obtained hoop stress is greater than 9.72 MPa, it is indicated as "O”, and when the obtained hoop stress is 9.72 MPa or less, it is indicated as "x".
  • a tube sample cut to a length of 170 mm was allowed to stand in an environment of 23° C./50% RH for 24 hours or longer, and then tested on a tensile tester specified in JIS K7161-1 so that the distance between grips was 115 mm. set to A tensile test is started at a test speed of 1 mm/min in accordance with JIS K7161-1 under an environment of 23° C./50% RH, and the increase in tensile load and distance between grips is measured.
  • the tensile stress is obtained using the tensile stress calculation formula (see formula 2) specified in JIS K7161-1.
  • the nominal strain is obtained using the nominal strain calculation formula (see formula 3) specified in JIS K7161-1.
  • the tensile modulus is determined using the tensile modulus calculation formula (see formula 4) specified in JIS K7161-1.
  • the required tensile modulus is the flexibility under the 23°C environment.
  • O When the obtained tensile modulus of elasticity is less than 650 MPa, it is indicated as "O”, and when the obtained tensile elastic modulus is 650 MPa or more, it is indicated as "x".
  • Example I-1 the inner layer is made of unplasticized polyamide 612 resin and the outer layer is made of plasticized polyamide 612-A resin. %) is an air brake tube having a two-layer structure.
  • Example I-2 the inner layer is made of unplasticized polyamide 6-A resin and the outer layer is made of plasticized polyamide 612-A resin, and the thicknesses of the inner layer and the outer layer are 0.4 mm and 0.6 mm (the ratio of the thickness of the inner layer 40%) is an air brake tube having a two-layer structure.
  • Example I-4 the inner layer is made of unplasticized polyamide 66-A resin and the outer layer is made of plasticized polyamide 612-A resin, and the thicknesses of the inner layer and the outer layer are 0.1 mm and 0.9 mm (the ratio of the thickness of the inner layer 10%) is an air brake tube having a two-layer structure.
  • Comparative Example I-1 the inner layer was made of unplasticized polyamide 612 resin and the outer layer was made of plasticized polyamide 612-A resin. %) is an air brake tube having a two-layer structure.
  • Comparative Example I-2 the inner layer is made of unplasticized polyamide 66-B resin and the outer layer is made of plasticized polyamide 612-A resin, and the thicknesses of the inner layer and the outer layer are 0.1 mm and 0.9 mm (the ratio of the thickness of the inner layer 10%) is an air brake tube having a two-layer structure.
  • Comparative Example I-3 the inner layer was made of unplasticized polyamide 6-B resin and the outer layer was made of plasticized polyamide 610-A resin, and the thicknesses of the inner layer and the outer layer were 0.4 mm and 0.6 mm (the ratio of the thickness of the inner layer 40%) is an air brake tube having a two-layer structure.
  • Comparative Example I-4 is a single layer air brake tube made of polyamide 1010 resin that satisfies the pressure resistance specified as PHLY of DIN74324.
  • Comparative Example I-5 is a single layer air brake tube made of plasticized polyamide 612-A resin.
  • Comparative Example I-6 the inner layer was made of unplasticized polyamide 6-C resin and the outer layer was made of plasticized polyamide 12 resin. %) is an air brake tube having a two-layer structure.
  • Comparative Example I-7 is a single layer air brake tube made of a plasticized polyamide 12 resin defined as PHLY to DIN 74324.
  • Table 1 shows the evaluation results of pressure resistance and flexibility of the air brake tubes of Example I and Comparative Example I.
  • Table 1 shows the evaluation results of pressure resistance and flexibility of the air brake tubes of Example I and Comparative Example I.
  • the hoop stress shown in the columns of inner layer and outer layer is measured under a 125 ° C environment when each material is made into a single-layer tube with an outer diameter of 8 mm and a wall thickness of 1 mm. hoop stress.
  • the hoop stress does not depend on the tube size, but is a characteristic determined only by the material.
  • the deflection temperature under load is the deflection temperature under load when a bending stress of 1.80 MPa is applied according to ISO75. The same applies to Tables 2, 3 and 4, which will be described later.
  • Example II and Comparative Example II An air brake tube having an outer diameter of 10 mm and a wall thickness of 1.25 mm was formed, and pressure resistance under a 125° C. environment and flexibility under a 23° C. environment were evaluated.
  • Example II-1 the inner layer is made of unplasticized polyamide 612 resin and the outer layer is made of plasticized polyamide 612-A resin. %) is an air brake tube having a two-layer structure.
  • Example II-2 the inner layer is made of unplasticized polyamide 6-A resin and the outer layer is made of plasticized polyamide 612-A resin, and the thicknesses of the inner layer and the outer layer are 0.5 mm and 0.75 mm (the ratio of the thickness of the inner layer 40%) is an air brake tube having a two-layer structure.
  • the inner layer is made of unplasticized polyamide 612 resin
  • the first outer layer is made of plasticized polyamide 612-B resin
  • the second outer layer is made of plasticized polyamide 612-A resin
  • the inner layer, first outer layer and second outer layer It is an air brake tube having a three-layer structure with thicknesses of 0.25 mm, 0.25 mm and 0.75 mm (the ratio of the thickness of the inner layer being 20%).
  • the inner layer is made of unplasticized polyamide 66-A resin and the outer layer is made of plasticized polyamide 612-A resin. 10%) is an air brake tube having a two-layer structure.
  • the inner layer was made of non-plasticized polyamide 612 resin and the outer layer was made of plasticized polyamide 612-A resin, and the thicknesses of the inner layer and the outer layer were 0.62 mm and 0.63 mm (the ratio of the thickness of the inner layer was 50 %) is an air brake tube having a two-layer structure.
  • the inner layer was made of unplasticized polyamide 66-B resin and the outer layer was made of plasticized polyamide 612-A resin. 10%) is an air brake tube having a two-layer structure.
  • Comparative Example II-3 the inner layer was made of unplasticized polyamide 6-B resin and the outer layer was made of plasticized polyamide 610-A resin, and the thicknesses of the inner layer and the outer layer were 0.5 mm and 0.75 mm (the ratio of the thickness of the inner layer 40%) is an air brake tube having a two-layer structure.
  • Comparative Example II-4 is a single-layer air brake tube made of polyamide 1010 resin that satisfies the pressure resistance specified as PHLY of DIN74324.
  • Comparative Example II-5 is a single layer air brake tube made of plasticized polyamide 612-A resin.
  • Comparative Example II-6 the inner layer was made of unplasticized polyamide 6-C resin and the outer layer was made of plasticized polyamide 12 resin. %) is an air brake tube having a two-layer structure.
  • Comparative Example II-7 is a single layer air brake tube made of a plasticized polyamide 12 resin specified as PHLY to DIN 74324.
  • Table 2 shows the evaluation results of pressure resistance and flexibility of the air brake tubes of Example II and Comparative Example II.
  • Example III and Comparative Example III An air brake tube having an outer diameter of 12 mm and a wall thickness of 1.5 mm was molded, and pressure resistance under a 125° C. environment and flexibility under a 23° C. environment were evaluated.
  • Example III-1 the inner layer is made of unplasticized polyamide 612 resin and the outer layer is made of plasticized polyamide 612-A resin. %) is an air brake tube having a two-layer structure.
  • Example III-2 the inner layer is made of unplasticized polyamide 6-A resin and the outer layer is made of plasticized polyamide 612-A resin. 40%) is an air brake tube having a two-layer structure.
  • the inner layer is made of unplasticized polyamide 612 resin
  • the first outer layer is made of plasticized polyamide 612-B resin
  • the second outer layer is made of plasticized polyamide 612-A resin
  • the inner layer, first outer layer and second outer layer It is an air brake tube having a three-layer structure with thicknesses of 0.3 mm, 0.3 mm and 0.9 mm (the ratio of the thickness of the inner layer being 20%).
  • the inner layer is made of unplasticized polyamide 66-A resin and the outer layer is made of plasticized polyamide 612-A resin. 10%) is an air brake tube having a two-layer structure.
  • Comparative Example III-1 the inner layer was made of unplasticized polyamide 612 resin and the outer layer was made of plasticized polyamide 612-A resin. %) is an air brake tube having a two-layer structure.
  • Comparative Example III-2 the inner layer was made of unplasticized polyamide 66-B resin and the outer layer was made of plasticized polyamide 612-A resin. 10%) is an air brake tube having a two-layer structure.
  • Comparative Example III-3 the inner layer was made of unplasticized polyamide 6-B resin and the outer layer was made of plasticized polyamide 610-A resin. 40%) is an air brake tube having a two-layer structure.
  • Comparative Example III-4 is a single-layer air brake tube made of polyamide 1010 resin that satisfies the pressure resistance specified as PHLY of DIN74324.
  • Comparative Example III-5 is a single layer air brake tube made of plasticized polyamide 612-A resin.
  • the inner layer was made of unplasticized polyamide 6-C resin and the outer layer was made of plasticized polyamide 12 resin.
  • %) is an air brake tube having a two-layer structure.
  • Comparative Example III-7 is a single layer air brake tube made of a plasticized polyamide 12 resin specified as PHLY to DIN 74324.
  • Table 3 shows the evaluation results of pressure resistance and flexibility of the air brake tubes of Example III and Comparative Example III.
  • the thickness ratio of the inner layer is 50%, exceeding 40%. Therefore, the flexibility of the non-plasticized polyamide resin of the inner layer is not complemented by the plasticized polyamide resin of the outer layer, and the flexibility cannot be satisfied.
  • the unplasticized polyamide 66-B resin of the inner layer has a hoop stress of 28.5 MPa at 125°C when made into a single-layer tube, which is greater than 25 MPa. Therefore, the flexibility of the non-plasticized polyamide resin of the inner layer cannot be complemented by the plasticized polyamide resin of the outer layer, and the flexibility cannot be satisfied.
  • the plasticized polyamide 610-A resin of the outer layer has a hoop stress of 11.25 MPa at 125°C when made into a single-layer tube, which is greater than 9.72 MPa. Therefore, the plasticized polyamide resin of the outer layer cannot complement the flexibility of the non-plasticized polyamide resin of the inner layer, and the flexibility cannot be satisfied.
  • the unplasticized polyamide 6-C resin in the inner layer had a load deflection temperature of less than 50°C when a bending stress of 1.80 MPa was applied according to ISO 75, and the outer layer
  • the plasticized polyamide 12 resin has a melting point of less than 190.degree. C. and a deflection temperature under load of less than 50.degree.
  • a resin with a low melting point or load deflection temperature exhibits a greater reduction in stress from room temperature to high temperatures than a resin with a high melting point or deflection temperature under load. Therefore, it is no longer possible to satisfy pressure resistance.
  • the air brake tube is a single layer.
  • the plasticized polyamide 12 resin defined as PHLY of DIN74324 has a hoop stress of 9.72 MPa or less at 125 ° C. when made into a single-layer tube, a melting point of less than 190 ° C., and is ISO 75 compliant. Deflection temperature under load when 80 MPa bending stress is applied is less than 50°C. Therefore, it is no longer possible to satisfy pressure resistance.
  • the inner layer is made of an unplasticized polyamide resin
  • the outer layer is made of a plasticized polyamide resin
  • the thickness of the inner layer accounts for 5% to 40% of the total thickness of the tube.
  • the unplasticized polyamide resin has a hoop stress of more than 9.72 MPa at 125 ° C. when made into a single layer tube and 25 MPa or less
  • the plasticized polyamide resin is 125 ° C. when made into a single layer tube.
  • the hoop stress at is 9.72 MPa or less
  • the unplasticized polyamide resin and plasticized polyamide resin have a melting point of 190 ° C. or higher, or a load deflection temperature of 50 ° C. or higher when a 1.80 MPa bending stress is applied according to ISO75. is. Therefore, both pressure resistance and flexibility can be satisfied, and both pressure resistance in a high-temperature environment and wiring workability to the vehicle can be achieved.

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Abstract

高温環境下での耐圧性と車両への配策作業性との両立が可能なエアブレーキ用チューブを提供する。エアブレーキ用チューブ１０Ａは、複層構造を有し、１２５℃環境下でのフープ応力が９．７２ＭＰａより大きく２３℃環境下での引張弾性率が６５０ＭＰａより小さい。

Description

エアブレーキ用チューブ
　本発明は、エアブレーキ用チューブに関する。
　トラックやバス等に使用されるエアブレーキシステムには、金属製配管やポリアミド系樹脂チューブが使用される。軽量化や配策作業の容易化の観点から、ポリアミド系樹脂チューブの使用が増大している。
　エアブレーキ用チューブは、高温環境下で高圧エアの流通に用いられるため、耐熱性と耐圧性とが求められる。ドイツ工業規格であるＤＩＮ７４３２４では、最も耐熱・耐圧要求の高い規格として、最大使用温度が１００℃、最大使用圧力が１２５０ｋＰａに定められている。近年では、エアブレーキ用チューブ付近の高温化が進み、より高温の環境下に対応した規格として、国際工業規格であるＩＳＯ７６２８では、最大使用温度が１２５℃、最大使用圧力が１２５０ｋＰａに定められている。
　ＩＳＯ７６２８で定められる最大使用温度での耐圧性を向上するために、ポリアミド系樹脂からなる最内層と、ポリエステル系エラストマからなる外層と、最内層と外層との間に設けられた接着層と、を有する多層チューブが提案されている（特許文献１）。特許文献１では、ＤＩＮ７４３２４でチューブ用の材料として規定されるポリアミド系樹脂よりも融点が高いポリエステル系エラストマを外層に用いることにより、高温環境下での耐圧性の向上を図っている。
特開平０８－２４７３４４号公報
　特許文献１に開示されるポリエステル系エラストマは、一般的にエアブレーキ用チューブとして適用されるポリアミド系樹脂と比較して剛性が高い。そのため、特許文献１に開示されるようにポリエステル系エラストマからなる層を含む多層チューブは、ポリアミド系樹脂からなる単層チューブに比べ、柔軟性が低い。その結果、トラックやバス等の車両への配策作業が著しく困難になる。従来、エアブレーキ用チューブとして一般的に適用されているＤＩＮ７４３２４に準じるポリアミド系樹脂からなる単層チューブは、ＩＳＯ７６２８のカテゴリー３に規定される１２５℃環境下での耐圧強度を満たすことができない。一方、ＤＩＮ７４３２４に準じるポリアミド系樹脂よりも剛性の高いポリアミド系樹脂を適用することにより、ＩＳＯ７６２８のカテゴリー３に規定される１２５℃環境下での耐圧強度を満たすことができるが、この場合、剛性の高いポリアミド系樹脂を適用しているため、車両への配策作業が著しく困難になる。
　本発明は、高温環境下での耐圧性と車両への配策作業性との両立が可能なエアブレーキ用チューブを提供することを目的とする。
　本発明に係るエアブレーキ用チューブは、複層構造を有し、１２５℃環境下でのフープ応力が９．７２ＭＰａより大きく２３℃環境下での引張弾性率が６５０ＭＰａより小さい。
　本発明によれば、１２５℃環境下でのフープ応力が９．７２ＭＰａより大きいため、ＤＩＮ７４３２４に準じるポリアミド系樹脂からなる単層チューブの１２５℃環境下での耐圧性よりも高い耐圧性を１２５℃環境下で有する。また、２３℃環境下での引張弾性率が６５０ＭＰａより小さいため、ＩＳＯ７６２８のカテゴリー３に規定される１２５℃環境下での耐圧強度を満たすことができる剛性の高いポリアミド系樹脂からなる単層チューブの２３℃環境下での柔軟性よりも高い柔軟性を２３℃環境下で有する。したがって、高温環境下での耐圧性と車両への配策作業性との両立が可能となる。
第１実施形態に係るエアブレーキ用チューブを示す断面図である。 第２実施形態に係るエアブレーキ用チューブを示す断面図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。以下に示す各実施形態は、本発明の一例であり、本発明はこれに限られるものではない。各実施形態に関する以下の説明において、同様の構成については同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
１．第１実施形態
　図１に、第１実施形態に係るエアブレーキ用チューブ１０Ａの断面図を示す。エアブレーキ用チューブ１０Ａは、複層構造を有している。複層構造は、中空の内層１２と、内層１２の外側に設けられた外層１４Ａと、を有する。
　内層１２及び外層１４Ａの材料は、エアブレーキ用チューブ１０Ａの１２５℃環境下でのフープ応力が９．７２ＭＰａより大きくなるように、また、エアブレーキ用チューブ１０Ａの２３℃環境下での引張弾性率が６５０ＭＰａより小さくなるように選定される。
　ここで、耐圧性及び柔軟性の指標について、詳述する。
　＜耐圧性＞
　耐圧性の指標は、より高温の環境下に対応した規格として定められたＩＳＯ７６２８の破壊圧力に基づいて定める。ＩＳＯ７６２８のカテゴリー３では、最大使用温度として定められている１２５℃環境下での破壊圧力が２．５ＭＰａに定められている。破壊圧力２．５ＭＰａを、ＤＩＮ７３３７８に規定されるフープ応力換算式を用いてフープ応力に換算する。換算されたフープ応力が、耐圧性の指標となる。
　ＤＩＮ７３３７８では、フープ応力換算式は次のように規定されている。
　　σ＝ｐ・（ｄ－ｓ）／（２・ｓ）　　　・・・・・（式１）
　　　　σ：フープ応力（ＭＰａ）
　　　　ｐ：破壊圧力（ＭＰａ）
　　　　ｄ：チューブ外径（ｍｍ）
　　　　ｓ：チューブ肉厚（ｍｍ）
　ＩＳＯ７６２８やＤＩＮ７４３２４には、チューブ呼び径ごとにチューブ外径及びチューブ肉厚、並びにそれらの寸法公差が定められている。一般的に使用されるチューブ呼び径に対して、寸法公差内で最も破壊されやすい条件となるチューブ外径及びチューブ肉厚から、ＤＩＮ７３３７８のフープ応力換算式を用いてフープ応力σを求めると、破壊圧力２．５ＭＰａに対応するフープ応力は、９．７２ＭＰａとなる。つまり、フープ応力９．７２ＭＰａが耐圧性を満足するか否かの基準値となる。
　＜柔軟性＞
　柔軟性の指標には、変形のしにくさを表す引張弾性率を用いる。引張弾性率は、低いほど柔軟性が高いことを意味する。柔軟性を満足するか否かの基準値となる引張弾性率は、ＤＩＮ７４３２４のＰＨＬＹとして規定される耐圧性を満足するポリアミド１０１０（ＰＡ１０１０）樹脂からなる単層チューブの引張弾性率の測定結果を用いる。
　引張弾性率の測定では、長さ１７０ｍｍに切断したＤＩＮ７４３２４のＰＨＬＹとして規定される耐圧性を満足するポリアミド１０１０樹脂からなる単層チューブのサンプルを、２３℃／５０％ＲＨ環境下にて２４時間以上静置した後、日本産業規格であるＪＩＳ　Ｋ７１６１－１に規定される引張試験装置に、つかみ具間距離が１１５ｍｍになるようにセットする。２３℃／５０％ＲＨ環境下にて、ＪＩＳ　Ｋ７１６１－１に則って、１ｍｍ／ｍｉｎの試験速度で引張試験を開始し、引張荷重とつかみ具間距離の増加量を計測する。
　計測された引張荷重とチューブサンプルの初期断面積とから、ＪＩＳ　Ｋ７１６１－１に規定される次の引張応力計算式を用いて引張応力を求める。
　　σ＝Ｆ／Ａ　　　　　　　　　　　　　・・・・・（式２）
　　　　σ：引張応力（ＭＰａ）
　　　　Ｆ：引張荷重（Ｎ）
　　　　Ａ：チューブサンプルの初期断面積（ｍｍ２）
　また、計測されたつかみ具間距離の増加量と初期のつかみ具間距離とから、ＪＩＳ　Ｋ７１６１－１に規定される次の呼びひずみ計算式を用いて呼びひずみを求める。
　　εｔ＝Ｌｔ／Ｌ　　　　　　　　　　　・・・・・（式３）
　　　　εｔ：呼びひずみ（無次元）
　　　　Ｌ：初期のつかみ具間距離（ｍｍ）
　　　　Ｌｔ：つかみ具間距離の増加量（ｍｍ）
　得られた引張応力と呼びひずみとから、ＪＩＳ　Ｋ７１６１－１に規定される次の引張弾性率計算式を用いて引張弾性率を求める。
　　Ｅｔ＝（σ２－σ１）／（ε２－ε１）・・・・・（式４）
　　　　Ｅｔ：引張弾性率（ＭＰａ）
　　　　σ１：呼びひずみε１が０．０００５における引張応力（ＭＰａ）
　　　　σ２：呼びひずみε２が０．００２５における引張応力（ＭＰａ）
　ＤＩＮ７４３２４のＰＨＬＹとして規定される耐圧性を満足するポリアミド１０１０樹脂からなる単層チューブの２３℃／５０％ＲＨ環境下での引張弾性率は６５０ＭＰａである。つまり、引張弾性率６５０ＭＰａが柔軟性を満足するか否かの基準値となる。
　以上のように、耐圧性の基準値は、フープ応力９．７２ＭＰａであり、柔軟性の基準値は、引張弾性率６５０ＭＰａである。エアブレーキ用チューブ１０Ａの内層１２及び外層１４Ａの材料は、エアブレーキ用チューブ１０Ａの１２５℃環境下でのフープ応力が９．７２ＭＰａより大きくエアブレーキ用チューブ１０Ａの２３℃環境下での引張弾性率が６５０ＭＰａより小さくなるように選定される。
　本実施形態では、内層１２を無可塑ポリアミド系樹脂とし、外層１４Ａを可塑化ポリアミド系樹脂とする。これにより、可塑化ポリアミド系樹脂である外層１４Ａの耐圧性が内層１２の無可塑ポリアミド系樹脂により補完され、無可塑ポリアミド系樹脂である内層１２の柔軟性が外層１４Ａの可塑化ポリアミド系樹脂により補完される。
　内層１２を無可塑ポリアミド系樹脂とすることにより、外層１４Ａを無可塑ポリアミド系樹脂とした場合と比較して、内層１２の肉厚を薄くしつつ耐圧性を高めることができる。したがって、外層１４Ａの可塑化ポリアミド系樹脂の肉厚を厚くすることができ、可塑化ポリアミド系樹脂による柔軟性の補完効果を高めることができる。
　内層１２と外層１４Ａの肉厚の合計に対する内層１２の肉厚の割合（以下、単に「内層１２の肉厚の割合」とも称する）が大きすぎると、内層１２の無可塑ポリアミド系樹脂の柔軟性が外層１４Ａの可塑化ポリアミド系樹脂により補完されず、柔軟性を満足することができなくなる。そこで、内層１２の無可塑ポリアミド系樹脂の柔軟性が外層１４Ａの可塑化ポリアミド系樹脂により補完されるように、内層１２の肉厚の割合を設定する。なお、内層１２の肉厚の割合を５％より小さくすると、内層１２を安定して成形することが困難になるため、内層１２の肉厚の割合は５％以上であることが好ましい。
　内層１２の無可塑ポリアミド系樹脂は、単層チューブにした際の１２５℃におけるフープ応力が大きすぎると、外層１４Ａの可塑化ポリアミド系樹脂が内層１２の無可塑ポリアミド系樹脂の柔軟性を補完しきれず、柔軟性を満足することができなくなる。同様に、外層１４Ａの可塑化ポリアミド系樹脂は、単層チューブにした際の１２５℃におけるフープ応力が大きすぎると、外層１４Ａの可塑化ポリアミド系樹脂が内層１２の無可塑ポリアミド系樹脂の柔軟性を補完しきれず、柔軟性を満足することができなくなる。また、内層１２の無可塑ポリアミド系樹脂は、単層チューブにした際の１２５℃におけるフープ応力が小さすぎると、内層１２の無可塑ポリアミド系樹脂が外層１４Ａの可塑化ポリアミド系樹脂の耐圧性を補完しきれず、耐圧性を満足することができなくなる。そこで、内層１２の無可塑ポリアミド系樹脂の柔軟性が外層１４Ａの可塑化ポリアミド系樹脂により補完されかつ外層１４Ａの可塑化ポリアミド系樹脂の耐圧性が内層１２の無可塑ポリアミド系樹脂により補完されるように、単層チューブにした際の１２５℃におけるフープ応力をそれぞれ設定する。
　ポリアミド系樹脂において、常温から高温にかけての応力低下は、融点又は荷重たわみ温度に依存する。具体的には、融点又は荷重たわみ温度が低いほど、常温から高温にかけての応力低下が大きい。そのため、内層１２及び外層１４Ａに用いられるポリアミド系樹脂の融点又は荷重たわみ温度が低すぎると、２３℃から１２５℃にかけての応力低下により高温環境下での耐圧性を満足することができなくなる。そこで、２３℃から１２５℃にかけての内層１２及び外層１４Ａの応力低下が小さくなるように、融点又は荷重たわみ温度を設定する。
　荷重たわみ温度としては、ＩＳＯ７５に規定される荷重たわみ温度を用いることができる。ＩＳＯ７５は、合成樹脂の耐熱性を評価する試験法の１つである。ＩＳＯ７５では、荷重たわみ温度は、試験片に１．８０ＭＰａの曲げ応力をかけて１２０℃／ｈｒの速度で昇温させ、曲げひずみの増加分が０．２％になったときの温度として規定されている。
　エアブレーキ用チューブ１０Ａでは、無可塑ポリアミド系樹脂からなる内層１２の肉厚の割合を５％以上４０％以下とし、内層１２を、単層チューブにした際の１２５℃におけるフープ応力が９．７２ＭＰａより大きく２５ＭＰａ以下となる無可塑ポリアミド系樹脂とし、外層１４Ａを、単層チューブにした際の１２５℃におけるフープ応力が９．７２ＭＰａ以下となる可塑化ポリアミド系樹脂とし、内層１２の無可塑ポリアミド系樹脂及び外層１４Ａの可塑化ポリアミド系樹脂を、融点が１９０℃以上、又はＩＳＯ７５に準拠した１．８０ＭＰａ曲げ応力負荷時の荷重たわみ温度が５０℃以上になるようにすることで、エアブレーキ用チューブ１０Ａの１２５℃環境下でのフープ応力が９．７２ＭＰａより大きくエアブレーキ用チューブ１０Ａの２３℃環境下での引張弾性率が６５０ＭＰａより小さくなる。したがって、高温環境下での耐圧性と車両への配策作業性との両立が可能となる。
２．第２実施形態
　図２に、第２実施形態に係るエアブレーキ用チューブ１０Ｂの断面図を示す。エアブレーキ用チューブ１０Ｂは、外層１４Ｂが、内層１２の外側に設けられた第１外層１６と、第１外層１６の外側に設けられた第２外層１８と、を有する点において、エアブレーキ用チューブ１０Ａ（図１参照）と相違する。換言すれば、エアブレーキ用チューブ１０Ｂは、内層１２と第１外層１６と第２外層１８とからなる３層構造を有している。
　エアブレーキ用チューブ１０Ｂにおいても、内層１２、第１外層１６及び第２外層１８の材料は、エアブレーキ用チューブ１０Ｂの１２５℃環境下でのフープ応力が９．７２ＭＰａより大きくエアブレーキ用チューブ１０Ｂの２３℃環境下での引張弾性率が６５０ＭＰａより小さくなるように選定される。
　エアブレーキ用チューブ１０Ｂにおいても、無可塑ポリアミド系樹脂からなる内層１２の肉厚の割合を５％以上４０％以下とし、内層１２を、単層チューブにした際の１２５℃におけるフープ応力が９．７２ＭＰａより大きく２５ＭＰａ以下となる無可塑ポリアミド系樹脂とし、外層１４Ｂを、単層チューブにした際の１２５℃におけるフープ応力が９．７２ＭＰａ以下となる可塑化ポリアミド系樹脂とし、内層１２の無可塑ポリアミド系樹脂及び外層１４Ｂの可塑化ポリアミド系樹脂を、融点が１９０℃以上、又はＩＳＯ７５に準拠した１．８０ＭＰａ曲げ応力負荷時の荷重たわみ温度が５０℃以上になるようにすることで、エアブレーキ用チューブ１０Ｂの１２５℃環境下でのフープ応力が９．７２ＭＰａより大きくエアブレーキ用チューブ１０Ｂの２３℃環境下での引張弾性率が６５０ＭＰａより小さくなる。したがって、高温環境下での耐圧性と車両への配策作業性との両立が可能となる。
　また、第１外層１６には、例えば耐薬品性や耐摩耗性等が劣る安価な可塑化ポリアミド系樹脂を使用することができ、第２外層１８には、耐薬品性や耐摩耗性等が第１外層１６よりも優れた可塑化ポリアミド系樹脂を使用することができる。この場合には、エアブレーキ用チューブ１０Ｂのコストを抑えつつ耐薬品性や耐摩耗性等を向上させることができる。このように、エアブレーキ用チューブ１０Ｂでは、外層１４Ｂに使用される可塑化ポリアミド系樹脂の選定自由度が高められるため、幅広い設計が可能となる。
３．実施例
　以下に、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。以下の実施例及び比較例で得られたエアブレーキ用チューブの耐圧性及び柔軟性の評価方法は以下のとおりである。
　＜耐圧性の評価＞
　チューブサンプルを、２３℃／５０％ＲＨ環境下にて１時間以上静置した後、１２５℃の油中に１０分静置し、破壊試験を開始する。破壊試験では、３０秒～６０秒でチューブサンプルを破壊させ、最大破壊圧力を計測する。計測された最大破壊圧力から、ＤＩＮ７３３７８に規定されるフープ応力換算式（式１参照）を用いて１２５℃環境下でのフープ応力を求める。
　求められたフープ応力が１２５℃環境下での耐圧性である。求められたフープ応力が９．７２ＭＰａより大きい場合には「〇」とし、求められたフープ応力が９．７２ＭＰａ以下の場合には「×」とする。
　＜柔軟性の評価＞
　長さ１７０ｍｍに切断したチューブサンプルを、２３℃／５０％ＲＨ環境下にて２４時間以上静置した後、ＪＩＳ　Ｋ７１６１－１に規定される引張試験装置に、つかみ具間距離が１１５ｍｍになるようにセットする。２３℃／５０％ＲＨ環境下にて、ＪＩＳ　Ｋ７１６１－１に則って、１ｍｍ／ｍｉｎの試験速度で引張試験を開始し、引張荷重とつかみ具間距離の増加量を計測する。
　計測された引張荷重とチューブサンプルの初期断面積とから、ＪＩＳ　Ｋ７１６１－１に規定される引張応力計算式（式２参照）を用いて引張応力を求める。また、計測されたつかみ具間距離の増加量と初期のつかみ具間距離とから、ＪＩＳ　Ｋ７１６１－１に規定される呼びひずみ計算式（式３参照）を用いて呼びひずみを求める。得られた引張応力と呼びひずみとから、ＪＩＳ　Ｋ７１６１－１に規定される引張弾性率計算式（式４参照）を用いて引張弾性率を求める。
　求められた引張弾性率が２３℃環境下での柔軟性である。求められた引張弾性率が６５０ＭＰａより小さい場合には「〇」とし、求められた引張弾性率が６５０ＭＰａ以上の場合には「×」とする。
　＜実施例Ｉ及び比較例Ｉ＞
　実施例Ｉ及び比較例Ｉでは、外径が８ｍｍ、肉厚が１ｍｍのエアブレーキ用チューブを成形し、１２５℃環境下における耐圧性及び２３℃環境下における柔軟性を評価した。同じポリアミド種の樹脂材料で１２５℃フープ応力が異なるものの識別のために、各ポリアミド樹脂の数字の末尾に「－Ａ」「－Ｂ」「－Ｃ」を付けた。後述する実施例ＩＩ、比較例ＩＩ、実施例ＩＩＩ、比較例ＩＩＩ及び参考例においても同様である。
　実施例Ｉ－１は、内層を無可塑ポリアミド６１２樹脂とし外層を可塑化ポリアミド６１２－Ａ樹脂とし、内層及び外層の肉厚をそれぞれ０．２５ｍｍ及び０．７５ｍｍ（内層の肉厚の割合を２５％）とした２層構造を有するエアブレーキ用チューブである。実施例Ｉ－２は、内層を無可塑ポリアミド６－Ａ樹脂とし外層を可塑化ポリアミド６１２－Ａ樹脂とし、内層及び外層の肉厚をそれぞれ０．４ｍｍ及び０．６ｍｍ（内層の肉厚の割合を４０％）とした２層構造を有するエアブレーキ用チューブである。実施例Ｉ－３は、内層を無可塑ポリアミド６１２樹脂とし第１外層を可塑化ポリアミド６１２－Ｂ樹脂とし第２外層を可塑化ポリアミド６１２－Ａ樹脂とし、内層、第１外層及び第２外層の肉厚をそれぞれ０．２ｍｍ、０．２ｍｍ及び０．６ｍｍ（内層の肉厚の割合を２０％）とした３層構造を有するエアブレーキ用チューブである。実施例Ｉ－４は、内層を無可塑ポリアミド６６－Ａ樹脂とし外層を可塑化ポリアミド６１２－Ａ樹脂とし、内層及び外層の肉厚をそれぞれ０．１ｍｍ及び０．９ｍｍ（内層の肉厚の割合を１０％）とした２層構造を有するエアブレーキ用チューブである。
　比較例Ｉ－１は、内層を無可塑ポリアミド６１２樹脂とし外層を可塑化ポリアミド６１２－Ａ樹脂とし、内層及び外層の肉厚をそれぞれ０．５ｍｍ及び０．５ｍｍ（内層の肉厚の割合を５０％）とした２層構造を有するエアブレーキ用チューブである。比較例Ｉ－２は、内層を無可塑ポリアミド６６－Ｂ樹脂とし外層を可塑化ポリアミド６１２－Ａ樹脂とし、内層及び外層の肉厚をそれぞれ０．１ｍｍ及び０．９ｍｍ（内層の肉厚の割合を１０％）とした２層構造を有するエアブレーキ用チューブである。比較例Ｉ－３は、内層を無可塑ポリアミド６－Ｂ樹脂とし外層を可塑化ポリアミド６１０－Ａ樹脂とし、内層及び外層の肉厚をそれぞれ０．４ｍｍ及び０．６ｍｍ（内層の肉厚の割合を４０％）とした２層構造を有するエアブレーキ用チューブである。比較例Ｉ－４は、ＤＩＮ７４３２４のＰＨＬＹとして規定される耐圧性を満たすポリアミド１０１０樹脂からなる単層のエアブレーキ用チューブである。比較例Ｉ－５は、可塑化ポリアミド６１２－Ａ樹脂からなる単層のエアブレーキ用チューブである。比較例Ｉ－６は、内層を無可塑ポリアミド６－Ｃ樹脂とし外層を可塑化ポリアミド１２樹脂とし、内層及び外層の肉厚をそれぞれ０．４ｍｍ及び０．６ｍｍ（内層の肉厚の割合を４０％）とした２層構造を有するエアブレーキ用チューブである。比較例Ｉ－７は、ＤＩＮ７４３２４のＰＨＬＹとして規定される可塑化ポリアミド１２樹脂からなる単層のエアブレーキ用チューブである。
　実施例Ｉ及び比較例Ｉのエアブレーキ用チューブの耐圧性及び柔軟性の評価結果を、表１に示す。表１において、内層、外層（第１外層及び第２外層）の欄に示されるフープ応力は、各材料を外径が８ｍｍ、肉厚が１ｍｍの単層チューブにした際の１２５℃環境下におけるフープ応力である。フープ応力は、チューブサイズに依存せず、材料のみできまる特性であるため、後述する表２、表３及び表４においても同様である。荷重たわみ温度は、ＩＳＯ７５に準拠した１．８０ＭＰａ曲げ応力負荷時の荷重たわみ温度である。後述する表２、表３及び表４においても同様である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　＜実施例ＩＩ及び比較例ＩＩ＞
　実施例ＩＩ及び比較例ＩＩでは、外径が１０ｍｍ、肉厚が１．２５ｍｍのエアブレーキ用チューブを成形し、１２５℃環境下における耐圧性及び２３℃環境下における柔軟性を評価した。
　実施例ＩＩ－１は、内層を無可塑ポリアミド６１２樹脂とし外層を可塑化ポリアミド６１２－Ａ樹脂とし、内層及び外層の肉厚をそれぞれ０．３１ｍｍ及び０．９４ｍｍ（内層の肉厚の割合を２５％）とした２層構造を有するエアブレーキ用チューブである。実施例ＩＩ－２は、内層を無可塑ポリアミド６－Ａ樹脂とし外層を可塑化ポリアミド６１２－Ａ樹脂とし、内層及び外層の肉厚をそれぞれ０．５ｍｍ及び０．７５ｍｍ（内層の肉厚の割合を４０％）とした２層構造を有するエアブレーキ用チューブである。実施例ＩＩ－３は、内層を無可塑ポリアミド６１２樹脂とし第１外層を可塑化ポリアミド６１２－Ｂ樹脂とし第２外層を可塑化ポリアミド６１２－Ａ樹脂とし、内層、第１外層及び第２外層の肉厚をそれぞれ０．２５ｍｍ、０．２５ｍｍ及び０．７５ｍｍ（内層の肉厚の割合を２０％）とした３層構造を有するエアブレーキ用チューブである。実施例ＩＩ－４は、内層を無可塑ポリアミド６６－Ａ樹脂とし外層を可塑化ポリアミド６１２－Ａ樹脂とし、内層及び外層の肉厚をそれぞれ０．１２ｍｍ及び１．１３ｍｍ（内層の肉厚の割合を１０％）とした２層構造を有するエアブレーキ用チューブである。
　比較例ＩＩ－１は、内層を無可塑ポリアミド６１２樹脂とし外層を可塑化ポリアミド６１２－Ａ樹脂とし、内層及び外層の肉厚をそれぞれ０．６２ｍｍ及び０．６３ｍｍ（内層の肉厚の割合を５０％）とした２層構造を有するエアブレーキ用チューブである。比較例ＩＩ－２は、内層を無可塑ポリアミド６６－Ｂ樹脂とし外層を可塑化ポリアミド６１２－Ａ樹脂とし、内層及び外層の肉厚をそれぞれ０．１２ｍｍ及び１．１３ｍｍ（内層の肉厚の割合を１０％）とした２層構造を有するエアブレーキ用チューブである。比較例ＩＩ－３は、内層を無可塑ポリアミド６－Ｂ樹脂とし外層を可塑化ポリアミド６１０－Ａ樹脂とし、内層及び外層の肉厚をそれぞれ０．５ｍｍ及び０．７５ｍｍ（内層の肉厚の割合を４０％）とした２層構造を有するエアブレーキ用チューブである。比較例ＩＩ－４は、ＤＩＮ７４３２４のＰＨＬＹとして規定される耐圧性を満たすポリアミド１０１０樹脂からなる単層のエアブレーキ用チューブである。比較例ＩＩ－５は、可塑化ポリアミド６１２－Ａ樹脂からなる単層のエアブレーキ用チューブである。比較例ＩＩ－６は、内層を無可塑ポリアミド６－Ｃ樹脂とし外層を可塑化ポリアミド１２樹脂とし、内層及び外層の肉厚をそれぞれ０．５ｍｍ及び０．７５ｍｍ（内層の肉厚の割合を４０％）とした２層構造を有するエアブレーキ用チューブである。比較例ＩＩ－７は、ＤＩＮ７４３２４のＰＨＬＹとして規定される可塑化ポリアミド１２樹脂からなる単層のエアブレーキ用チューブである。
　実施例ＩＩ及び比較例ＩＩのエアブレーキ用チューブの耐圧性及び柔軟性の評価結果を、表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　＜実施例ＩＩＩ及び比較例ＩＩＩ＞
　実施例ＩＩＩ及び比較例ＩＩＩでは、外径が１２ｍｍ、肉厚が１．５ｍｍのエアブレーキ用チューブを成形し、１２５℃環境下における耐圧性及び２３℃環境下における柔軟性を評価した。
　実施例ＩＩＩ－１は、内層を無可塑ポリアミド６１２樹脂とし外層を可塑化ポリアミド６１２－Ａ樹脂とし、内層及び外層の肉厚をそれぞれ０．３８ｍｍ及び１．１２ｍｍ（内層の肉厚の割合を２５％）とした２層構造を有するエアブレーキ用チューブである。実施例ＩＩＩ－２は、内層を無可塑ポリアミド６－Ａ樹脂とし外層を可塑化ポリアミド６１２－Ａ樹脂とし、内層及び外層の肉厚をそれぞれ０．６ｍｍ及び０．９ｍｍ（内層の肉厚の割合を４０％）とした２層構造を有するエアブレーキ用チューブである。実施例ＩＩＩ－３は、内層を無可塑ポリアミド６１２樹脂とし第１外層を可塑化ポリアミド６１２－Ｂ樹脂とし第２外層を可塑化ポリアミド６１２－Ａ樹脂とし、内層、第１外層及び第２外層の肉厚をそれぞれ０．３ｍｍ、０．３ｍｍ及び０．９ｍｍ（内層の肉厚の割合を２０％）とした３層構造を有するエアブレーキ用チューブである。実施例ＩＩＩ－４は、内層を無可塑ポリアミド６６－Ａ樹脂とし外層を可塑化ポリアミド６１２－Ａ樹脂とし、内層及び外層の肉厚をそれぞれ０．１５ｍｍ及び１．３５ｍｍ（内層の肉厚の割合を１０％）とした２層構造を有するエアブレーキ用チューブである。
　比較例ＩＩＩ－１は、内層を無可塑ポリアミド６１２樹脂とし外層を可塑化ポリアミド６１２－Ａ樹脂とし、内層及び外層の肉厚をそれぞれ０．７５ｍｍ及び０．７５ｍｍ（内層の肉厚の割合を５０％）とした２層構造を有するエアブレーキ用チューブである。比較例ＩＩＩ－２は、内層を無可塑ポリアミド６６－Ｂ樹脂とし外層を可塑化ポリアミド６１２－Ａ樹脂とし、内層及び外層の肉厚をそれぞれ０．１５ｍｍ及び１．３５ｍｍ（内層の肉厚の割合を１０％）とした２層構造を有するエアブレーキ用チューブである。比較例ＩＩＩ－３は、内層を無可塑ポリアミド６－Ｂ樹脂とし外層を可塑化ポリアミド６１０－Ａ樹脂とし、内層及び外層の肉厚をそれぞれ０．６ｍｍ及び０．９ｍｍ（内層の肉厚の割合を４０％）とした２層構造を有するエアブレーキ用チューブである。比較例ＩＩＩ－４は、ＤＩＮ７４３２４のＰＨＬＹとして規定される耐圧性を満たすポリアミド１０１０樹脂からなる単層のエアブレーキ用チューブである。比較例ＩＩＩ－５は、可塑化ポリアミド６１２－Ａ樹脂からなる単層のエアブレーキ用チューブである。比較例ＩＩＩ－６は、内層を無可塑ポリアミド６－Ｃ樹脂とし外層を可塑化ポリアミド１２樹脂とし、内層及び外層の肉厚をそれぞれ０．６ｍｍ及び０．９ｍｍ（内層の肉厚の割合を４０％）とした２層構造を有するエアブレーキ用チューブである。比較例ＩＩＩ－７は、ＤＩＮ７４３２４のＰＨＬＹとして規定される可塑化ポリアミド１２樹脂からなる単層のエアブレーキ用チューブである。
　実施例ＩＩＩ及び比較例ＩＩＩのエアブレーキ用チューブの耐圧性及び柔軟性の評価結果を、表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表１、表２及び表３から明らかなように、実施例Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩの全てにおいて、耐圧性及び柔軟性を満足している。一方で、比較例Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩでは、柔軟性及び耐圧性の一方のみしか満足していない。
　比較例Ｉ－１、ＩＩ－１、ＩＩＩ－１では、内層の肉厚の割合が５０％であり、４０％を超えている。そのため、内層の無可塑ポリアミド系樹脂の柔軟性が外層の可塑化ポリアミド系樹脂により補完されず、柔軟性を満足することができなくなっている。
　比較例Ｉ－２、ＩＩ－２、ＩＩＩ－２では、内層の無可塑ポリアミド６６－Ｂ樹脂は、単層チューブにした際の１２５℃におけるフープ応力が２８．５ＭＰａであり２５ＭＰａより大きい。そのため、内層の無可塑ポリアミド系樹脂の柔軟性を外層の可塑化ポリアミド系樹脂によっても補完しきれず、柔軟性を満足することができなくなっている。
　比較例Ｉ－３、ＩＩ－３、ＩＩＩ－３では、外層の可塑化ポリアミド６１０－Ａ樹脂は、単層チューブにした際の１２５℃におけるフープ応力が１１．２５ＭＰａであり９．７２ＭＰａより大きい。そのため、外層の可塑化ポリアミド系樹脂は内層の無可塑ポリアミド系樹脂の柔軟性を補完できず、柔軟性を満足することができなくなっている。
　比較例Ｉ－４、ＩＩ－４、ＩＩＩ－４では、可塑化ポリアミド系樹脂からなる外層がないため、外層による柔軟性の補完がなく、柔軟性を満足することができなくなっている。
　比較例Ｉ－５、ＩＩ－５、ＩＩＩ－５では、無可塑ポリアミド系樹脂からなる内層がないため、内層による耐圧性の補完がなく、耐圧性を満足することができなくなっている。
　比較例Ｉ－６、ＩＩ－６、ＩＩＩ－６では、内層の無可塑ポリアミド６－Ｃ樹脂は、ＩＳＯ７５に準拠した１．８０ＭＰａ曲げ応力負荷時の荷重たわみ温度が５０℃未満であり、外層の可塑化ポリアミド１２樹脂は、融点が１９０℃未満であると共にＩＳＯ７５に準拠した１．８０ＭＰａ曲げ応力負荷時の荷重たわみ温度が５０℃未満である。融点または荷重たわみ温度が低い樹脂は、それらが高い樹脂と比較して、常温から高温にかけての応力低下が大きい。そのため、耐圧性を満足することができなくなっている。
　比較例Ｉ－７、ＩＩ－７、ＩＩＩ－７では、エアブレーキ用チューブは単層である。また、ＤＩＮ７４３２４のＰＨＬＹとして規定される可塑化ポリアミド１２樹脂は、単層チューブにした際の１２５℃におけるフープ応力が９．７２ＭＰａ以下であり、融点が１９０℃未満であり、ＩＳＯ７５に準拠した１．８０ＭＰａ曲げ応力負荷時の荷重たわみ温度が５０℃未満である。そのため、耐圧性を満足することができなくなっている。
　実施例Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩでは、内層が無可塑ポリアミド系樹脂からなり、外層が可塑化ポリアミド系樹脂からなり、内層の肉厚は、チューブ全肉厚に対して占める割合が５％以上４０％以下であり、無可塑ポリアミド系樹脂は、単層チューブにした際の１２５℃におけるフープ応力が９．７２ＭＰａより大きく２５ＭＰａ以下であり、可塑化ポリアミド系樹脂は、単層チューブにした際の１２５℃におけるフープ応力が９．７２ＭＰａ以下であり、無可塑ポリアミド系樹脂及び可塑化ポリアミド系樹脂は、融点が１９０℃以上、又はＩＳＯ７５に準拠した１．８０ＭＰａ曲げ応力負荷時の荷重たわみ温度が５０℃以上である。したがって、耐圧性と柔軟性の両方を満たすことができ、高温環境下での耐圧性と車両への配策作業性との両立が可能となる。
　なお、表４に示す参考例１，２においても、柔軟性と耐圧性の両方を満たすことができた。参考例１は、外径が８ｍｍ、肉厚が１ｍｍのエアブレーキ用チューブを成形し、１２５℃環境下における耐圧性及び２３℃環境下における柔軟性を評価したものである。参考例２は、外径が１２ｍｍ、肉厚が１．５ｍｍのエアブレーキ用チューブを成形し、１２５℃環境下における耐圧性及び２３℃環境下における柔軟性を評価したものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　以上、本発明の実施形態及び実施例について説明したが、本発明は上記の実施形態及び実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更することが可能である。
１０Ａ，１０Ｂ　エアブレーキ用チューブ
１２　内層
１４Ａ，１４Ｂ　外層

Claims (2)

  1. 複層構造を有し、
    １２５℃でのフープ応力が９．７２ＭＰａより大きく２３℃での引張弾性率が６５０ＭＰａより小さい、
    エアブレーキ用チューブ。
  2. 前記複層構造は、無可塑ポリアミド系樹脂からなる内層と、前記内層の外側に設けられ可塑化ポリアミド系樹脂からなる外層と、を有し、
    前記内層と前記外層の肉厚の合計に対する前記内層の肉厚の割合は、５％以上４０％以下であり、
    前記無可塑ポリアミド系樹脂は、単層チューブにした際の１２５℃におけるフープ応力が９．７２ＭＰａより大きく２５ＭＰａ以下であり、
    前記可塑化ポリアミド系樹脂は、単層チューブにした際の１２５℃におけるフープ応力が９．７２ＭＰａ以下であり、
    前記無可塑ポリアミド系樹脂及び前記可塑化ポリアミド系樹脂は、融点が１９０℃以上、又はＩＳＯ７５に準拠した１．８０ＭＰａ曲げ応力負荷時の荷重たわみ温度が５０℃以上である、
    請求項１記載のエアブレーキ用チューブ。

     
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