JPH0464506B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 この発明は、冷媒輸送用ホースに関し、特に自
動車のカークーラーやエアコン等の配管用として
用いられるホースに関するものである。 〔従来の技術〕 フレオンガス等の冷媒を輸送するホースとして
は、例えば第２図に示すものが知られている。こ
のホースは、内管層１と繊維補強層２と外管層３
の３層構造になつており、上記内管層１は通常ア
クリロニトリル−ブタジエン共重合体（NBR）
クロロスルホン化ポリエチレン（CSM）等によ
つて形成され、繊維補強層２はポリエステル繊
維、ビニロン繊維等によつて形成され、外管層３
はエチレン−プロピレン−ジエンゴム（EPDM）
によつて形成されている。１５はスパイキンイグ
孔で、外管層３の表面から繊維補強層２まで延
び、内管層１からの透過フレオンガス等を外部に
逃し各層間に滞留（ガスが滞留するとその部分が
膨れ層間剥離の原因となる）しないように機能す
る。このように、全体が繊維補強層２を除いてゴ
ム層で形成されているホースは、柔軟で配管が
容易である、ニツプル等の継手とのシール性が
よく、気密性が保たれる、等の利点を有する。し
かし、ゴム材は一般にガス透過性を有しており、
上記ホースにおいても、冷媒としてフレオンガス
等の低分子量ガス用いる場合にはガス漏れが生じ
るという欠点を有している。 これに対し、ガス不透過性に優れたナイロン６
等のポリアミド樹脂によつて最内層を形成したホ
ースも知られている。このホースは、第３図に示
すように、第２図に示す内管層１に相当する部分
が２層に分かれていて内側がポリアミド樹脂から
なる樹脂層４、その外側がNBR等のゴム材から
なるゴム層５になつている。そして、その外周に
繊維補強層２と外管層３がこの順で形成されてい
る。第３図において１５はスパイキング孔であ
る。このホースは、ガス不透過性に優れたナイロ
ン６等のポリアミド樹脂によつて最内層が形成さ
れているため、低分子量ガスであつてもガスを透
過させることがない。しかし、ポリアミド樹脂の
剛性によつてホース自体が柔軟性に欠けるように
なり、かつ配管系の金属に由来する金属イオン等
によつて最内層のポリアミド樹脂が劣化するとい
う難点がある。このようなポリアミド樹脂の金属
イオン劣化を防止するため、ポリアミド樹脂から
なる樹脂層４の内周面にさらにNBR、CSM、塩
素化ポリエチレン（CPE）等からなるゴムを用
い内側ゴム層を形成したホースが提案されてい
る。このようにポリアミド樹脂からなる樹脂層４
の内周に内側ゴム層を形成することにより、上記
内側ゴム層が配管系の金属に接触して樹脂層４が
接触しなくなるため、樹脂層４の金属イオン劣化
が防止されるようになる。ところが、上記内側ゴ
ム層はポリアミド樹脂からなる樹脂層４ほどガス
不透過性に富んでいないため、冷媒ガスがその中
を通つて内側ゴム層と樹脂層との界面に滞留し、
それによつて内側ゴム層と樹脂層との層間剥離を
招いたり、内側ゴム層がガス劣化するという問題
を生じている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 このように、従来のホースは、いずれも冷媒輸
送用ホースとしては一長一短があり、充分な品質
のものが得られていないのが実情である。 この発明は、このような事情に鑑みてなされた
もので、ガス不透過性に優れ、かつシール性にも
富みしかも内側ガス層と樹脂層の層間剥離を招か
ない冷媒輸送用ホースの提供をその目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 上記の目的を達成するため、この発明の冷媒輸
送用ホースは、内管層と、その外側の外管層と、
両層間に介在する繊維補強層を備え、内管層を多
層構造にし、α−オレフイン−アルキルアクリレ
ート共重合ゴムをハロゲン化してなるハロゲン化
ゴムで内管層の内側層を構成し、ガス不透過性に
富む合成樹脂で上記内側層よりも外側の層であつ
てその内側層に隣接する層を構成するという構成
をとる。 〔作用〕 すなわち、本発明者らは、ホースの最内層を構
成する内側ゴム層のガス不透過性を向上させるこ
とを中心に研究を重ねた結果、α−オレフイン−
アルキルアクリレート共重合体ゴムをハロゲン化
してなるハロゲン化ゴムで上記内側ゴム層を構成
すると、内側ゴム層自体がガス不透過性に富むよ
うになり、内側ゴム層と樹脂層の層間剥離が防止
でき、しかも、ゴム自身の有するゴム弾性も損な
われることがなく、ニツプル等に対するシール性
も充分保持されるようになることを見出しこの発
明に到達した。 つぎにこの発明を詳しく説明する。 この発明の冷媒輸送用ホースは、第１図に示す
ような構成をとる。図において１０は内側ゴム層
で、エチレン−エチルアクリレート共重合ゴムを
ハロゲン化してなるハロゲン化ゴムで構成されて
いる。１１は中間樹脂層、１２は外側ゴム層、１
３は繊維補強層、１４は外管ゴム層、１５はスパ
イキング孔で外管ゴム層１４から繊維補強層１３
まで延びている。 この発明の内側ゴム層１０、中間樹脂層１１、
外側ゴム層１２は、第２図に示す内管ゴム層１に
相当する。そして、上記内側ゴム層１０はα−オ
レフイン−アルキルアクリレート共重合体ゴムを
ハロゲン化してなるハロゲン化ゴムから構成され
ており、ゴム弾性に富んでいると同時に冷媒ガス
不透過性にも富んでいる。上記α−オレフイン−
アルキルアクリレート共重合体ゴムは、α−オレ
フイン成分としてエチレン、プロピレン、ブチレ
ン等の炭素数２〜４のオレフイン、またアルキル
アクリレートを成分としてメチルアクリレート、
エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブ
チルアクリレート等の炭素数１〜４のアルキルア
クリレートを用い、従来公知の方法で製造される
ものである。上記の炭素数を長くすると共重合体
はより柔軟になるが、一方でガス不透過性が損な
われるため、炭素鎖長は制限される。また、その
場合におけるα−オレフインとアルキルアクリレ
ートの割合は、95／５〜60／40（モル比）の範囲
内に設定される。そしてこのような共重合体ゴム
のハロゲン化も従来公知の方法で行われるのであ
り、その際使用するハロゲン元素としては塩素、
臭素等が用いられる。このようにしてハロゲン化
をする場合、上記元素が、得られるハロゲン化ゴ
ムに20〜60重量％（以下〔％〕と略す）含有され
るように設定することが行われる。すなわち、上
記塩素、臭素等ハロゲン元素の含有量が上記範囲
を下回ると、ガス不透過性に欠けるようになり、
逆に上記範囲を上回ると、ゴム弾性が損なわれる
傾向がみられるからである。 上記内側ゴム層１０の外周に形成される中間樹
脂層１１は、ゴム材に比べかなりの剛性を有し低
分子量ガスの透過を遮断する役割を有する。 また、この中間樹脂層１１の外周に形成される
外側ゴム層１２は、上記中間樹脂層１１の表面に
直接繊維補強層１３を形成すると、弾性に欠ける
ようになり、冷媒輸送用ホースを屈曲した際にホ
ースの内面がキンク（座屈）して復元しなくなる
ことに鑑み形成されるものであり、中間樹脂層１
１を弾力的に支持する役割を有する。 上記外側ゴム層１２は、通常の冷媒輸送用ホー
スに用いられるようなゴム材によつて形成されて
いる。上記ゴム材としては、例えばアクリロニト
リル−ブタジエン共重合体（NBR）、クロロスル
ホン化ポリエチレン（CSM）、塩素化ポリエチレ
ン（CPE）、エピクロルヒドリンゴム（CHC）、
クロロプレンゴム（CR）、塩素化ブチルゴム（Cl
−IIR）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム
（EPDM）等があげられる。 上記内側ゴム層１０と外側ゴム層１２とに挟ま
れる中間樹脂層１１は、ガス不透過性の観点およ
び吸湿による柔軟化作用の有無等の観点から、ナ
イロン６等のポリアミド樹脂、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体のケン化物、塩化ビニル−塩化ビニ
リデン共重合体等を用いて形成するのが好適であ
る。 繊維補強層１３は、通常のホースに用いられて
いるものでよく、ポリエステル繊維、アラミド繊
維等の合成繊維のブレードや綿繊維等の天然繊維
を主体とする糸のブレード編みやスパイラル編み
によつて形成される。 外管ゴム層１４、外側に露出している層であ
り、耐候性、耐熱性および透水性の観点から、
EPDMを用いるのが好適である。ただし、これ
以外のゴム材を用いても差し支えはない。 この発明の冷媒輸送用ホースは、上記各層を例
えばつぎのようにして積層形成することにより製
造することができる。 (1) 内側ゴム層１０形成用の未加硫のゴム組成物
をゴム製マンドレル上に押出成形機から押し出
して管状体を得る。 (2) つぎに、上記管の外周面に溶剤で溶かした樹
脂系接着剤を塗布したのちその上に中間樹脂層
１１形成用の加熱溶融樹脂を押し出して冷却す
る。 (3) 上記中間樹脂層１１の外周面に溶剤で溶かし
た樹脂系接着剤を塗布したのちその上に外側ゴ
ム層１２形成用のゴム組成物を押し出して３層
構造管を得る。 (4) 上記外側ゴム層１２（未加硫）の外周面にゴ
ム糊を塗布したのち繊維補強層１３用の糸をブ
レード編み等して繊維補強層１３を形成する。 (5) 上記繊維補強層１３の外周面にゴム糊を塗布
したのちその上に外管ゴム層１４形成用のゴム
組成物を押し出す。 (6) 上記積層管を加硫接着させて一体化させたの
ちマンドレルを抜き取る。なお、加硫条件は、
通常、温度145〜170℃、時間30〜90分に設定さ
れる。 上記製法において、内側ゴム層１０の厚みは
0.1〜1.5mm、好適には0.3〜1.0mm程度に設定され
る。すなわち、厚みが薄すぎるとシール性が悪く
なり、厚すぎると内側ゴム層１０の直径が大きく
なるためその外周に形成される中間樹脂層１１の
直径も大きくなり、中間樹脂層１１の樹脂自身が
有する剛性が大きくなることから樹脂層１１が曲
げ抵抗として作用し、この発明の冷媒輸送用ホー
スの柔軟性を損なうようになるからである。 上記中間樹脂層１１自体の厚みは0.05〜0.5mm、
特に0.1〜0.3mm程度に設定することが好適であ
る。すなわち、薄すぎるとガスを透過しやすくな
り、厚すぎると剛性が大きくなりホース自体の柔
軟性が悪くなるからである。 さらに、外側ゴム層１２の厚みは、中間樹脂層
１１と繊維補強層１３とに起因するキンク性を低
減する程度に厚く設定する必要があり、１〜３
mm、好適には1.5〜2.5mm程度にすることが望まし
い。 また、外管ゴム層１４の厚みは、1.0〜2.5mm、
好適には1.2〜2.0mm程度が望ましい。すなわち、
耐透水性を向上させるためには肉厚を厚くする方
が好ましいのであるが、余り肉厚を厚くすると使
い勝手が悪くなる。したがつて、外管ゴム層１４
の厚みは上記の範囲内に収めることが好ましい。 なお、上記の実施例では、樹脂層の外周に外側
ゴム層１２を形成しているが場合によつてはこの
外側ゴム層１２を除いても良い。 このようにして得られる冷媒輸送用ホースは、
ガス不透過性に優れた樹脂層が直接内側に露出せ
ず、内側ゴム層で保護されているため金属イオン
等で劣化する恐れがない。また、上記内側ゴム層
自身がガス不透過性に優れているため、冷媒ガス
が内側ゴム層を透過して内側ゴム層と樹脂層との
界面に滞留するというような事態を招かない。し
たがつて、冷媒ガスに起因する層間剥離がない。
しかも、上記内側ゴム層はゴム弾性を有してお
り、ニツプル等の金属継手に対して強固に密着す
るため優れたシール性も奏するようになる。 〔発明の効果〕 以上のように、この発明の冷媒輸送用ホース
は、ガス不透過性が充分に保持されており、かつ
シール性に富んでいる。しかも、内管層の内側層
自体が冷媒ガス不透過性に富んでいるため、冷媒
ガスが内側層を透過して内側層と樹脂層との界面
に滞留するという事態を招かない。したがつて、
長寿命であり、長期間にわたつてシール性とガス
不透過性が要求されるカークーラーやエアコン用
ホースとして最適である。 つぎに、実施例について、比較例と併せて説明
する。 実施例１〜６、比較例１、２ まず、エチレン90モル％、エチルアクリレート
10モル％の割合で原料を仕込み従来公知の方法で
反応させてエチレン−エチルアクリレート共重合
体ゴムを製造した。さらに、公知の方法で塩素を
反応させ塩素含有量40％のエチレン−エチルアク
リレート共重合体の塩素化ゴムを製造した。この
ようにして得られた共重合体ゴム（ポリマー）と
他の原料を下記のように配合してハロゲン化ゴム
組成物を作つた。 （ハロゲン化ゴム組成物） ポリマー エチレン 90mol％ エチルアクリレート 10mol％ 100重量部 MgO ５〃 ステアリン酸 １〃 加硫剤 トリアジン ３〃 つぎに、同様の方法でブチレン−エチルアクリ
レート共重合体、エチレン−ブチルアクリレート
共重合体の塩素化ゴムを製造し、これらを用いて
上記の如きハロゲン化ゴム組成物を得、これと下
記の第１表に示す材料を用い前記の製法にしたが
つて、実施例品および比較例のホースを作成し
た。

【表】

【表】 このようにして得られた各ホースについて、内
側ゴム層１０の剥離試験を行つた。その結果を下
記の第２表に示す。なお、評価はつぎの方法で行
つた。 ＜冷媒透過後の高温開封剥離試験＞ ホース中にフレオン12（Ｒ−12）を封入し両端
を密封して80〜100℃の温度で168時間放置した
後、ガス抜きする。このガス抜きにより急激にホ
ース内が減圧するため、内側ゴム層に剥離部分が
あると、その部分が急激な減圧によつて内部に膨
れる。この膨れの有無を目視で調べて評価した。 ＜実機装着運転試験剥離試験＞ ホースを冷凍サイクル装置に組み込んで300時
間、600時間、700時間連続運転した後、それぞれ
ホース内の内側ゴム層剥離に起因する膨れの有無
を調べた。

【表】 ＊１：界面にガスが溜り剥離する。
＊○：剥離なし。
上記の結果から実施例品は、いずれも、内側ゴ
ム層の剥離が生じていず、その外周面の樹脂層に
対して強固に装着していることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示す縦断面図、第２
図は従来品を示す縦断面図、第３図は他の従来品
を示す縦断面図である。 １……内管ゴム層、１０……内側ゴム層、１１
……中間樹脂層、１２……外側ゴム層、１３……
繊維補強層、１４……外管ゴム層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内管層と、その外側の外管層と、両層間に介
   在する繊維補強層を備え、内管層を多層構造に
   し、α−オレフイン−アルキルアクリレート共重
   合ゴムをハロゲン化してなるハロゲン化ゴムで内
   管層の内側層を構成し、ガス不透過性に富む合成
   樹脂で上記内側層よりも外側の層であつてその内
   側層に隣接する層を構成したことを特徴とする冷
   媒輸送用ホース。