JPH0830543B2

JPH0830543B2 - 燃料配管用樹脂ホース

Info

Publication number: JPH0830543B2
Application number: JP2264600A
Authority: JP
Inventors: 一郎五十嵐; 忍神戸; 太亀井; 弘昭伊藤
Original assignee: Tokai Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 1990-10-01
Filing date: 1990-10-01
Publication date: 1996-03-27
Anticipated expiration: 2011-03-27
Also published as: JPH04140585A

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明は、燃料配管用に用いられる樹脂ホースに係
り、特に、ニップル等に対する接続端部からの燃料の漏
れがなく、且つホース壁からの燃料の透過が良好に抑制
され得る特長を有する燃料配管用樹脂ホースに関するも
のである。

（背景技術）従来から、自動車等において使用される燃料配管用ホ
ースとしては、軽量で、柔軟性があり、更には、燃料が
ホース接続部から漏れることがなく、また燃料がホース
壁部から多量に透過してしまうようなことが良好に防止
され得るような、種々の性能を併せ備えたものが求めら
れており、加えて、近年においては、将来的なガソリン
資源の枯渇に備えて、ガソリンにメタノールを配合した
混合燃料にたいしても有効な燃料不透過性を有すること
が、要求されてきているのである。

ところで、現在使用されている燃料配管用ホースに
は、主に、金属製やゴム製のホースがあり、その中で、
ゴムホースでは、それぞれ異なるゴム材料からなる層を
積層してなる多層構造のものが主流となっている。

これら従来の燃料配管用ホースのうち、金属製ホース
は、ガソリン及びメタノールを配合した混合ガソリンの
何れに対しても、極めて高い燃料不透過性を有してい
る。その反面、柔軟性がないため、ニップル等との接続
端部において、シール性が得られずに、該接続部からの
燃料漏れが生じる恐れがあり、これを防止するために、
ゴム継手等を用いる必要が生じて、配管が面倒となる問
題を内在しているのである。更に、かなりの重量があ
り、錆も生じるといった問題も抱えている。また、ゴム
製ホースは、金属製ホースに比して軽量であり、錆を生
じす、更には、柔軟性に富むところから、ニップル等と
の接続端部においてのシール性も良好で、燃料漏れを生
じない利点を有する。しかし、燃料不透過性に劣ること
から、ホース壁部から多量に燃料を透過させてしまう問
題を内在するものであった。

かかる情況下、近年では、軽量で、錆の発生がなく、
通常使用されているガソリン燃料に対して、良好な燃料
不透過性を有するポリアミド樹脂を、燃料配管用ホース
の成形材料として用いることが考えられているのであ
る。

しかしながら、かかるポリアミド樹脂製のホースの燃
料不透過性が良好であるとはいっても、なお、改善の余
地があるのであって、特に、メタノール配合燃料に対す
る不透過性は、かなり劣っているため、この点を改善す
る必要があるのである。蓋し、メタノール配合ガソリン
に対しての燃料不透過性が不十分であれば、将来的な需
要に対応することが出来ず、該樹脂ホースの用途範囲が
限定されてしまう問題を抱えることとなるからである。

そして、樹脂ホースの燃料不透過性の解決方法の一つ
として、ポリアミド樹脂からなる層とフッ素樹脂からな
る層を積層して二層構造の樹脂ホースを形成し、燃料不
透過性に優れるフッ素樹脂の特性に基づいて、該樹脂ホ
ースの燃料不透過性を高めることが検討されている。し
かし、かかる樹脂ホースでも、なおメタノール配合ガソ
リンに対する燃料不透過性が充分ではなく、且つフッ素
樹脂とポリアミド樹脂との接着が非常に困難であるとこ
ろから、該樹脂ホースは、層間剥離の問題を内在してお
り、燃料不透過性を長期的に安定に得ることは出来ない
のである。更に、この樹脂ホースは、内側層を構成する
フッ素樹脂が柔軟性に劣るところから、ニップル等との
ホース接続端部において、充分な気密性が得られず、燃
料洩れが生じてしまうのである。

（解決課題）このような事情を背景として、本発明は為されたもの
であって、その解決課題とすることろは、ニップル等に
対するホース接続端部における燃料洩れがなく、通常の
ガソリン燃料及びメタノールの配合された混合燃料の何
れに対しても、優れた燃料不透過性を有し、更には、層
間剥離の問題がない、燃料配管用樹脂ホースを提供する
ことにある。

（解決手段）そして、上記課題を解決するために、本発明にあって
は、樹脂製基管の内側にフッ素材料よりなる薄肉層を設
けてなる樹脂ホースにして、前記樹脂製基管が、2500〜
20000kg/m²の曲げ弾性率を有する成形材料より形成され
てなる一方、前記薄肉層が、結合フッ素量が50重量％以
上であり、且つ13000kg/cm²以下の曲げ弾性率を有する
フッ素系材料にて形成されてなることを特徴とする燃料
配管用樹脂ホースを、その要旨とするものである。

（具体的構成）要するに、本発明に従う樹脂ホースは、樹脂製基管と
その内側に設けられる薄肉層との２層の積層構造を有す
るものである。そして、該樹脂製基管の成形材料は、曲
げ弾性率が2500〜20000kg/cm²である樹脂材料が選択さ
れるのであって、この条件を満たすならば、どのような
樹脂材料若しくは樹脂ブレンド体または可塑剤配合によ
る樹脂材料であっても、支障なく使用することが出来
る。

そのような樹脂材料の具体例としては、ナイロン６、
ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン612、
ナイロン610等のポリアミド系樹脂及びこれらポリアミ
ドを主体にした熱可塑性エラストマー；ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィ
ン系樹脂；ポリブチレンテレフタレートを主体にした熱
可塑性エラストマー等、及びそれらのブレンド体を挙げ
ることが出来るが、これらの中から、要求されるホース
性能に応じて、適宜に選択されることとなる。

つまり、ホースの基管を上記の如き所定の成形材料に
て形成することにより、ホースを曲げた際に、後述する
薄肉層が該樹脂製基管に良好に追従し得るようにされる
のであって、以て樹脂製基管と薄肉層との層間剥離が効
果的に防止され得るのである。

一方、かかる樹脂製基管の内側に設けられる薄肉層
は、フッ素ゴム、フッ素樹脂或いはフッ素系エラストマ
ーといったフッ素系材料にて形成される。これらフッ素
系材料は、通常使用されているガソリン燃料に対して
は、良好な燃料不透過性を有する素材であることが知ら
れているものであるが、本発明においては、特に、結合
フッ素量が50重量％以上であり、且つ曲げ弾性率が1300
0kg/cm²以下のフッ素系材料を使用する。

具体的には、以下の如き公知の各種のフッ素系材料
を、そのまま若しくは適宜にブレンドすることによっ
て、結合フッ素量及び曲げ弾性率の調整を行なって、使
用することが出来る。

即ち、各種フッ素ゴムの他、フッ素樹脂としては、ポ
リビニリデンフルオライド（PVDF）、ポリクロロトリフ
ルオロエチレン（CTFE）、エチレンとクロロトリフルオ
ロエチレンの共重合体（ECTFE）、エチレンとテトラフ
ルオロエチレンの共重合体（ETFE）、ヘキサフルオロプ
ロピレンとテトラフルオロエチレンの共重合体（FE
P）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキ
シエチレン共重合体（PFA）、ポリテトラフルオロエチ
レン（PTFE）等を挙げることが出来る。

また、フッ素系エラストマーとしては、フッ化ビニリ
デンと６フッ化プロピレンの共重合物、フッ化ビニリデ
ンと６フッ化プロピレンと４フッ化エチレンの共重合
物、４フッ化エチレンとプロピレンの共重合物、４フッ
化エチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルの共
重合物、更には、それらの共重合物に、コモノマーとし
て、官能基を含有したビニルモノマー；酢酸ビニル、プ
ロピオン酸ビニル、バーサティック酸ビニル、モノクロ
ル酢酸ビニル等のカルボン酸ビニル；炭素数が１〜８の
アルキル基を持ったアクリル酸エステル・炭素数が１〜
８のアルキル基を持ったメタクリル酸エステル；無水マ
レイン酸；炭素数が１〜８のアルキル基を持ったマレイ
ン酸エステル；塩化ビニル、塩化ビニリデン、クロロエ
チルビニルエーテル等のハロゲン含有モノマー等を共重
合した共重合物等を挙げることが出来る。

本発明にあっては、かかるフッ素材料によって形成さ
れる薄肉層によって、ホースの燃料不透過性が改善さ
れ、燃料漏れが防止されるのであり、更に該薄肉層と前
記樹脂製基管との層間剥離が良好に防止され得るのであ
る。

すなわち、フッ素系材料の結合フッ素量が50重量％以
上であることによって、通常のガソリンに対してのみで
はなく、メタノールを配合した混合ガソリンに対して
も、優れた燃料不透過性が得られるようになるのであ
り、また、該フッ素系材料は、1300kg/cm²以下の曲げ弾
性率を有することとされているところから、ホース接続
端部をニップル等に外挿させた場合に、良好な気密性が
得られ、該接続端部からの燃料の漏れが効果的に防止さ
れるのである。加えて、このような曲げ弾性率を有する
ことにより、ホースの折曲げに際して、前記樹脂製基管
に良好に追従し得るのであり、且つ前述の如く、樹脂製
基管を形成する成形材料においても曲げ弾性率が2500〜
20000kg/cm²と規定されているところから、かかる薄肉
層の追従性が良好に発揮せしめられて、両層間の剥離が
極めて効果的に防止され得るのである。

なお、それらの成形材料を用いて、本発明に従う樹脂
ホースを形成するには、通常行なわれているチューブ押
出成形操作に従って、積層構造のホースを形成すれば良
い。各層の肉層は、使用する成形材料の種類や、ホース
に付与しようとする燃料不透過性や柔軟性等の性能に応
じて、適宜に決定されるところであるが、例えば、自動
車用では、前記薄肉層が、0.01〜1mm程度、前記樹脂製
基管が、0.5〜3mm程度の肉厚に形成するのが好ましい。

また、これら薄肉層と樹脂製基管の接着性が不十分で
ある場合には、両層間に接着剤を適用しても良く、その
際、接着剤塗布に先立って、接着面を表面処理するよう
にしても良い。

さらに、前記樹脂製基板の外側に、適宜に保護層を形
成せしめても良く、例えば、ゴム、軟質樹脂、熱可塑性
エラストマー等のソリッド体や発泡体によって、0.5〜2
mm程度の厚みで形成することが出来る。また、この保護
層と前記樹脂性基管との間にも、必要に応じて接着剤を
適用するようにする。

このように、本発明に従う燃料配管用樹脂ホースで
は、所定のフッ素系材料にて薄肉層を形成するところか
ら、燃料不透過性が向上せしめられ、通常のガソリン燃
料に対してのみではなく、メタノール配合燃料に対して
も、極めて優れた燃料不透過性が得られるのであり、更
に、ホースの内面側に柔軟性が付与せしめられて、ニッ
プル等との接続が、気密に為され得るようになったので
ある。

また、本発明にあっては、薄肉層を形成するフッ素材
料の曲げ弾性率と、樹脂製基管を形成する成形材料の曲
げ弾性率が、それぞれ規定されていることにより、ホー
スの折曲げに際して、薄肉層が樹脂製基管に良好に追従
し得るのであり、層間剥離が良好に防止されるのであ
る。

（実施例）以下に、本発明の幾つかの実施例を示し、本発明を更
に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、その
ような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるも
のでないことは、言うまでもないところである。

また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には上
記の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限
りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修
正、改良等を加え得るものであることが、理解されるべ
きである。

先ず、各種成形材料を用いて、下記第１表に示される
如きホース構成にて、通常の押出成形手法に従って、薄
肉層としての内側層を0.2mmの厚さで形成し、その外側
に、基管を1.0mmの厚みで積層し、各種のホース（内径:
6mmφ）を作製した。なおホースNo.12,13は、基管のみ
の構成であって、ホースNo.12の厚みは1.0mm、ホースN
o.13の厚みは0.8mmである。また、表中の略号は以下の
通りである。

F1:クロロトリフルオロエチレン重合体（CTFE） F2:エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体（E
CTFE） F3:エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（FTF
E） F4:ETFE,但しF3とは共重合比が異なる。

F5:テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシ
エチレン共重合体（PFA） F6:テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレ
ン共重合体（FEP） F7:ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレ
ン共重合体に、ビニリデンフルオライドをグラフト重合
した重合体 F8:ビニリデンフルオライド−テトラフルオロエチレン
−ヘキサフルオロプロピレン共重合体 F9:ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレ
ン共重合体 PBT:ポリブチレンテレフタレートかくして、得られた各種ホースについて、以下に示す
方法にて、シール性（燃料の漏れ防止性）、燃料不透過
性、接着性、軽量性、及び防錆性を測定して、その結果
を、下記第１表に合わせて示した。

シール性各ホースに熱処理（150℃×70H）を施した後、ホース
端部をニップルに外挿して取り付け、N₂ガスを吹き込ん
で、漏れの有無を調べた。

○：シール性良好 ×:10kg/cm²以下でガス漏れあり燃料不透過性試験用ガソリン或いはメタノールを配合せしめた試験
用ガソリンの何れかを、各々のホース内に封入し、40℃
の温度下に放置して、その重量減少量（g/m²・day）を
測定した。なお、メタノール配合ガソリンの混合比は、
試験用ガソリン：メタノール＝50:50（容量％）であっ
た。

接着性各ホースを180゜折り曲げた後、ホース断面を観察
し、接着状態を調べた。

○：接着性良好 ×：内側層と基管が剥離した軽量比各ホースの長さ:1m当たりの重量を測定した。

防錆性塩水噴霧試験を実施して、300時間後の腐食の有無を
観察した。

○：腐食なし ×：腐食ありかかる第１表に示される結果より明らかなように、本
発明に従う組成物よりなるホース（No.1〜11）は、何れ
の試験結果も良好であって、ホース接続部からの燃料の
漏れがなく、試験用ガソリン及びメタノール配合ガソリ
ンの双方に対して、優れた燃料不透過性を有しており、
しかも、層間接着性が高いところから、そのような優れ
た燃料不透過性が長期に亘って良好に維持されるのであ
る。

これに対して、No.12のホースは、フッ素系材料から
なる内側層を有しておらず、メタノール配合ガソリンに
対する燃料不透過性が著しく悪い。また金属製のNo.13
のホースは、極めて重く、錆が発生してしまう欠点が明
らかとなっており、シール性も悪いのである。そして、
No.14〜No.16のホースは、樹脂製基管の内側に、フッ素
系材料からなる内側層を有しているものの、No.14、15
のホースでは、内側層の結合フッ素量が50重量％に満た
ないため、燃料不透過性に劣り、特に、メタノール配合
ガソリンに対する燃料不透過性が悪いのである。加え
て、これらNo.14、15のホースでは、内側層の曲げ弾性
率が高いため、シール性も不十分で、層間接着性にも悪
影響が出ていることが認められたのである。

また、No.16のホースでは、内側層には問題がないも
のの、基管の曲げ弾性率が高いため、層間接着性が悪
く、良好な燃料不透過性を、長期的に信頼することが出
来ないのである。

（発明の効果）以上の説明から明らかなように、樹脂製基管と、その
内側に設けられる薄肉層とからなる本発明に従う燃料配
管用樹脂ホースは、軽量で、錆が生じることがないうえ
に、ホース接続部からの燃料漏れが良好に防止され、ホ
ース壁部からの燃料透過も、通常のガソリン燃料に対し
ても、メタノール配合ガソリン燃料に対しても、極めて
効果的に抑制されるものであって、しかも、層間接着性
が極めて良好であるため、そのような優れた燃料不透過
性の長期的信頼性が高いのである。

従って、かかる樹脂ホースは、自動車等の燃料用配管
ホースとして好適に用いられ得るものであり、製品の軽
量化を有利に図り得ると共に、製品の性能向上を図るこ
とが出来るものであって、更には、ガソリンのみでな
く、メタノール混合ガソリンに対しても良好な燃料不透
過性を有するため、将来的にも利用価値が高いものであ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者伊藤弘昭愛知県小牧市大字北外山字哥津3600 東海ゴム工業株式会社内 (56)参考文献特開昭61−171982（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂製基管の内側にフッ素系材料よりなる
薄肉層を設けてなる樹脂ホースにして、前記樹脂製基管が、2500〜20000kg/cm²の曲げ弾性率を
有する成形材料より形成されてなる一方、前記薄肉層
が、結合フッ素量が50重量％以上であり、且つ13000kg/
cm²以下の曲げ弾性率を有するフッ素系材料にて形成さ
れてなることを特徴とする燃料配管用樹脂ホース。