JPH0953767A

JPH0953767A - 複合フレキシブルホース

Info

Publication number: JPH0953767A
Application number: JP20354195A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Goto; 慎一郎後藤; Kenzo Kimura; 健造木村
Original assignee: Nichirin Co Ltd
Current assignee: Nichirin Co Ltd
Priority date: 1995-08-09
Filing date: 1995-08-09
Publication date: 1997-02-25
Anticipated expiration: 2015-08-09
Also published as: JP3267838B2

Abstract

(57)【要約】【課題】柔軟性、可撓性、冷媒ガスに対してのガスバ
リヤー性を有し、とくにクラッキングを起こさず、複雑
な製造工程をへることなくえられる複合フレキシブルホ
ースを提供する。【解決手段】ブチル系ゴム、高分子量ポリアミドおよ
び相容化剤からなるポリマーアロイにより形成されてい
る内層と繊維補強層と外面ゴム層との３層構造のホース
を加硫する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複合フレキシブル
ホースに関する。さらに詳しくは、前記ホースは冷媒輸
送用などに好適に用いられうる。

【０００２】

【従来の技術】従来、カーエアコン用冷媒ガスやコンタ
クトフリーザー用冷媒ガスの輸送などに用いられる複合
フレキシブルホースとしては、たとえば特開平１−１１
０１４３号公報などに記載されており、図２にその模式
図を示してある。

【０００３】図２において、１は複合フレキシブルホー
ス、２ａは最内層、３は繊維補強層、４は外面ゴム層、
５は中間ゴム層、６は接着剤層をいずれも示している。

【０００４】複合フレキシブルホースに要求される性質
としては、たとえば柔軟性、可撓性があること、冷媒ガ
スに対してガスバリヤー性のあることなどがあげられ、
たとえば前記図２に示されているような４層構造（接着
剤層を含めれば５層構造）の複合フレキシブルホースと
することにより、これらの性質をもたせようとしてい
る。

【０００５】さらに、複合フレキシブルホース内は負圧
になることがあるので、前記のような４層構造では各層
間、そのうちでも最内層と中間ゴム層との層間における
層間接着力をとくに強固にし、冷媒ガスが漏れないよう
にすることも要求される。

【０００６】最内層を形成する材料としては、たとえば
冷媒ガスに対してガスバリヤー性に優れているという点
からポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド６１２
などのポリアミドまたは酸変性ポリアミドなどの変性ポ
リアミドが主に用いられている。

【０００７】また、中間ゴム層を形成する材料として
は、たとえば柔軟性、ガスバリヤー性に優れているとい
う点からイソプレン−イソブチレンゴム、ハロゲン化イ
ソプレン−イソブチレンゴムなどのブチル系ゴムが用い
られている。

【０００８】しかし、ポリアミドまたは変性ポリアミド
からなる最内層とブチル系ゴムからなる中間ゴム層とは
接着が一般に困難であり、接着力を大きくしようとする
と接着剤塗布工程を加える必要があるので、製造工程が
複雑になる。

【０００９】また、複合フレキシブルホースは冷媒シス
テム使用時に発生する振動が加えられたり屈曲されるた
め、前記のような４層構造（積層体）であるとクラッキ
ングすなわち該ホースのとくに最内層にヒビ割れが生
じ、冷媒ガスが漏れることになる。

【００１０】さらに、最内層と中間ゴム層を一体化して
１層にしようとしても、ポリアミド樹脂とブチル系ゴム
は相容性に乏しく、ブレンドしても相分離してしまうな
どの問題があった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、柔軟
性、可撓性、冷媒ガスに対してガスバリヤー性を有し、
とくにクラッキングを起こさず、複雑な製造工程をへる
ことなくえられる複合フレキシブルホースを提供するこ
とにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、内層、繊維補
強層および外面ゴム層が積層されている３層構造を有
し、積層されたのち加硫してえられる複合フレキシブル
ホースであって、該内層がブチル系ゴムと高分子量ポリ
アミドと相容化剤とからなるポリマーアロイにより形成
されていることを特徴とする複合フレキシブルホースに
関する。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明においては、複合フレキシ
ブルホースの繊維補強層の内側を、従来ポリアミドまた
は変性ポリアミドからなる最内層とブチル系ゴムからな
る中間ゴム層とこれらの層を接着するための接着剤層と
の３層構造としていたものを、前記ポリマーアロイを用
いてこれらの層を一体化し、１層構造としたことによ
り、とくにクラッキングを起こさず、複雑な製造工程を
へることなくえられる複合フレキシブルホースを提供で
きる。

【００１４】本発明において、なぜこのような効果がえ
られるのかについては明らかではないが、たとえば高分
子量ポリアミドとブチル系ゴムは相容性に乏しく、ブレ
ンドしても相分離してしまうなどの問題点があったが、
高分子量ポリアミドとブチル系ゴムの両方の構造をもつ
相容化剤を用いることによって、高分子量ポリアミドと
ブチル系ゴムのアロイ化が可能になり、このポリマーア
ロイを用いることで複合フレキシブルホースの繊維補強
層の内側を一層構造にすることができたものと考えられ
る。

【００１５】本発明において用いる高分子量ポリアミド
としては、耐熱性、加工性がよいという点からたとえば
平均分子量が１５，０００以上５００万以下であればよ
く、１０万〜１００万であることが好ましい。なお、一
般的には分子量が１０，０００以上のものを高分子量ポ
リアミドというが、本明細書では分子量が１５，０００
以上を高分子量ポリアミドという。

【００１６】高分子量ポリアミドの具体例としては、た
とえばポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド１
１、ポリアミド１２、ポリアミド４６、ポリアミド６１
２、これらのモノマー成分の少なくとも２種からなるコ
ポリマーまたはこれらのポリマーの少なくとも２種から
なるポリマーブレンドなどがあげられるが、加工性や冷
媒ガスに対してのガスバリヤー性の点からポリアミド
６、ポリアミド６６、ポリアミド１１、ポリアミド１２
が好ましく、ポリアミド６、ポリアミド１１がさらに好
ましい。

【００１７】本発明において用いるブチル系ゴムとして
は、たとえばイソプレン−イソブチレンゴム（ＩＩ
Ｒ）、塩素化ブチルゴム（ＣＩＩＲ）、臭素化ブチルゴ
ムなどのハロゲン化ブチルゴムまたはこれらをブレンド
したものなどがあげられるが、耐熱性、ポリマーアロイ
としての加工性がよいという点から塩素化ブチルゴム、
イソプレン−イソブチレンゴムが好ましく、塩素化ブチ
ルゴムがさらに好ましい。

【００１８】本発明において用いるポリマーアロイは、
たとえば前記ブチル系ゴムと前記高分子量ポリアミド
が、相容化剤のはたらきにより、単純なポリマーブレン
ドではえられない高度に相容化したものを含む。

【００１９】前記相容化剤としては、たとえば前記高分
子量ポリアミドおよび前記ブチル系ゴムの両者に類似し
た化学構造を有するものを用いることが、高度に相容化
するという点から必要であり、その化学構造の基本骨格
としては、ポリアミドとの相容性、ブチル系ゴムとの相
容性、熱安定性、ポリアミドとの反応性、ブチル系ゴム
との反応性がよいという点からたとえばフェノールホル
ムアルデヒド樹脂、臭素化アルキルフェノールホルムア
ルデヒド樹脂などがあげられるが、フェノールホルムア
ルデヒド樹脂が好ましく、たとえば田岡化学（株）製の
タッキロール２０１などがあげられる。

【００２０】前記相容化剤としては、たとえばミキサー
に低分子量ポリアミド１００部（重量部、以下同様）、
フェノールホルムアルデヒド樹脂５〜２００部、好まし
くは３０〜１００部を入れ、低分子量ポリアミドの融点
以上の温度たとえば１２０〜１４０℃で１０〜３０分間
混練したのち、この混練物と後記するようなブチル系ゴ
ム５０〜３００部、好ましくは１００〜１５０部および
塩化スズ、亜鉛華などの触媒１〜２０部、好ましくは２
〜５部とをロールで混練して均一に反応してえられるも
のなどがあげられる。

【００２１】前記低分子量ポリアミドとしては、相容化
剤を製造するときの加工性、高分子量ポリアミドとの相
容性がよいなどの点からたとえば平均分子量が３，００
０以上１５，０００未満であればよく、６，０００〜１
０，０００であることが好ましい。

【００２２】なお、前記低分子量ポリアミドの具体例と
しては、前記高分子量ポリアミドの具体例としてあげた
ものと同様の化学構造を有するものであればよく、これ
らは平均分子量が異なるのみで、特に相容性、加工性の
点からポリアミド６−ポリアミド６６−ポリアミド１２
の共重合体が好ましい。

【００２３】前記相容化剤の原料のひとつであるブチル
系ゴムとしては、前記ポリマーアロイの一成分のブチル
系ゴムと同様の化学構造を有するものであればよく、そ
の具体例としては前記したものなどがあげられる。

【００２４】本発明における繊維補強層を形成している
繊維としては、たとえば綿、麻、絹、羊毛などの天然繊
維、ビスコースレーヨンなどの再生繊維、ジアセテート
レーヨン、トリアセテートレーヨンなどの半合成繊維、
ポリビニルアルコール系、ポリアミド系、アラミド系、
ポリエステル系、アクリル系などの合成繊維またはこれ
らのうちの少なくとも２種からなる繊維などがあげられ
るが、内層、外面ゴム層への接着性がよい、加工性がよ
いなどの点からポリアミド系やポリエステル系の繊維が
好ましい。

【００２５】なお、これらの繊維は、レゾルシン−ホル
ムアルデヒドラテックス接着剤（ＲＦＬ）により処理さ
れているものも用いることができる。

【００２６】本発明における外面ゴム層を形成している
ゴムとしては、たとえばエチレン−プロピレン−ジエン
ターポリマー（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（Ｃ
Ｒ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、
イソプレン−イソブチレンゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化
イソプレン−イソブチレンゴム（Ｘ−ＩＩＲ）などの耐
候性に優れた合成ゴムなどがあげられるが、これらのう
ちでもさらに耐候性がよい、押出加工性がよいなどの点
からエチレン−プロピレン−ジエンターポリマー（ＥＰ
ＤＭ）が好ましい。

【００２７】前記ポリマーアロイのうちブチル系ゴムと
高分子量ポリアミドとの組成比としては、重量比で９５
／５〜５０／５０であり、８０／２０〜６５／３５であ
ることが好ましい。

【００２８】このような組成比とすることにより、高分
子量ポリアミドが有するフロン耐透過性、ブチル系ゴム
が有する耐キンク性、ゴム弾性を充分に発揮させること
ができる。

【００２９】また、前記相容化剤の組成比としては、ブ
チル系ゴムと高分子量ポリアミドとの合計量１００部に
対して、相容化剤が２〜３０部であり、７〜１５部であ
ることが好ましい。

【００３０】このような組成比とすることにより、ブチ
ル系ゴムと高分子量ポリアミドとが高度に相容し、高分
子量ポリアミドが有するフロン耐透過性、ブチル系ゴム
が有する耐キンク性、ゴム弾性を発揮することができ
る。

【００３１】本発明におけるポリマーアロイをうるに
は、通常の方法であればよいが、たとえば前記ブチル系
ゴム、高分子量ポリアミドおよび相容化剤を前記した組
成比になるように高温混練機を用いて１８０〜２５０℃
で５〜２０分間かけて混練し、たとえば高分子量ポリア
ミドを微分散させればよい。

【００３２】なお、えられたポリマーアロイ中のブチル
系ゴムを加硫するための混練時には、樹脂加硫するため
に、フェノールホルムアルデヒド樹脂をポリマーアロイ
中のゴム１００部に対し、５〜１５部、好ましくは７〜
１０部添加することができる。

【００３３】前記フェノールホルムアルデヒド樹脂とし
ては、たとえば田岡化学（株）製のタッキロール２５０
−Ｉ、同２５０−ＩＩＩ、同２０１などとして市販され
ているものがあげられ、とくに触媒が不要な点からタッ
キロール２５０−Ｉが好ましい。

【００３４】これはブチル系ゴムの加硫剤として使用す
るが、フェノールホルムアルデヒド樹脂自体の極性がポ
リアミドに近いことから、相容化剤的な役割も有してい
る。

【００３５】なおポリマーアロイ中のブチル系ゴムを加
硫するための混練時には、加硫剤の他、カーボンブラッ
ク、亜鉛華、ステアリン酸、可塑剤、老化防止剤、加工
助剤などの各種添加剤を加えることもできる。

【００３６】なお、本発明においては、前記樹脂加硫に
限らず、たとえば通常の硫黄加硫や過酸化物加硫なども
用いることができる。

【００３７】図１は、本発明の複合フレキシブルホース
の一例を示す模式図である。

【００３８】図１において、１は複合フレキシブルホー
ス、２はポリマーアロイからなる内層、３は繊維補強
層、４は外面ゴム層を示す。

【００３９】このような複合フレキシブルホースをうる
には、たとえばつぎのような方法があげられる。

【００４０】前記ブチル系ゴムを加硫するための加硫剤
を添加したポリマーアロイを通常の押出成形機に供給
し、通常の合成ゴムの押出と同様の条件により、厚さ
１．０〜３．０ｍｍ、好ましくは２．０〜２．５ｍｍに
押し出して、これを内層とする。

【００４１】つぎに、この内層の表面に前記繊維を用い
て編組またはスパイラル巻などにより繊維補強層（厚さ
はおおよそ１．０〜２．０ｍｍ）を形成する。

【００４２】つぎに、この層の上に前記したような耐候
性に優れた合成ゴムを通常の押出成形機により押出して
外面ゴム層（厚さはおおよそ１．０〜２．０ｍｍ）を形
成し、３層からなる積層体をうる。

【００４３】さらに、この３層からなる積層体を蒸気加
硫缶内において１５０〜１６０℃、４〜５、５ｋｇｆ／
ｃｍ²の蒸気圧下で３０〜６０分間かけて加硫を行い、
本発明の複合フレキシブルホースをうる。

【００４４】このようにしてえられた複合フレキシブル
ホースは、柔軟性、可撓性、冷媒ガスに対してのガスバ
リヤー性に優れ、クラッキングを起さず、複雑な製造工
程をへることなくえられ、たとえば冷媒ガスの輸送用な
どに好適に用いられうる。

【００４５】本発明においては、たとえばつぎのような
構成の複合フレキシブルホースが好ましくあげられる。

【００４６】（１）内層ブチル系ゴム／高分子量ポリアミド（厚さ１．０〜４．０ｍｍ）９５／５〜５０／５０部相容化剤５〜３０部繊維補強層合成繊維（厚さ１．０〜２．０ｍｍ）外面ゴム層合成ゴム（厚さ１．０〜２．０ｍｍ）この複合フレキシブルホースは、従来のホースに比べて
製造工程の簡素化の点で有利である。

【００４７】より好ましくは内層ブチル系ゴム／高分子量ポリアミド（厚さ２．０〜２．５ｍｍ）８０／２０〜６５／３５部相容化剤５〜１５部繊維補強層合成繊維（厚さ１．０〜２．０ｍｍ）外面ゴム層合成ゴム（厚さ１．０〜２．０ｍｍ）この複合フレキシブルホースは、冷媒ガスに対してのガ
スバリヤー性のの点で優れている。

【００４８】（２）内層ブチル系ゴム／ポリアミド６（厚さ２．０〜２．５ｍｍ）８０／２０〜７０／３０部相容化剤５〜１５部繊維補強層ポリエステル繊維（厚さ１．０〜２．０ｍｍ）外面ゴム層ＥＰＤＭゴム（厚さ１．０〜２．０ｍｍ）この複合フレキシブルホースは、柔軟性、可撓性、冷媒
ガスに対してのガスバリヤー性の点で有利である。

【００４９】より好ましくは内層塩素化ブチルゴム／ポリアミド６（厚さ２．０〜２．５ｍｍ）７０／３０〜６５／３５部相容化剤５〜１５部繊維補強層ポリエステル繊維（厚さ１．０〜２．０ｍｍ）外面ゴム層ＥＰＤＭゴム（厚さ１．０〜２．０ｍｍ）この複合フレキシブルホースは、耐熱性、冷媒ガスに対
してのガスバリヤー性の点で優れている。

【００５０】つぎに、本発明を実施例に基づいてさらに
具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定される
ものではない。

【００５１】

【実施例】

実施例１ブチル系ゴム、高分子量ポリアミド６および相容化剤
（低分子量ポリアミドとフェノールホルムアルデヒド樹
脂とブチル系ゴムとの反応生成物）を表１に示す配合量
で高温混練機を用いて２２０℃で５分間かけて混練して
ポリマーアロイ化し、ポリマーアロイにカーボンブラッ
ク、充填剤、加硫剤、老化防止剤を添加し、６０〜８０
℃で１０分間混練したのち、押出成形機により、厚さ
２．５ｍｍに押し出して内層とした。

【００５２】つぎに、この内層の表面にポリエステル繊
維を用いて編組機により編組して繊維補強層（厚さ１．
０ｍｍ）を形成した。

【００５３】つぎに、ＥＰＤＭゴムを押出成形機によ
り、押し出して外面ゴム層（厚さ１．５ｍｍ）を形成
し、３層からなる積層体をえた。

【００５４】さらに、この３層からなる積層体を蒸気加
硫缶内において１６０℃で４０分間かけて加硫を行い、
本発明の複合フレキシブルホースをえ、えられたホース
の性能（柔軟性、冷媒ガスに対してのガスバリヤー性）
を調べるために、つぎの試験を行った。

【００５５】ガス透過性試験：ＳＡＥＪ５１ＭＡ
Ｙ８５（ＡＵＴＯＭＯＴＩＶＥＡＩＲＣＯＮＤＩＴ
ＩＯＮＩＮＧＨＯＳＥ）に準じてＲ１３４ａガスの透
過量を測定した。

【００５６】柔軟性試験：ホースの一端を固定し、直径
１９０ｍｍのドラムに１８０°Ｕ字形に巻きつけて、そ
の状態を維持するのに必要な力をプッシュ−プルゲージ
（ＡＥ−３０、アイコーエンジニアリング（株）製）を
用いて測定し、バネ計りが示す引張り力（曲げ力）が
１．５ｋｇｆ未満のときを○、１．５ｋｇｆ以上２．０
ｋｇｆ未満のときを△、２．０ｋｇｆ以上のときを×と
して評価した。

【００５７】結果を表１に示す。

【００５８】実施例２〜４表１に示す内層の配合成分、配合量を用いたこと以外は
実施例１と同様の方法により本発明の複合フレキシブル
ホースをえ、実施例１と同様の試験を行った。結果を表
１に示す。

【００５９】比較例１イソプレン−イソブチレンゴム１００部、亜鉛華５部、
カーボンブラック５０部、ステアリン酸１部および樹脂
架橋剤としてのタッキロール２５０−Ｉ７部を混練機
を用いて６０〜８０℃で１０分間かけて混練したのち、
押出成形機により、厚さ２．５ｍｍに押し出して内層と
し、実施例１と同様の方法により、繊維補強層、外面ゴ
ム層を被覆し、３層からなる積層体とし、これを蒸気加
硫缶内において１６０℃で４０分間かけて加硫を行い総
ゴムホースとし、実施例１と同様の試験を行った。結果
を表１に示す。

【００６０】比較例２〜３表１に示す内層の配合成分、配合量を用いたこと以外は
実施例１と同様の方法によりホースをえ、実施例１と同
様の試験を行った。結果を表１に示す。

【００６１】

【表１】

【００６２】なお、表１においてブチル系ゴムの種類と
しての略号は、つぎのものを示す。

【００６３】ＩＩＲ：イソプレン−イソブチレンゴム
（日本合成ゴム（株）製ＩＩＲ＃３６５）ＣＩＩＲ：塩素化ブチルゴム（日本合成ゴム（株）製
ＣＩＩＲ＃１０６６）

【００６４】

【発明の効果】以上の結果から明らかなように、本発明
の複合フレキシブルホースは、クラッキングによるガス
漏れがなく、柔軟性、可撓性、冷媒ガスに対してのガス
バリヤー性を有し、また複雑な製造工程をへることなく
えられるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の複合フレキシブルホースの一例を示す
模式図である。

【図２】従来の複合フレキシブルホースを示す模式図で
ある。

【符号の説明】

１複合フレキシブルホース２ポリマーアロイからなる内層２ａ最内層３繊維補強層４外面ゴム層５中間ゴム層６接着剤層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内層、繊維補強層および外面ゴム層が積
層されている３層構造を有し、積層されたのち加硫して
えられる複合フレキシブルホースであって、該内層がブ
チル系ゴムと高分子量ポリアミドと相容化剤とからなる
ポリマーアロイにより形成されていることを特徴とする
複合フレキシブルホース。
【請求項２】前記ポリマーアロイの組成比が、ブチル
系ゴムと高分子量ポリアミドとの重量部で９５／５〜５
０／５０であり、これらの合計量１００重量部に対して
相容化剤２〜３０重量部である請求項１記載の複合フレ
キシブルホース。
【請求項３】前記相容化剤が、低分子量ポリアミドと
フェノールホルムアルデヒド樹脂とブチル系ゴムとの反
応生成物である請求項１または２記載の複合フレキシブ
ルホース。
【請求項４】前記高分子量ポリアミドまたは低分子量
ポリアミドが、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリア
ミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド４６、ポリアミ
ド６１２、これらのモノマー成分の少なくとも２種から
なるコポリマーまたはこれらのポリマーの少なくとも２
種からなるポリマーブレンドである請求項１〜３のいず
れかに記載の複合フレキシブルホース。
【請求項５】前記内層が樹脂加硫してえられる請求項
１〜４のいずれかに記載の複合フレキシブルホース。