JPH10213274A - 耐熱ホース及びその取付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐熱、老化性に優れ、且つ板状のバネバンド
をホースの接続部に使用しても接続部のシール性能に優
れる耐熱ホース及びその取付け方法を提供することを目
的とする。 【解決手段】 アクリル系ゴムからなる内層と外層とを
有する耐熱ホースにおいて、前記内層と外層との間にポ
リエチレン−２，６−ナフタレート繊維からなる補強層
を設けたことを特徴とする耐熱ホースとし、このことに
より板状のバネバンドでもパイプにシール性を維持し取
付けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は耐熱ホースに関し、
特に自動車や建設車両、産業用機械等のオイルクーラー
ホース、エアブレーキホースに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記のオイルクーラーホース等の
補強層としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレー
ト）やナイロン（ポリアミド）が用いられるのが一般的
であり、また特に耐熱性が要求される分野においては、
その良好な耐熱性能面からアラミド繊維が用いられてき
た。またホースの内層ゴム及び外層ゴムは、耐油性や耐
候性が求められるとともに、耐熱性が求められることは
言うまでもない。特に耐熱性については、近年のエンジ
ンルーム内の温度上昇にともない、その良好な耐熱性の
面からアクリル系のゴムが使用されるのが一般的であ
る。

【０００３】一方、このようなホースの使用圧力は、一
般的に最大１ＭＰａ程度で、常用的には０．３ＭＰａ以
下である。この程度の低圧力の場合、ホースと機器のパ
イプ等とを接続する接続部にはワイヤーバンドや、板状
のバネバンドが用いられるのが一般的となっている。ま
た更に、使用圧力が相当に高い場合には、加締め方式の
ジョイントがなされる場合もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来用いられている補
強層のうち、ＰＥＴ繊維はゴム組成物中に埋設、封入さ
れ高温に曝された場合、ゴム組成物中の水分やアミン系
老化防止剤等によって加水分解を起こし、ゴム組成物中
での高温耐久性は十分とは言えない。また、ナイロン
（ポリアミド）も高温（１５０℃以上）での耐久性は不
十分である。また、耐熱性が良いとされるアラミド繊維
も、アクリル系ゴム組成物中で１５０℃以上の高温に曝
されると、耐久性に劣ることが本発明の過程の中でわか
ってきた。

【０００５】ワイヤーバンドと板状のバネバンドとを比
較した場合には、前者はワイヤーを締め付けるにつれ
て、ワイヤーの形成する径が縮小して締め付け力が増す
が、その縮径する変形は均一ではなく、楕円状に変形す
るために、局部的に締め付け力が高い部分と低い部分と
に分散してしまう。そのために、締め付け力が高い部分
では、外層ゴムに過剰な負担がかかり、時には外層ゴム
を食い破る場合もある。また、締め付け力が低い部分で
は、パイプとホースの密着性が乏しく、シール性能が低
下してしまうという現象がある。このような接続状態を
回避する場合には、後者の板状のバネバンドの方が採用
されるが、後者は均一な締め付け力が働くものの、その
締め付け力そのものはそれほど高くないため、ホースの
圧力が高くなるとシール性能は十分でないという面があ
る。

【０００６】また、上記のオイルクーラ−ホースは、１
５０℃以上の耐熱性が要求されるホースであり、耐熱性
に優れるとされるアクリル系ゴムが一般的に採用されて
いるが、使用圧力は常用的に１ＭＰａ程度以下の比較的
低圧であるという理由から、ホースと筒体であるパイプ
との接続には、一般的に板状のバネバンドが多く使用さ
れている。しかしながら、板状のバネバンドは締め付け
力が余り強くないため、ホースの内圧が高くなり、また
高温の熱履歴を受けると接続部のシール性能の低下が起
こるという問題があり、その改良が望まれていた。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
り、耐熱、老化性に優れ、且つ板状のバネバンドをホー
スの接続部に使用しても接続部のシール性能に優れる耐
熱ホース及びその取付け方法を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために鋭意検討を行った結果、アクリル系ゴ
ムの内層と外層とで構成されるホースにおいて、ポリエ
チレン−２，６−ナフタレート繊維（以下に、ＰＥＮ繊
維と記すこともある。）を設けることで良好な性能を有
する耐熱ホースが得られることを見出した。すなわち、
アクリル系ゴムとしてはアクリル酸メチル、アクリル酸
エチル、アクリル酸ブチル等の重合体（以下にＡＣＭと
記す）や、それらとエチレンを共重合したもの（以下に
ＡＥＭと記す）、あるいは更に酢酸ビニルを共重合した
もの（以下にＥＲと記す）が用いられる。

【０００９】また、耐熱、老化性に優れ、且つ板状のバ
ネバンドでもシール性に優れるホースについて検討した
結果、アクリル系の内層と外層とで構成されるホースに
おいて、ポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維（Ｐ
ＥＮ繊維）からなる補強層を設けることで良好な性能の
耐熱ホースが得られることを知見し、本発明を為すに至
ったものである。

【００１０】すなわち、本発明の請求項１に記載の耐熱
ホースは、内層及び外層とをアクリル系のゴムで形成
し、内層と外層との間にポリエチレン−２，６−ナフタ
レート繊維（ＰＥＮ繊維）からなる補強層を設けたこと
を特徴とするものである。また、請求項２に記載の耐熱
ホースの取付方法は、筒体に耐熱ホースを取付ける際
に、前記耐熱ホースが、アクリル系ゴムからなる内層と
外層とを有し、前記内層と外層との間にポリエチレン−
２，６−ナフタレート繊維からなる補強層を設けた耐熱
ホースであって、前記耐熱ホースの取付手段として板状
のバネバンドを用いて前記筒体に取付けることを特徴と
するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明につき詳しく説明
する。このようなホース１０として、例えば図１に示す
構造のものが挙げられ、これは内層１と外層２との間に
補強層を設けた構成としている。ここで内層１と外層２
とはアクリル系ゴムから形成され、補強層３はポリエチ
レン−２，６−ナフタレート繊維（ＰＥＮ繊維）、例え
ばスパイラル状（図２参照）、ブレード状（図３）のよ
うに編んだものを内層１の上に配置したものである。こ
の補強層に用いられるポリエチレン−２，６−ナフタレ
ート繊維（ＰＥＮ繊維）はアクリル系ゴムとの良好な接
着を得るために、アクリル系の接着剤でディップされる
ことが望ましいが、これに限定されるものではない。

【００１２】本発明のホースは、上記の構成のホースに
おいて、図４に示す取付手段である板状のバネバンド４
で筒体であるパイプ５などへ接続される（接続形態を図
６に示す。）。

【００１３】本発明の作用を以下に説明する。本発明の
ホースは、アクリル系ゴムの内層と外層との間にポリエ
チレン−２，６−ナフタレート繊維（ＰＥＮ繊維）から
なる補強層を設けたもので、エンジンルーム内の温度、
あるいはホース内を通過するオイルの温度が１５０℃以
上になるようなホースで、パイプ等との接続に板状のバ
ネバンドを用いる場合に好適である。

【００１４】従来、用いられてきたＰＥＴは、繊維その
ものを１５０℃で老化すると、その強度低下は小さい
が、ゴム中に埋設封入すると強度の低下が大きくなるこ
とが良く知られている。また、ナイロン（ポリアミド）
は１５０℃の老化では繊維そのものの劣化が起こるた
め、長期にわたる使用ではやはり、強度の低下をおこ
す。このような補強繊維の強度の低下はホースの破裂圧
の低下に直結するため、重要な問題である。

【００１５】このように、１５０℃以上の温度で使用さ
れるホースの場合、一般的にその良好な耐熱特性から、
アラミド繊維が用いられてきた。しかしアクリル系ゴム
においては、ＰＥＴと同様、ゴム中に封入し１５０℃で
加熱すると、アラミド繊維もまた強度の低下を起こすこ
とが本発明者らの検討結果わかった。一方、取付手段と
して板状のバネバンドでパイプと接続されたホースのシ
ール性について鋭意検討した結果、補強繊維の弾性率が
大きく寄与していることが判明した。このようにしてア
クリル系ゴム中での１５０℃での加熱に対し、強度の低
下の小さな繊維を探索した結果、本発明者らはポリエチ
レン−２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）が良好な結果を
示すことを見出し本発明を為すに至った。

【００１６】また、繊維の弾性率について鋭意検討した
結果、２％歪み時の弾性率が３ｇ／ｄ（デニール）以上
あれば、板状のバネバンドでパイプと接続されたホース
のシール性能が良好な結果を見出した。ナイロン、ＰＥ
Ｔ、ＰＥＮ、アラミドについて検討した結果、ＰＥＮと
アラミドがこの条件を満たし、良好なシール性能を得
た。

【００１７】

【実施例】以下、実施例と比較例とを示し、本発明を具
体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限される
ものではない。

【００１８】［実施例１〜３、比較例１〜９］アクリル
系ゴム中に各種補強繊維を封入して加硫した紐状サンプ
ルを下記により調製し、１５０℃の空気中及び油（ＡＴ
Ｆ：トランスミッションオイル）中で加熱老化促進し、
老化前強度を１００とした時の強度低下度合いを変化率
で測定した。また、ゴム中に封入せず繊維単独で、同様
の試験を行った結果を下段の（）に示す。 ［１］配合処方 アクリル系ゴムの配合をそれぞれ表１−１〜表１−３に
示した。 ［２］補強繊維 各種補強繊維の種類をそれぞれ表２−１〜表２−４に示
した。 ［３］補強繊維の構造 ＰＥＮ ：１５００ｄ，撚数：５回／ｍ ＰＥＴ ：１５００ｄ，撚数：５回／ｍ ナイロン：１２６０ｄ，撚数：５回／ｍ アラミド：１５００ｄ，撚数：５回／ｍ とした。 ［４］加硫条件（全て同一） 一次加硫：１５０℃×１Ｈｒ 二次加硫：１５０℃×１０Ｈｒ とした。

【００１９】

【表１−１】

【００２０】

【表１−２】

【００２１】

【表１−３】

【００２２】

【表２−１】

【００２３】

【表２−２】

【００２４】

【表２−３】

【００２５】

【表２−４】 ＊１：ＡＥＭ（エチレン−アクリル共重合ゴム、デュポ
ン社製） ＡＣＭ（アクリルゴム、日本ゼオン社製） ＥＲ（エチレン−酢酸ビニル−アクリル共重合ゴム、電
気化学工業社製）） ＊２：ＰＥＮ（ポリエチレン−２，６−ナフタレート繊
維，１５００ｄ、帝人社製） ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート繊維、１５００
ｄ、帝人社製） ナイロン（６，６ナイロン，１２６０ｄ、東レ社製） アラミド（ケブラー，１５００ｄ、東レ・デュポン・ケ
ブラー社製） ＊３：空気熱老化条件；１５０℃×１０００ｈｒ，ギヤ
ーオーブン法 ＊４：油中熱老化条件；１５０℃×１０００ｈｒ，テス
トチューブ法 油（ＡＴＦオイル） ＤＥＸＲＯＮIII

【００２６】表２結果から、実施例１、２、３のＰＥＮ
が最も強度の低下小さいことがわかる。比較例１、４、
７のナイロンは１５０℃の長時間の熱老化では強度低下
が大きい。比較例２、５、８のＰＥＴはゴム中に封入し
た時の強度低下が大きい。また、比較例３、６、９か
ら、繊維単独では耐熱製の良好なアラミドもアクリル系
ゴム中では強度の低下が大きいことがわかる。

【００２７】［実施例４、比較例１０〜１２］表３に示
す補強繊維について、内層及び外層とをアクリル系ゴム
とした図１に示すようなホース１０を作成した。まず、
アクリル系ゴム（ＡＥＭ）をマンドル上に押出し、内層
１とする。この上に表２に示す補強線を一層スパイラル
状に巻つけ、更にその上に逆向きに二層目をスパイラル
状に巻つけ、補強層とした。この上に更に同じアクリル
系ゴムを押出し、外層２とした。このように形成したホ
ース１０を１５０℃で１ｈｒ加硫し、マンドルを抜き出
して２次加硫を実施した。２次加硫は１５０℃で１０ｈ
ｒとした。

【００２８】このように作成したホースに油（ＡＴＦ
ＤＥＸＲＯＮIII）を封入し１５０℃の空気雰囲気下で
１００ｈｒ熱老化を行い、破裂圧の低下を測定した。老
化前の破裂圧を１００とした時の破裂圧の低下率で測定
した。この結果を表３に示す。

【００２９】

【表３】 ＊１：ＰＥＮ（ポリエチレン−２，６−ナフタレート繊
維，１５００ｄ、帝人社製） ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート繊維，１５００
ｄ、帝人社製） ナイロン（６，６ナイロン，１２６０ｄ、東レ社製） アラミド（ケブラー，１５００ｄ、東レ・デュポン・ケ
ブラー社製）

【００３０】表３の結果から、実施例４の破裂圧の低下
が最も小さいことがわかる。

【００３１】表４に表３で用いた補強繊維の弾性率を示
す。また、表３のホースを用い、シール性能を測定した
結果を示す。

【００３２】シール性能は次のように測定した。図４に
示す板状のバネバンドで、図５に示す鉄製のパイプに取
付けて接続し（接続構成を図６に示す）片方を密栓し
て、他端から油（ＡＴＦ）を封入後、圧力を徐々に掛け
て油が漏れ出す時の圧力を測定し、この時の圧力をシー
ル圧とした。このシール圧を老化前と老化後（油を封入
して１５０℃×１６８ｈｒで熱老化）で測定した。

【００３３】

【表４】

【００３４】表４の結果から、２％歪み時の弾性率が３
ｇ／ｄ以上ある実施例４と比較例１２とが良好なシール
製を示すことがわかる。

【００３５】以上の通り、表２、表３及び表４の結果か
ら耐熱性とシール性能両方に良好な性能を示すのはＰＥ
Ｎのみということがわかる。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、アクリル系ゴムからな
る内層と外層とを有する耐熱ホースにおいて、内層と外
層との間にポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維か
らなる補強層を設けることで、パイプなどへ取付ける接
続部に板状のバネバンドを用いても、耐熱老化性及びシ
ール性能に優れたホースを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の耐熱ホースの一例を示す断面図であ
る。

【図２】本発明のホースにおける補強層の形状の一例を
示す図である。

【図３】本発明における補強層の形状の他の例を示す図
である。

【図４】本発明の実施例及び比較例で用いた板状のバネ
バンドを示す図である。

【図５】本発明及び比較例で用いたパイプを示す図であ
る。

【図６】図４と図５とを接続した状態を示す図である。

【符号の説明】

１ 内層 ２ 外層 ３ 補強層 ４ 板状のバネバンド ５ パイプ １０ 耐熱ホース

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクリル系ゴムからなる内層と外層とを
   有する耐熱ホースにおいて、前記内層と外層との間にポ
   リエチレン−２，６−ナフタレート繊維からなる補強層
   を設けたことを特徴とする耐熱ホース。
2. 【請求項２】 筒体に耐熱ホースを取付ける際に、前記
   耐熱ホースが、アクリル系ゴムからなる内層と外層とを
   有し、前記内層と外層との間にポリエチレン−２，６−
   ナフタレート繊維からなる補強層を設けた耐熱ホースで
   あって、前記耐熱ホースの取付手段として板状のバネバ
   ンドを用いて前記筒体に取付けることを特徴とする耐熱
   ホースの取付け方法。