JPH072403B2 - 冷媒輸送用ホース - 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５図に示すように、内管ゴム層１と繊維補強層２と
外管ゴム層３の３層構造になつたものが知られている。
上記内管ゴム層１は、通常アクリロニトリル−ブタジエ
ン共重合体（NBR）やクロロスルホン化ポリエチレンゴ
ム（CSM）によつて形成され、繊維補強層２はポリエス
テル繊維等によつて形成され、外管ゴム層３はエチレン
−プロピレン−ジエンゴム（EPDM）やクロロプレンゴム
（CR）によつて形成されている。また、15はスパイキン
グ孔で、外管ゴム層３の表面から繊維補強層２まで延
び、内管ゴム層１からの透過フレオンガスを外部に逃が
し各層間に滞留しないよう設けられている。すなわち、
各層間にガスが滞留するとその部分が膨れて層間剥離の
原因となるからである。

このように、全体が繊維補強層２を除いてゴム層で構成
されているホースは、柔軟なため配管等の作業性に優れ
る反面、各ゴム層がガス透過性を有しているため冷媒ガ
スが徐々にホースから漏れて減少してしまう。したがつ
て一定の冷却能力を保持しようとすれば頻繁にガスチヤ
ージを行う必要がありメンテナンス上問題が多い。

また、最近の動向として、エンジンの高速回転化に伴い
冷却システム系のコンプレツサの吐出温度が上昇する傾
向や、エンジンルームのコンパクト化に伴い雰囲気温度
が上昇する傾向が見られ、ホースに対し優れた耐熱性が
要求されるようになつている。しかし、前記のようなゴ
ムホースは、高温下で長期間使用すると内管にクラツク
が発生しやすく、品質信頼性に欠ける。そこで、耐熱性
に優れたゴム材料を使用することが考えられるが、この
ようなゴム材料はガス不透過性が悪く、ホースのガス不
透過性が従来以上に悪くなる。

このように、従来のゴムホースは、柔軟性に富んでいる
反面、ガス不透過性および耐熱性には問題があり、これ
らの改善が必要となつている。

これらの問題を解決するため、ガス不透過性および耐熱
性に優れた樹脂材料であるナイロン６やアミド樹脂とエ
チレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物をブレンドした
組成物を内管に使用することが提案されている。しか
し、上記ナイロン６やブレンド物は剛性が高く、ホース
材料として用いるとホースの柔軟性が著しく損なわれる
という難点を有しており実用的でない。そこで、ホース
の柔軟性を改善するため、より剛性の低い樹脂、例えば
ナイロン６−ナイロン66共重合体やナイロン６−ナイロ
ン12共重合体等を用いることも考えられる。ところが、
このような共重合体ナイロンは、ナイロン６にくらべ融
点がかなり低いため、耐熱性向上の要求に充分応えるこ
とができない。

〔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、ガス不透過性，柔軟性，耐
熱性のいずれをも同時に満足する品質のものは得られて
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なされたもので、冷
媒輸送用ホースについて、ホースの柔軟性を損なうこと
なくガス不透過性を向上させ、しかも耐熱性をも向上さ
せることをその目的とする。

〔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、冷媒を流通させる管状弾性材層が多層または単層
で構成され、上記管状弾性材層を構成する多層のうちの
任意の層または単層が、炭素数12以上16以下の脂肪族ジ
カルボン酸とヘキサメチレンジアミンとを反応させてな
るポリアミド樹脂を主成分とするポリアミド樹脂組成物
によつて形成されているという構成をとる。

なお、この発明において、「主成分とする」とは、全体
が主成分のみで構成されている場合も含む趣旨で用いて
いる。

〔作用〕

すなわち、本発明者らは、内管ゴム層形成材料として各
種の樹脂材料およびゴム材料を組み合わせて研究を重ね
た結果、ナイロン6,ナイロン６−ナイロン66共重合体等
の通常のポリアミド樹脂やアミド樹脂とエチレン−酢酸
ビニル共重合体のブレンド物ではなく、ヘキサメチレン
ジアミンと炭素数12以上16以下の脂肪族ジカルボン酸と
を重縮合させてなる特定のポリアミド樹脂（以下「重縮
合ポリアミド樹脂」と略す）を用いると、従来同時に満
足させることのできなかつたガス不透過性，柔軟性，耐
熱性の３者を同時に満足させうるようになることを見い
だしこの発明に到達した。

つぎに、この発明を詳細に説明する。

この発明の冷媒輸送用ホースの一例を第１図に示す。図
において、11は上記特殊な重縮合ポリアミド樹脂を主成
分とする樹脂組成物によつて形成される樹脂層、12は外
側ゴム層、13は繊維補強層、14は外管ゴム層、15は層間
に滞留するガスを外部に逃がすためのスパイキング孔で
外管ゴム層14から繊維補強層13まで延びている。

上記樹脂層11と外側ゴム層12は、第５図に示す内管ゴム
層１に相当する管状弾性材層1aを構成する。

上記樹脂層11はヘキサメチレンジアミンと脂肪族ジカル
ボン酸とを反応させてなる特殊な重縮合ポリアミド樹脂
を主成分とする組成物によつて形成されており、優れた
ガス不透過性と耐熱性を備え、しかも従来のナイロン６
等に比べて優れた柔軟性を有している。

上記重縮合ポリアミド樹脂の原料として用いる脂肪族ジ
カルボン酸としては、炭素数が12以上16以下であること
が必要である。したがつて、下記の一般式 HOOC−Ｒ−COOH で示される脂肪族ジカルボン酸において、Ｒを構成する
部分の炭素数が10〜14であるものを用いるようする。す
なわち、Ｒ部分の炭素数が10より少ない場合は、得られ
る組成物の剛性が高くなるためホースの柔軟性が損なわ
れてしまい、逆にＲ部分の炭素数が14よりも多い場合に
は、融点の低下とガス不透過性の低下が著しくなるた
め、目的に沿うホースが得られないからである。

上記HOOC−Ｒ−COOHで示される脂肪族ジカルボン酸のＲ
部分を構成する炭素数が10以上14以下の脂肪族ジカルボ
ン酸、すなわち、全体の炭素数が12以上16以下の脂肪族
ジカルボン酸としては、ドデカン二酸，トリデカン二
酸，テトラデカン二酸，ペンタデカン二酸，ヘキサデカ
ン二酸等があげられ、これらのうち特にドデカン二酸等
が好適である。これらは単独で用いても２種以上を併用
してもよい。

なお、上記ポリアミド樹脂を主成分とする組成物には、
上記主成分であるポリアミド樹脂の外、必要に応じて、
CSM,塩素化ポリエチレン（CPE），エピクロルヒドリン
ゴム（CHC,CHR），塩化ブチルゴム（Cl−IIR）等のハロ
ゲン化ゴム、EPDM,NBR等のゴムを配合するようにしても
差し支えはない。この場合、ゴムの配合量は、上記主成
分樹脂100重量部に対して70重量部を超えないようにす
るのが好ましい。すなわち、ゴムの配合量が70重量部を
超えるとホースのガス不透過性が不充分になるからであ
る。

上記組成物を用いて樹脂層11を形成する場合、層の厚み
は0.05〜1.0mm程度にするのが好適である。すなわち、
0.05mm未満ではガス不透過性の効果が充分ではなく、1.
0mmを超えるとガス不透過性は良好になるもののホース
の剛性が高くなつてしまうからである。しかし、ホース
の使用目的，使用環境，他の層の特性等を勘案して適宜
に設定することができる。

上記外側ゴム層12は、通常、冷媒輸送用ホースの内管に
用いられるようなゴム材料によつて形成されている。上
記ゴム材料としては、例えばNBR,CSM,EPDM,CPE,CHC,CH
R,Cl−IIR等があげられる。

上記繊維補強層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
維を主体とする糸のブレード編みやスパイラル編み等に
よつて形成される。

また、外管ゴム層14は、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
差し支えない。

本発明の冷媒輸送用ホースは、上記各層を例えばつぎの
ようにして形成することにより製造することができる。

（１） ゴム製マンドレル上に、樹脂層11形成用の樹脂
組成物を加熱溶融した溶融樹脂を樹脂押出機から押し出
して冷却する。

（２） つぎに、上記樹脂層11の外周面に、接着剤を塗
布したのち、その上に外側ゴム層12形成用の未加硫ゴム
組成物を押出成形機から押し出して２層構造の内管（管
状弾性材層）を得る。

（３） 上記内管の外周面に接着剤を塗布したのち、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。

（４） 上記繊維補強層13の外周面に接着剤を塗布した
のち、その上に外管ゴム層14形成用の未加硫ゴム組成物
を押出成形機で押し出す。

（５） 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14
5〜170℃，時間30〜90分に設定される。

上記製法において、樹脂層11の厚みは、すでに述べたよ
うに、0.05〜1.0mmの範囲内で適宜に設定される。

また、外側ゴム層12の厚みは、上記樹脂層11を弾性的に
保持するという観点から１〜3mmに設定するのが好適で
ある。

さらに、外管ゴム層14の厚みは、透水性を考慮すると、
１〜2.5mmに設定するのが好適である。

このようにして得られた冷媒輸送用ホースは、管状弾性
材層の樹脂層11が、特殊な重縮合ポリアミド樹脂を主成
分とする樹脂組成物によつて形成されているため、この
樹脂組成物自体の有する柔軟性，耐熱性，ガス不透過性
により、優れたガス不透過性，柔軟性および耐熱性を備
えている。

なお、この発明の冷媒輸送用ホースは、第１図のように
内管が２層構造になつたものに限らず、第２図〜第４図
に示すような構造にしてもよい。すなわち、第２図のも
のは、内管を上記特殊な樹脂組成物からなる樹脂層11の
みで構成したものである。また、第３図のものは、内管
を３層構造とし、最内層を内側ゴム層10とし、その外側
に樹脂層11を形成し、さらにその外側にゴム層12を配置
したものである。さらに、第４図のものは、第１図に示
す場合とは逆に、最内層をゴム層10とし、その外側に樹
脂層11を配置したものである。これらのうち、ニツプル
等の継手に対するシール性は、最内層をゴム材料で形成
した第３図，第４図のものが良好であり、また層の数が
少なく構造が簡単なものほどその分コストが安い。した
がつて、これらを用途に応じて使い分けをすることがで
き、それによつて所定の効果を得ることができる。

〔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、特殊な
重縮合ポリアミド樹脂を主成分とするポリアミド樹脂で
形成された層を有するため、ガス不透過性，柔軟性およ
び耐熱性の３者を同時に満足する優れた品質となる。し
たがつて、長期間にわたつて耐熱性とジール性とガス不
透過性とが要求されるカークーラーやエアコン用ホース
として最適な特性を備えている。そして、樹脂層を有す
るにもかかわらず柔軟性に優れているので、限られたス
ペース内に曲成して配管しなければならない場合等に非
常に好都合である。

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。

〔実施例１〜３、比較例１〜５〕 下記の第１表に示す構成のホースを、前記の製法に従つ
て作製した。

このようにして得られた各ホースについて、ホース柔軟
性，ガス不透過性および耐熱性を評価した。その結果を
下記の第２表に示す。

なお、各評価はつぎのようにして行つた。

＜柔軟性＞ ホースを300mmまたは400mmに切断し、一端を平板上に固
定し、他端を曲げてその平板に到達させたときに要する
曲げ応力を測定して評価した。値の小さい方が柔軟性の
高いことを示している。

＜ガス不透過性＞ ホースを500mmに切断して40gのフロン12を封入して両端
を密封し、これを100℃雰囲気中で72時間放置したの
ち、全体の重量を測定し初期重量と対比してフロンの透
過グラム数を求め評価した。値の小さい方がガス不透過
性に優れていることを示している。

＜耐熱性＞ 140℃のオーブン中に、400mm長のホースを放置し、168
時間経過後、ホースの50Rのマンドレルに巻きつけ、ホ
ース内管のクラツク発生状況を調べた。

上記の結果から、実施例品は柔軟性，ガス不透過性，耐
熱性のいずれについても良好な特性を示すことがわか
る。これに対し、内管をNBR単層で構成した比較例１品
はガスが大量に透過しており、耐熱性も悪く実用的でな
い。また、ナイロン６で中間樹脂層を形成した比較例２
品はガス不透過性は非常に優れているが柔軟性および耐
熱性が悪く、ナイロン６−ナイロン66共重合体で中間樹
脂層を形成した比較例３品は逆に柔軟性，ガス不透過性
は良好であるが耐熱性に問題があることがわかる。さら
に、実施例で用いたポリアミド樹脂と、エチレン−酢酸
ビニル共重合体のケン化物とをブレンドした組成物を用
いた比較例4,5品は、ガス不透過，耐熱性は良好である
が、柔軟性が悪いことがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の縦断面図、第２図，第３
図および第４図はそれぞれ他の実施例の縦断面図、第５
図は従来品の縦断面図である。 11……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. 【請求項１】冷媒を流通させる管状弾性材層が多層また
   は単層で構成され、上記管状弾性材層を構成する多層の
   うちの任意の層または単層が、炭素数12以上16以下の脂
   肪族ジカルボン酸とヘキサメチレンジアミンとを反応さ
   せてなるポリアミド樹脂を主成分とするポリアミド樹脂
   組成物によつて形成されていることを特徴とする冷媒輸
   送用ホース。