| 【発明の名称】 |
冷媒輸送用ホース |
| 【発明者】 |
【氏名】柴野 宏明
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| 【要約】 |
【課題】柔軟性および耐冷媒透過性に優れるとともに、振動および音の吸収特性に優れる冷媒輸送用ホースの提供。
【解決手段】内管と、該内管の外側に補強層を介して配設された外管とを有する冷媒輸送用ホースであって、内管が、ｐ−メチルスチレン単位の一部または全部が臭素化されてなるイソブチレン・ｐ−メチルスチレン共重合体を主成分とするゴム組成物で形成されてなる冷媒輸送用ホース。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】内管と、該内管の外側に補強層を介して配設された外管とを有する冷媒輸送用ホースであって、内管が、ｐ−メチルスチレン単位の一部または全部が臭素化されてなるイソブチレン・ｐ−メチルスチレン共重合体を主成分とするゴム組成物で形成されてなる冷媒輸送用ホース。
【請求項２】前記外管が、エチレン・プロピレン系共重合体ゴムまたはハロゲン化ブチルゴムからなるものである請求項１に記載の冷媒輸送用ホース。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は冷媒輸送用ホースに関し、特に、柔軟性および耐冷媒透過性に優れるとともに、振動および音の吸収特性に優れる冷媒輸送用ホースに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車のエアコンディショナー等の冷媒として常用されてきたフロンガスＣＦＣ１２は、オゾン層破壊の原因物質の一つと考えられ、地球環境保全の観点から、その使用が規制されるようになってきている。そのため、代替物質として、ＨＦＣ１３４ａが、冷媒として用いられるようになってきている。
【０００３】ところで、ＣＦＣ１２を冷媒として用いる従来の自動車用エアコンディショナー等においては、冷媒を各機器に給送するための冷媒輸送用ホースとして、ＮＢＲ系ゴムからなるホースが用いられてきた。しかし、ＮＢＲ系ゴムからなるホースは、ＣＦＣ１２を冷媒として用いる場合の冷媒輸送用ホースとしては有用であるが、ＨＦＣ１３４ａを冷媒として用いる場合には、ＨＦＣ１３４ａの透過量が多いため、使用できない。そこで、従来、ＨＦＣ１３４ａを冷媒として用いる場合の冷媒輸送用ホースとして、冷媒と接触する最内層としてポリアミドからなる層を形成したものが用いられている。また、内管ゴム層を、ブチルゴムまたはハロゲン化ブチルゴムを主成分とするゴム組成物で形成したものが提案されている（特開平３−１４０６８８号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、一般に、ポリアミドは高ヤング率を有し、柔軟性に劣るものであるため、自動車のエアコンディショナー等における冷媒の給送ホースとして用いると、コンプレッサー等によって発生する振動および音を吸収する特性に乏しく、振動や音を他の機器に伝達したり、自らも振動して、静粛性を害する部材となるおそれがある。また、内管ゴム層を、ブチルゴムまたはハロゲン化ブチルゴムを主成分とするゴム組成物で形成したホースは、ＨＦＣ１３４ａに対する耐冷媒透過性が未だ十分なものではなかった。
【０００５】そこで、本発明の目的は、柔軟性および耐冷媒透過性に優れるとともに、振動および音の吸収特性に優れる冷媒輸送用ホースを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解決するために、内管と、該内管の外側に補強層を介して配設された外管とを有する冷媒輸送用ホースであって、内管が、ｐ−メチルスチレン単位の一部または全部が臭素化されてなるイソブチレン・ｐ−メチルスチレン共重合体を主成分とするゴム組成物で形成されてなる冷媒輸送用ホースを提供するものである。
【０００７】以下、本発明の冷媒輸送用ホース（以下、「本発明のホース」という）について詳細に説明する。
【０００８】本発明のホースは、ホース内を流通する冷媒ＨＦＣ１３４ａと接触する内管と、該内管の外側に補強層を介して配設された外管との少なくとも３層を有するホースである。また、本発明のホースは、内管、補強層および外管以外に他の層を必要に応じて有するものでもよい。さらに、内管、補強層または外管は、それぞれ単一の層から構成されていてもよいし、複数の層から構成されていてもよい。例えば、内管が二層以上となっている構造、補強層が二層以上で、かつ、２つの補強層間に中間ゴム層を有する構造、あるいは外管が二層以上となっているホース等であってもよい。
【０００９】本発明のホースは、内管が、ｐ−メチルスチレン単位の一部または全部が臭素化されてなるイソブチレン・ｐ−メチルスチレン共重合体を主成分とするゴム組成物で形成されてなるものである。本発明のホースにおいて、内管が複数の層から構成される場合は、冷媒と接触する最内層が、前記ゴム組成物で形成されるものである。
【００１０】この内管を形成するゴム組成物の主成分であるイソブチレン・ｐ−メチルスチレン共重合体（以下、「変性臭素化共重合ゴム」という）は、ｐ−メチルスチレン単位の一部または全部が臭素化されてなるものである。この変性臭素化共重合ゴムは、イソブチレンに由来する下記式（ａ）で表される繰り返し構造単位（Ａ）（以下、「イソブチレン単位」という）、ｐ−メチルスチレンに由来する下記式（ｂ）で表される繰り返し構造単位（Ｂ）（以下、「ｐ−メチルスチレン単位」という）、およびｐ−メチルスチレン単位のメチル基が臭素化された下記式（ｃ）で表される繰り返し構造単位（Ｃ）（以下、「ｐ−臭素化メチルスチレン単位」という）を有する共重合体からなるものであり、イソブチレン・ｐ−メチルスチレン共重合体のｐ−メチルスチレン単位のメチル基の一部または全部を臭素化することによって得られるものである。
【００１１】
【化１】
【００１２】この変性臭素化共重合ゴムにおいて、イソブチレンの含有割合は、７３〜９６重量％であるのが好ましく、特に好ましくは８５〜９３重量％である。また、ｐ−メチルスチレン単位の含有割合は、３〜２０重量％であるのが好ましく、特に好ましくは５〜１０重量％である。ｐ−メチルスチレン単位の含有割合が、３重量％未満であると、得られるゴム組成物の耐オゾン性が不十分であり、２０重量％を超えると耐寒性が大幅に悪化し、冷媒輸送用ホースとして使用できない。さらに、ｐ−臭素化メチルスチレン単位の含有割合は、１．２〜７．４重量％であるのが好ましく、特に好ましくは２．４〜４．９重量％である。
【００１３】また、変性臭素化共重合ゴムは、臭素の含有量が、０．５〜３．０重量％であるものが好ましく、特に１．０〜２．０重量％であるものが好ましい。臭素の含有量が０．５重量％未満であると、ゴムの加硫速度が遅く、かつ冷媒の透過性が大きくなり、冷媒輸送用ホースの用途には不適であり、一方、３．０重量％を超えると、加硫速度を制御するのが難しく加工が困難となる。
【００１４】この変性臭素化共重合ゴムの具体例として、エクソン化学（株）からＥＸＸＰＲＯ ＭＤＸ等の商品名で市販されているもの等が挙げられる。
【００１５】本発明のホースの内管または内管が複数の層から構成される場合は、冷媒と接触する最内層を形成するゴム組成物は、ゴム成分の主成分として、前記変性臭素化共重合ゴムを含有するものであるが、さらに、必要に応じて、本発明の目的を損なわない範囲で、他のゴム成分を含有していてもよい。例えば、ブチル系ゴム、エチレン・プロピレン共重合ゴム等の他のゴム成分を含有していてもよい。ゴム組成物が、他のゴム成分を含有する場合、その含有量は、通常、５０ＰＨＲ程度以下、特に２０ＰＨＲ程度以下であるのが好ましい。
【００１６】また、このゴム組成物は、前記のゴム成分以外に、内管の形成時に、ゴム成分を加硫させるため、加硫剤を含有するものである。配合される加硫剤は、特に限定されず、ブチル系ゴムの加硫剤として常用されるものが使用可能であり、例えば、硫黄、キノンジオキシム、加硫用樹脂（変性アルキルフェノール樹脂）、亜鉛華、亜鉛華・ステアリン酸、ステアリン酸亜鉛等のステアリン酸金属塩、ジチオカーバメイト等の亜鉛塩、あるいはチウラムとチアゾールとを併用するものなどが例示される。加硫剤の配合量は、特に限定されず、適宜選択することができる。
【００１７】さらに、このゴム組成物は、この他、ゴムの分野で常用されている各種の充填剤、補強剤、可塑剤、老化防止剤、加工助剤、顔料等を含有していてもよい。
【００１８】本発明のホースにおいて、前記ゴム組成物からなる内管の厚さは、通常の冷媒輸送用ホースにおけると同様でよく、特に限定されない。例えば、通常、１．０〜３．５ｍｍの厚さ、好ましくは１．５〜２．５ｍｍの厚さである。
【００１９】また、本発明のホースにおいて、内管の外側に形成する補強層は、この種のホースにおける補強層として通常用いられる補強繊維によって形成されたものでよく、特に限定されない。例えば、レーヨン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリビニルアルコール繊維等の補強繊維を編組して形成することができる。この補強層の厚さは、この種のホースにおける通常の範囲でよく、特に制限されない。
【００２０】さらに、本発明のホースにおいて、外管は、前記内管を形成するゴム組成物と同様の条件で加硫することができるゴム組成物であれば、いずれのゴム組成物の加硫物によっても形成することができ、特に制限されない。例えば、ＮＢＲ、ハロゲン化ブチルゴム等のブチル系ゴム、ＥＰＲ、ＥＰＤＭ等のエチレン・プロピレン系共重合体ゴム、あるいはクロロプレンゴム（ＣＲ）、ＳＢＲ等をゴム成分として含むゴム組成物の加硫物で構成される。これらの中でも、ホースの耐水分透過性を向上させることができる点から、エチレン・プロピレン系共重合体ゴムまたはハロゲン化ブチルゴムをゴム成分として含むゴム組成物が好ましい。本発明のホースにおいて、外管の厚さは、この種のホースにおける通常の範囲でよく、特に制限されない。
【００２１】本発明のホースの製造は、特に制限されず、常法にしたがって行うことができる。例えば、予め離型剤を塗布したマンドレルの外周に、押出機により内管の前記ゴム組成物を押出して、内管となるゴム層を形成する。次に、そのゴム層の上に編組機を使用して、適宜、補強繊維を編組して補強層を形成し、さらに、その上に、外管を構成するゴム組成物を押出してゴム層を形成する。その後、１３０℃〜１７０℃、好ましくは１４０℃〜１６０℃の温度範囲内で、加圧下で加硫した後、冷却し、最後にマンドレルを引き抜く方法にしたがって、行うことができる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の実施例および比較例により、本発明を具体的に説明する。
【００２３】（実施例１）押出機に下記に示す組成の成分を供給し、このゴム組成物を、９０〜１１０℃に加熱し、直径１４ｍｍφのマンドレルの外周に肉厚２．２ｍｍとなるように押出して、内管となるゴム層（１）を成形した。
【００２４】
内管の成分組成 変性臭素化共重合ゴム＊１ １００重量部
ＨＡＦ級カーボンブラック＊２ ６０重量部 軟化剤＊３ １０重量部 亜鉛華 ２重量部 ステアリン酸 １重量部 ステアリン酸亜鉛 １重量部 注 ＊１：変性臭素化共重合ゴム エクソン化学社製、ＥＸＸＰＲＯ ＭＤＸ９０−１０ ＊２：ＨＡＦ級カーボンブラック 東海カーボン社製、シーストＮ ＊３：軟化剤 昭和シェル石油社製、マシン油２２【００２５】次に、ゴム層（１）の上に、ポリエステル繊維補強材を編組して、厚さ１．０ｍｍの補強層を形成した。さらに、押出機によって、補強層の上に、表１に示すゴム組成物を押出し、厚さ１．２ｍｍの外管となるゴム層を形成した。次いで、外管となるゴム層の上に、被鉛機で被鉛し、１５４℃で６０分間、スチーム加硫した。その後、剥鉛機で剥鉛し、マンドレルを抜取り、３層構造のホースを得た。得られたホースについて、下記の方法にしたがって、ＨＦＣ１３４ａ透過量とよび曲げ力を測定した。結果を表１に示す。
【００２６】ＨＦＣ１３４ａ透過量の測定ホース部露出長０．５ｍの長さのホース４本を試料とする。このうち、３本は冷媒（ＨＦＣ１３４ａ）をホース内容積１ｃｍ3 当たり０．７±０．１ｇ封入し、他の１本は未封入のまま密栓する。これら４本の試料を、８０±２℃の恒温槽内に３０分間放置した後、ホース重量とホース部露出長を測定する。その後、８０±２℃の恒温槽内に９６時間保持して、その間、２４時間毎に重量を測定する。このとき、冷媒を封入したホース試料の９６時間後の内圧は、試験温度における飽和蒸気圧が保持されていることを確認する。冷媒透過量は、２４時間以降９６時間までのホース自重変化分を除く重量損失分として、下記式（１）によって求める。
Ａ＝〔（Ｂ／Ｓ１）−（Ｃ／Ｓ２）〕×１００ （１）
ただし、Ａ：冷媒透過量（ｇ／ｍ／７２ｈｒ）
Ｂ：冷媒封入ホースの２４〜９６時間の間の損失重量（ｇ）
Ｃ：冷媒未封入ホースの２４〜９６時間の間の損失重量（ｇ）
Ｓ１：冷媒封入ホースのホース露出長（ｍ）
Ｓ２：冷媒未封入ホースのホース露出長（ｍ）
【００２７】曲げ力の測定ホースを、その外径の３倍の半径を有する円弧状（１８０度）に曲げたときの力をバネ秤によって測定する。
【００２８】（比較例１）変性臭素化共重合ゴムの代わりにＮＢＲを用いて、厚さ２．５ｍｍの内管を形成し、クロロプレンゴム（ＣＲ）からなる厚さ１．２ｍｍの外管を形成した以外は、実施例１と同様にしてホースを製造し、得られたホースについて、ＨＦＣ１３４ａ透過量および曲げ力を測定した。結果を表１に示す。
【００２９】（比較例２）押出機により、直径１４ｍｍφのマンドレルの外周上に、ポリアミド系樹脂を肉厚０．１５ｍｍの寸法で押出して最内層を形成した。次に、押出機によって、該最内層の上に、下記成分組成のゴム組成物を用い、肉厚２．０ｍｍとなるように押出して、内管となるゴム層を形成した。
【００３０】次に、内管となるゴム層の上に、ポリエステル繊維補強材を編組して、厚さ１．０ｍｍの補強層を形成した。さらに、押出機によって、補強層の上に、下記組成のゴム組成物を押出し、厚さ１．２ｍｍの外管となるゴム層を形成した。
【００３１】次いで、外管となるゴム層の上に、被鉛機で被鉛し、１５４℃で６０分間、スチーム加硫した。その後、剥鉛機で剥鉛し、マンドレルを抜取り、３層構造のホースを得た。得られたホースについて、下記の方法にしたがって、ＨＦＣ１３４ａ透過量とよび曲げ力を測定した。結果を表１に示す。
【００３２】
【００３３】
【発明の効果】本発明の冷媒輸送用ホースは、柔軟性およびＨＦＣ１３４ａに対する耐冷媒透過性に優れるとともに、振動および音の吸収特性に優れるものである。そのため、本発明の冷媒輸送用ホースは、例えば、自動車のエアコンディショナーにおける冷媒ＨＦＣ１３４ａの給送ホースとして用いて、ＨＦＣ１３４ａに対する耐冷媒透過性に優れるとともに、エアコンディショナーにおけるコンプレッサー等から発生する振動および音を吸収して、自動車の静粛性を向上させる部材として有用である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６７１４
【氏名又は名称】横浜ゴム株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）６月３０日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】渡辺 望稔 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１３９４８ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１月２２日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−１７４０７６ |
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