JP2002061778A

JP2002061778A - 冷媒輸送用ホース

Info

Publication number: JP2002061778A
Application number: JP2000251173A
Authority: JP
Inventors: Takakazu Kushige; 隆数櫛笥
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2000-08-22
Filing date: 2000-08-22
Publication date: 2002-02-28

Abstract

(57)【要約】【課題】ポリアミド等の合成樹脂からなるバリア層が
存在しないにもかかわらず、耐冷媒透過性に優れ、かつ
柔軟性に優れ、しかも加締め時のニップルへの接着剤塗
布を不要とし、さらにはコンプレッサの潤滑油に制約が
ない冷媒輸送用ホースを低コストにて提供する。【解決手段】内層側から、少なくとも内管ゴム層、補
強層および外被ゴム層を順次積層してなる冷媒輸送用ホ
ースであって、前記内管ゴム層が異なるゴムポリマーを
基材とする少なくとも２層の積層構造を有し、かつその
最内層が耐油性ゴムポリマーを基材とし、その他の層が
耐冷媒透過性ゴムポリマーを基材とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はゴムおよび補強層の
組み合わせにより構成される冷媒輸送用ホースに関し、
詳しくは、内管ゴム層の構造および材質の改良により耐
冷媒透過性、柔軟性および耐油性に優れ、環境面および
コスト面でも好適な自動車用冷媒輸送用ホースに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、主に自動車用冷媒輸送用ホースと
して利用されている複合ホースの最内層にはポリアミド
等の合成樹脂が使用され、その外側に内管ゴム層、補強
層および外被ゴム層が順次積層されている。かかる構成
からなる複合ホースは、耐冷媒透過性、耐水分透過性、
耐熱耐久性等に優れた効果を有している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】最内層に上述のように
合成樹脂層を有する自動車用冷媒輸送用ホースでは、冷
媒の透過を抑制する等の効果は確かに大きなものがある
が、その反面構造が複雑になりコストアップを招く他、
硬い合成樹脂層が存在するため、ホースの柔軟性が損な
われるという欠点があった。

【０００４】また、最内層に合成樹脂層を有するホース
を取付け金具とアセンブリする場合、最内面が硬い樹脂
層で構成されていることから、ニップルへの密着が困難
となり、加締め部からの冷媒漏れが発生し易いという欠
点もあった。この欠点を補うためには、ニップル表面へ
の接着剤等のシール材の塗布は不可欠であり、このた
め、環境面においてもコスト面においても好ましいもの
ではなかった。

【０００５】また、かかる問題点を解消するために、最
内層をゴム層とし、その上に合成樹脂層をバリア層とし
て配し、ニップルへのシール材塗布を要しない、いわゆ
る「バリアタイプホース」も考案され、実用に供されて
いるが、合成樹脂層を有しているため、如何にしても柔
軟性については劣るホースとなっていた。

【０００６】さらに柔軟性とアセンブリ性能とを両立さ
せるため、最内層の合成樹脂層を省き、最内面にブチル
ゴム（ＩＩＲ）系ゴムポリマーを用いた、いわゆる「ナ
イロンレスホース」も考案され、実用に供されている
が、潤滑油に鉱物油を用いると内管ゴムが膨潤し、冷媒
漏れが発生してしまう可能性があるという問題があっ
た。

【０００７】そこで本発明の目的は、ポリアミド等の合
成樹脂からなるバリア層が存在しないにもかかわらず耐
冷媒透過性に優れ、かつ柔軟性に優れ、しかも加締め時
のニップルへの接着剤塗布を不要とし、さらにはコンプ
レッサの潤滑油に制約がない冷媒輸送用ホースを低コス
トにて提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決すべく鋭意検討した結果、合成樹脂からなる内層を
設けずに、内管ゴム層を異なるゴムポリマーからなる積
層構造とし、その最内層を耐油性ゴムポリマーで、また
その他の層を耐冷媒透過性ゴムポリマーで、夫々構成す
ることにより上記目的を達成し得ることを見出し、本発
明を完成するに至った。即ち、本発明は下記に示す通り
である。

【０００９】＜１＞内層側から、少なくとも内管ゴム
層、補強層および外被ゴム層を順次積層してなる冷媒輸
送用ホースであって、前記内管ゴム層が異なるゴムポリ
マーを基材とする少なくとも２層の積層構造を有し、か
つその最内層が耐油性ゴムポリマーを基材とし、その他
の層が耐冷媒透過性ゴムポリマーを基材とすることを特
徴とする冷媒輸送用ホースである。

【００１０】＜２＞前記＜１＞の冷媒輸送用ホースにお
いて、前記内管ゴム層が異なるゴムポリマーを基材とす
る内層の第１内管ゴム層とその外側の第２内管ゴム層と
からなる冷媒輸送用ホースである。

【００１１】＜３＞前記＜２＞の冷媒輸送用ホースにお
いて、前記第１内管ゴム層のゴムポリマー基材がニトリ
ルゴム（ＮＢＲ）、水素添加ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢ
Ｒ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリルゴム（ＡＣ
Ｍ）およびエチレンアクリル共重合物（ＡＥＭ）系ゴム
ポリマーからなる群から選択される冷媒輸送用ホースで
ある。

【００１２】＜４＞前記＜２＞の冷媒輸送用ホースにお
いて、前記第２内管ゴム層のゴムポリマー基材がブチル
ゴム（ＩＩＲ）系ゴムポリマーである冷媒輸送用ホース
である。

【００１３】＜５＞前記＜２＞の冷媒輸送用ホースにお
いて、前記第１内管ゴム層の肉厚が０．２〜１．５ｍｍ
である冷媒輸送用ホースである。

【００１４】＜６＞前記＜２＞の冷媒輸送用ホースにお
いて、前記第２内管ゴム層の肉厚が０．５〜２．５ｍｍ
である冷媒輸送用ホースである。

【００１５】＜７＞前記＜２＞の冷媒輸送用ホースにお
いて、前記第１内管ゴム層の外表面に表面処理が施され
ている冷媒輸送用ホースである。

【００１６】＜８＞前記＜２＞の冷媒輸送用ホースにお
いて、前記第２内管ゴム層に鱗片状充填材が配合されて
いる冷媒輸送用ホースである。

【００１７】前記＜１＞の発明により、合成樹脂からな
るバリア層が不要となることから柔軟性に優れた効果を
奏するとともに、加締め時のニップルへの接着剤塗布が
不要となり、コスト面および環境面で好ましく、また潤
滑油に対する耐油性および耐冷媒透過性にも優れた効果
を有する。

【００１８】前記＜２＞の発明により、内管ゴム層が第
１内管ゴム層と第２内管ゴム層の２層構造のみからなる
場合においても前記＜１＞の発明の作用効果を良好に得
ることができる。

【００１９】前記＜３＞の発明により、第１内管ゴム層
のゴムポリマー基材をＮＢＲ、Ｈ−ＮＢＲ、ＣＲ、ＡＣ
ＭまたはＡＥＭ系ゴムポリマーのいずれかとしたことに
より、特に潤滑油に対する耐油性に優れた効果を奏する
とともに、耐冷媒透過性にも良好な効果を示す。

【００２０】前記＜４＞の発明により、第２内管ゴム層
のゴムポリマー基材をＩＩＲ系ゴムポリマーとしたこと
により、特に耐冷媒透過性を高めることができる。

【００２１】前記＜５＞の発明により、第１内管ゴム層
の主機能としての耐油性の向上を図ることができるとと
もに、肉厚が厚くなり過ぎて生産性を損うこともない。

【００２２】前記＜６＞の発明により、耐冷媒透過性能
と柔軟性等とのバランスを良好に保つことができる。

【００２３】前記＜７＞の発明により、第１内管ゴム層
と第２内管ゴム層との間の接着をより強固なものとする
ことができる。

【００２４】前記＜８＞の発明により、特に耐冷媒透過
性を高めることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】図１に、本発明の一実施の形態に
係る冷媒輸送用ホースの積層構造を示す。第１内管ゴム
層１は、主に潤滑油に対する耐油性を考慮して材質選定
を行う必要がある。また、必要に応じて耐冷媒透過性、
耐水分透過性、さらには柔軟性をも考慮して材質選定を
行う。具体的には、ＮＢＲ、Ｈ−ＮＢＲ、ＣＲ、ＡＣＭ
またはＡＥＭのいずれかを第１内管ゴム層１のゴムポリ
マー基材として用い、耐油性のみならず耐冷媒透過性に
も優れた材質で構成することが好ましい。主成分とする
ゴムポリマー基材を第２内管ゴム層２との接着性等を考
慮して他のゴムポリマーとブレンドしてもよく、また、
これらゴムポリマーには、通常用いられる加工助剤、抗
酸化剤、加硫剤、補強剤、加硫促進剤等の配合剤を適宜
添加することができるのは勿論のことである。

【００２６】第１内管ゴム層１の機能は主に耐油性の向
上にあるため、肉厚をあまり厚くする必要はなく、生産
性を損なわない程度の厚さとする。好ましくは０．２〜
１．５ｍｍの範囲であり、さらに好ましくは０．３〜
１．０ｍｍである。

【００２７】第１内管ゴム層１と第２内管ゴム層２との
接着をより強固なものとするために、接着剤層（図示せ
ず）を設けてもよいが、環境面への配慮により接着剤層
を設けずに、第１内管ゴム層１と第２内管ゴム層２との
配合系を夫々適宜選定することにより、加硫等によりゴ
ム同士の直接接着が可能となるようにしておくことが好
ましい。また、第１内管ゴム層１の外表面に対しコロナ
放電処理等の表面処理を施して接着力を向上させてもよ
い。

【００２８】第２内管ゴム層２は、主に耐冷媒透過性を
考慮してその材質を選定する必要があり、さらには耐水
分透過性、耐熱性および柔軟性をも考慮して材質選定す
ることが好ましい。即ち、第２内管ゴム層２は、内圧を
支持すると共に冷媒透過さらには外部からの水分の侵入
を阻止または低減する機能を持たせる必要がある。第２
内管ゴム層２はゴムでありながら十分な耐冷媒透過性を
もたせるため、ゴムポリマー基材をＩＩＲ系ゴムポリマ
ーとすることが好ましい。主成分とするゴムポリマー基
材を第１内管ゴム層１との接着性等を考慮して他のゴム
ポリマーとブレンドしてもよく、また、これらゴムポリ
マーには、通常用いられる加工助剤、抗酸化剤、加硫
剤、補強剤、加硫促進剤等の配合剤を適宜添加すること
ができるのは第１内管ゴム層１の場合と同様である。

【００２９】第２内管ゴム層２には、さらなる耐冷媒透
過性の向上を図るために、鱗片状充填材を添加して、該
充填材にガスバリア機能を持たせることが好ましい。か
かる鱗片状充填材の材質としては、それが鱗片状である
限り特に制限されるべきものではないが、ケイ酸マグネ
シウム等のケイ酸塩、炭酸カルシウム、シリカ、アルミ
ナ、マグネシウムおよびこれらの酸化物、雲母、クレ
ー、タルク、マイカ等、ゴムポリマーとの充填性が良好
な無機物が好ましい。特に好ましくは、ケイ酸マグネシ
ウム（例えば、日本ミストロン（株）製、商品名：ＭＩ
ＳＴＯＲＯＮＶＡＰＯＲ）を使用する。

【００３０】かかる鱗片状充填材は、ゴム成分１００重
量部に対し、好ましくは６０〜２００重量部配合する。
この配合量が６０重量部未満であると冷媒透過量の低減
効果が不十分であり、一方２００重量部を超えると、練
り時にうまくゴム中に分散されず、ゴム塊にならないた
め、シート化することが困難となる。

【００３１】従来は鱗片状充填材を配合するとゴム自身
の表面状態が荒れてしまうため、マンドレル抜き出し性
が極度に悪化してしまっていたが、本発明においては第
２内管ゴム層２に鱗片状充填材を配合しているため、か
かる問題を生じることがない。また、第２内管ゴム層２
の肉厚の厚さ設定にあたっては、耐透過性能、柔軟性等
を考慮して設定を行い、肉厚を厚くすればするほど冷媒
透過および水分透過を抑える性能が向上することは言う
までもないが、好ましくは０．５〜２．５ｍｍであり、
より好ましくは０．８〜１．５ｍｍである。

【００３２】補強層３、５は、図示する実施の形態にお
いては２層構造であり、その間に中間ゴム層４を設けた
構造としてあるが、２層に限らず３層以上の構造として
もよい。また、中間ゴム層４については、必要に応じて
設けるものであり、省いてしまってもかまわない。補強
層３、５に求められる特性としては、耐熱性および耐疲
労性とともに、高強力、高弾性率があり、ポリエチレン
テレフタレート（ＰＥＴ）糸を好適に使用することがで
き、ＰＥＴ糸以外にもビニロン、ナイロン、ＰＥＮ（ポ
リエチレンナフタレート）、アラミド、芳香族ＰＥＴ糸
等を好適に使用することができ、さらには必要に応じて
２種以上組み合わせた混紡糸を用いてもよい。補強糸の
弾性率を高くすると、弾性率の低い補強糸を使用した場
合に比較して、加圧時のホース内径変化は少なくなるた
め、同一使用環境下においては相対的にホース内径が小
さくなり、結果として、冷媒透過量が抑えられることに
なる。

【００３３】かかる補強糸の太さや編み上げ本数等につ
いては、実使用圧力に対し安全率を考慮して設計する。
好適には、反対方向に２層以上巻き付けることとし、必
要に応じて各層間に上述のように中間ゴム層を設ける。
さらには補強層３と内管ゴム層２の間に下編み層（図示
せず）を設けてもよい。また必要に応じて補強層の外周
面に押さえ糸を設けてもかまわない。補強糸の太さは、
好ましくは５６〜７７８ｔｅｘ｛５００〜７０００Ｄ｝
とし、より好ましくは２２２〜５５６ｔｅｘ｛２０００
〜５０００Ｄ｝とする。また、補強糸の本数はホースの
径にもよるが、好ましくは８〜６０本、より好ましくは
１２〜３６本ずつ、交互に１対をなすようにスパイラル
に巻きつける。なお、本発明においては、補強層の構造
についてはスパイラル構造に限定されず、公知のブレー
ド構造としてもかまわない。

【００３４】このようにして形成された補強層３、５は
内部流体の圧力を支持する機能と内圧を受けたときのホ
ース内径変化を抑える機能を併せ持ち、高い弾性率を持
つことが要求され、さらには耐疲労性、耐熱性に優れて
いることが必要となる。

【００３５】外被ゴム層６は、主として補強層を保護す
るという機能を持ち、耐熱性、耐油性、耐オゾンクラッ
ク性、柔軟性および外観性能等を考慮して材質選定を行
う。具体的には、エチレンプロピレンジエン三元共重合
体ゴム（ＥＰＤＭ）を基材ポリマーとすることが好まし
いが、他にＣＲ、ＩＩＲ、スチレン−ブタジエンゴム
（ＳＢＲ）等を単独でまたはブレンドして用いてもよ
い。また、外被ゴム層６の肉厚の厚さは、好ましくは
０．５〜２．５ｍｍの範囲内とし、より好ましくは０．
８〜１．５ｍｍの範囲内とする。さらに、必要に応じて
外被ゴム層６のガス抜き用のプリッキングホールを設け
てもかまわない。

【００３６】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づき説明する。実
施例１〜６、比較例および従来例において作製した冷媒
輸送用ホースは、いずれも図１に示すタイプのものであ
る。実施例の第１内管ゴム層１においては、下記の表１
に示すように、ＮＢＲ、Ｈ−ＮＢＲ、ＣＲ、ＡＣＭ、Ａ
ＥＭのいずれかを主ゴムポリマーとしたが、いずれもガ
スバリア性向上のための鱗片状充填材は配合しなかっ
た。なお、この第１内管ゴム層１の肉厚は、すべて０．
５ｍｍとした。

【００３７】第２内管ゴム層２は、いずれも主ポリマー
をＩＩＲ系ゴムポリマーとし、さらに実施例１〜４、６
および比較例においては耐透過性能向上のための鱗片状
充填材（日本ミストロン（株）製、商品名：ＭＩＳＴＯ
ＲＯＮＶＡＰＯＲ）をゴム成分１００重量部に対し１
００重量部配合した。なお、第２内管ゴム層２の肉厚は
いずれも１．５ｍｍとした。

【００３８】補強層３、５は、すべて２層スパイラル構
造とし、その間に中間ゴム層４を設けた。補強層３、５
は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の補強糸を
使用し、この補強糸（４４４．４ｔｅｘ）を２２本ずつ
交互に１対をなすようにスパイラルに巻きつけた。

【００３９】外被ゴム層６のゴムポリマーとしてはＥＰ
ＤＭを用い、その肉厚は１．２ｍｍとした。なお、実施
例１〜６、比較例および従来例のホースにおいては、い
ずれも補強層に溜まったガスを抜くためのプリッキング
ホールを設けてある。

【００４０】以上のようにして試作した実施例１〜６、
比較例および従来例の冷媒輸送用ホースについて、各評
価試験を行った結果を下記の表１に併記する。なお、こ
の表１に示すホースの寸法は全て同一（内径１５．０ｍ
ｍ、外径２３．６ｍｍ）であり、また第１および第２内
管ゴム層の材質を除く全ての条件は同一として試作、評
価を行った。

【００４１】

【表１】 ◎：優れている、○：必要十分、△：使用可、×：不可＊１：Ｒ１００のマンドレルに巻きつけたときの荷重を
測定することにより評価を行った。＊２：ホース内容積に対し０．６ｇ／ｃｍ³の冷媒（Ｈ
ＦＣ−１３４ａ）を封入し、８０℃の恒温槽中に９６時
間放置し、試験開始後２４〜９６時間における重量変化
を測定し、その値を冷媒透過量とした。＊３：ＰＡＧオイルに１００℃×７０時間浸漬した後の
体積変化率にて評価した。＊４：スニソ５ＧＳオイルに１００℃×７０時間浸漬し
た後の体積変化率にて評価した。＊５：ホース製造時の生産性等も考慮して評価した。

【００４２】上記表１より、実施例１〜４、６において
は、評価した項目全てにおいて、十分使用可能な結果を
得ることができた。実施例５では、第２内管ゴム層に鱗
片状充填剤が配合されていないことから耐冷媒透過性に
若干劣る結果となった。また、実施例１、４、５、６に
おいては耐ＰＡＧ性が若干低下傾向にあるが、実使用上
問題になるレベルではない。実施例２においては、コス
ト面での課題はあるが、性能的には優れたホースになる
ことがわかった。

【００４３】これに対し、比較例においては第１内管ゴ
ム層にＩＩＲ系のゴムを用いているため、耐冷媒透過性
は優れているものの、耐鉱物油性が極端に悪化するとい
う結果となった。

【００４４】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、内管ゴム層を、耐油性に優れた第１内管ゴム層と、
耐冷媒透過性に優れた第２内管ゴム層との少なくとも２
層にて構成したことで、合成樹脂バリア層がないにもか
かわらず冷媒透過量が少なく、かつ柔軟性に優れ、また
加締め時のニップルへの接着剤塗布が不要となり、さら
にはコンプレッサーの潤滑油に制約がない冷媒輸送用ホ
ースを低コストにて供給することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る冷媒輸送用ホース
の積層構造を示す斜視図である。

【符号の説明】

１第１内管ゴム層２第２内管ゴム層３，５補強層４中間ゴム層６外被ゴム層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ３２Ｂ 25/18 Ｂ３２Ｂ 25/18 Ｆ１６Ｌ 57/00 Ｆ１６Ｌ 57/00 ＢＦターム(参考） 3H024 BA03 3H111 AA02 BA12 CB05 CB07 CB14 CB29 DA09 DA26 DB09 DB19 4F100 AK04A AK04J AK09B AK09J AK25A AK25J AK27A AK27J AK28A AK28B AK28J AK29A AK29J AK42 AK75 AL01A AL01B AN00A AN00B AN00D AN00E BA04 BA05 BA07 BA10A BA10D BA10E BA13 CA23B DA11 DE02B DE02H DG07 DH00C DH00E EH51 EJ64A GB31 JA20A JA20B JB07A JD01 JD05 JD05B JK13 JK17 YY00A YY00B

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内層側から、少なくとも内管ゴム層、補
強層および外被ゴム層を順次積層してなる冷媒輸送用ホ
ースであって、前記内管ゴム層が異なるゴムポリマーを
基材とする少なくとも２層の積層構造を有し、かつその
最内層が耐油性ゴムポリマーを基材とし、その他の層が
耐冷媒透過性ゴムポリマーを基材とすることを特徴とす
る冷媒輸送用ホース。
【請求項２】前記内管ゴム層が異なるゴムポリマーを
基材とする内層の第１内管ゴム層とその外側の第２内管
ゴム層とからなる請求項１記載の冷媒輸送用ホース。
【請求項３】前記第１内管ゴム層のゴムポリマー基材
がニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素添加ニトリルゴム（Ｈ
−ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリルゴム
（ＡＣＭ）およびエチレンアクリル共重合物（ＡＥＭ）
系ゴムポリマーからなる群から選択される請求項２記載
の冷媒輸送用ホース。
【請求項４】前記第２内管ゴム層のゴムポリマー基材
がブチルゴム（ＩＩＲ）系ゴムポリマーである請求項２
記載の冷媒輸送用ホース。
【請求項５】前記第１内管ゴム層の肉厚が０．２〜
１．５ｍｍである請求項２記載の冷媒輸送用ホース。
【請求項６】前記第２内管ゴム層の肉厚が０．５〜
２．５ｍｍである請求項２記載の冷媒輸送用ホースホー
ス。
【請求項７】前記第１内管ゴム層の外表面に表面処理
が施されている請求項２記載の冷媒輸送用ホース。
【請求項８】前記第２内管ゴム層に鱗片状充填材が配
合されている請求項２記載の冷媒輸送用ホース。