説明

冷媒輸送用ホース

【課題】ポリアミドの管状層の劣化が防止され、耐久性が向上した冷媒輸送用ホースを提供すること。
【解決手段】管状の内層及び内層を覆う管状の中間層を含む冷媒輸送用ホースであって、内層が、メチルペンテンの重合体又は共重合体を含む層であり、中間層がポリアミドを含む層であることを特徴とする冷媒輸送用ホース。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車のカークーラーや室内用エアコン等の配管ホースに使用される冷媒の輸送用ホース、特に耐久性に優れた冷媒輸送用ホースに関する。
【背景技術】
【0002】
自動車のカークーラーや室内用エアコン等の各種のクーラーシステムの配管に使用される冷媒輸送用ホースは、一般に管状のゴム内層とゴム外層の間に繊維補強層を介在させた複層構造を有する。そして、フロンガス冷媒によるオゾン破壊の問題や、数年間の冷媒無補給を要求されるとのクーラーシステムの性能上の問題から、冷媒輸送用ホースには優れた耐冷媒透過性が求められる。
【0003】
冷媒としては主として比較的高分子量のフロン系冷媒(例、R134a、R1234yf)が対象とされてきたが、最近では、フロン等に比較して著しく低分子量(高透過性)で、オゾンを発生しないことから二酸化炭素冷媒が注目されている。この二酸化炭素冷媒を使用する場合は、二酸化炭素が透過性の高いことから、さらに向上した耐冷媒透過性が要求される。
【0004】
耐冷媒透過性を有する冷媒輸送用ホースとしては、例えば、内層にナイロン6、ナイロン66等のポリアミドが使用され、中間層にポリオレフィン系ポリマーが使用されたホース(特許文献1)、またEVOH薄膜層、EVOH薄膜層よりも外周側に、ブチルゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム又は塩素化ポリエチレンのいずれかであるゴム製の低透水性層を備えると共に、前記EVOH薄膜層の内外両側に隣接して、ポリアミド樹脂層を備えているホース(特許文献2)等が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開昭60−91082号公報
【特許文献2】特許第3905225号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記特許文献1及び2に記載されている、内側にポリアミドの管状層を有する冷媒輸送用ホースは、耐冷媒透過性においては優れているが、本発明者の検討によると、以下のような問題があることが明らかとなった。即ち、従来の冷媒輸送用ホース装着のクーラーを搭載した自動車では、走行と共にエンジンルーム内の温度が上昇した場合、相当量の水分がホース内に侵入し、この高温下における水分との接触によりポリアミドが劣化し(恐らく加水分解によると考えられる)、耐冷媒透過性が低下するとの問題が発生することが判明した。
【0007】
従って、本発明は、ポリアミドの管状層の劣化が防止され、耐久性が向上した冷媒輸送用ホースを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的は、
管状の内層及び内層を覆う管状の中間層を含む冷媒輸送用ホースであって、
内層が、メチルペンテンの重合体又は共重合体を含む層であり、中間層がポリアミドを含む層であることを特徴とする冷媒輸送用ホース;
により達成される。
【0009】
これにより、高温下の水分によるポリアミドの劣化が防止可能となり、冷媒輸送用ホースの耐久性が向上する。
【0010】
本発明の冷媒輸送用ホースの好ましい態様を以下に列記する。
(1)メチルペンテンの共重合体が、メチルペンテンとα−オレフィンとの共重合体である。この共重合体は内層用の樹脂として特に好ましい。水分によるポリアミドの劣化を顕著に防止することができる。
(2)内層と中間層との間に、変性ポリ(メチルペンテン)を含む管状の接着層が設けられている。内層と中間層の接着性が向上し、水分によるポリアミドの劣化を顕著に防止することができる。
(3)中間層の上に、メチルペンテンの重合体又は共重合体を含む管状層(一般に内層と同一の層である)を有する。水分によるポリアミドの劣化を顕著に防止することができる。
(4)中間層の上に、管状の外層を有する。耐冷媒透過性、強度等の各種性能が向上する。
(5)中間層と外層の間に、有機繊維からなる補強層が設けられている。強度等の各種性能が向上する。
【発明の効果】
【0011】
本発明の冷媒輸送用ホースでは、耐冷媒透過性に優れたポリアミドの管状層の内側にメチルペンテンの重合体又は共重合体を含む層が設けられている。これにより、高温下における水分によるポリアミドの劣化を防止することができ、冷媒輸送用ホースの耐久性が向上する。例えば、冷媒輸送用ホース装着のクーラーを搭載した自動車が走行と共にエンジンルーム内の温度が上昇した場合でも、水分がホース内に侵入することがほとんどなく、高温下であっても水分によりポリアミドの劣化がほとんど発生しない。
【0012】
特に、内層と中間層との間に、変性ポリ(メチルペンテン)を含む管状の接着層が設けた場合は、内層と中間層の接着性が向上し、水分によるポリアミドの劣化を顕著に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の冷媒輸送用ホースの代表的な構成の1例である。
【図2】本発明の冷媒輸送用ホースの好ましい構成の1例である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明について、図面を参照しながら以下に詳しく説明する。
【0015】
図1に、本発明の冷媒輸送用ホースの代表的な構成の1例を示す。管状の内層11、その表面を覆う管状の中間層13、その表面を覆う管状の繊維の補強層14、そしてその表面を覆う管状の外層15から構成されている。内層11は、耐水性、耐熱性に優れたメチルペンテンの重合体又は共重合体を含む層であり、中間層13は、ガス不透過性に優れたポリアミドを含む管状層である。内層11と中間層13との組合せにより特に優れたガス不透過性、耐久性が得られる。中間層13を覆うの補強層14は、有機繊維、耐圧性の観点から好ましくはアラミド繊維の層であり、補強層14を覆う外層15は、一般に耐熱性に優れたアクリル樹脂を含む層である。中間層13の表面に、耐水性、耐熱性に優れたメチルペンテンの重合体又は共重合体を含む層(一般に内層と同一)を設けても良い。この場合、内層/中間層/内層の3層構造を共押出により形成すると便宜である。
【0016】
本発明では、補強層14及び管状の外層15が設けられなくても冷媒輸送用ホースの機能は有するが、特に、冷媒に二酸化炭素に使用した場合は、ガスの透過抑制と共に、耐圧、耐熱性が要求されるため、補強層14及び管状の外層15を設けることが好ましい。さらに、補強層14と管状の外層15との間に、同一の又は別の中間層及び補強層を設けても良い。また、中間層と補強層との間に別の中間層を設けても良い。
【0017】
図2に、本発明の冷媒輸送用ホースの好適な構成の1例を示す。管状の内層21、その表面を覆う管状の接着層22、その表面を覆う管状の中間層23、その表面を覆う管状の繊維の補強層24、そしてその表面を覆う管状の外層25から構成されている。接着層22は、一般に、変性ポリ(メチルペンテン)を含む管状の接着層が設けられている。内層と中間層の接着性が向上し、水分によるポリアミドの劣化を顕著に防止することができる。
【0018】
本発明の冷媒輸送用ホースでは、メチルペンテンの重合体又は共重合体を含む内層11、21とその外周側の中間層13、23を保護しており、例えば、冷媒輸送用ホース装着のクーラーを搭載した自動車が走行と共にエンジンルーム内の温度が上昇した場合でも、水分がホース内に侵入することがほとんどなく、高温下であっても水分によるポリアミドの劣化がほとんど起こることがない。これにより、冷媒輸送用ホースの耐久性が向上している。特に、図2に示すように、内層と中間層との間に、変性ポリ(メチルペンテン)を含む管状の接着層が設けた場合は、内層と中間層の接着性が向上し、水分によるポリアミドの劣化をより防止することができる。
【0019】
本発明の管状の内層11、21は、メチルペンテンの重合体又は共重合体を含む層である。一般にこれらの重合体又は共重合体を主成分とする層である。
【0020】
メチルペンテンの重合体は一般にメチルペンテン(一般に、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン)の単独重合体であり、共重合体はメチルペンテン(一般に、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン)とα−オレフィンとの共重合体である。4−メチル−1−ペンテンが好ましい。
【0021】
共重合体は、メチルペンテンと、メチルペンテンを除く炭素原子数2〜10のα−オレフィン単量体を1種またはそれ以上とを共重合することにより得られる重合体である。用いられる上記α−オレフィン単量体は、例えば、エチレン、ブロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ペプタン、1−オクテン、3-メチル-1-ブテン、1−デセン、スチレン、ビニルシクロヘキセン、ビニルノルボルナン等を挙げることができる。これらの中で、エチレン、プロピレンが好ましい。
【0022】
モノマー2種用いた共重合体の好ましい例のとしては、エチレン/4−メチル−1−ペンテン共重合体、 エチレン/3−メチル−1−ペンテン共重合体、 プロピレン/4−メチル−1−ペンテン共重合体、 プロピレン/3−メチル−1−ペンテン共重合体を挙げることができ、エチレン/4−メチル−1−ペンテン共重合体、プロピレン/4−メチル−1−ペンテン共重合体が好ましく、特にエチレン/4−メチル−1−ペンテン共重合体が好ましい。α−オレフィン/メチルペンテンの構成モル比は1/99〜10/90であることが好ましく、さらに1/99〜20/80であることがより好ましい。
【0023】
またモノマー3種用いた共重合体の例のとして、エチレン/4−メチル−1−ペンテン/プロピレン共重合体、エチレン/3−メチル−1−ペンテン/プロピレン共重合体、エチレン/ブテン/4−メチル−1−ペンテン共重合体、エチレン/ペンテン/3−メチル−1−ペンテン共重合体、エチレン/ヘキセン/3−メチル−1−ペンテン共重合体、エチレン/オクテン/3−メチル−1−ペンテン共重合体等を挙げることもできる。特に、エチレン/プロピレン/4−メチル−1−ペンテン共重合体である。これらの構成モル比[α−オレフィンの合計/メチルペンテン]が1/99〜10/90であることことが好ましく、さらに1/99〜20/80であることがより好ましい。
【0024】
メチルペンテンの重合体又は共重合体は、例えば、対応するモノマーを遷移金属錯体、有機アルミニウム等の触媒の存在下に重合させることにより得られる(WO99/05190に詳細に記載されている)。
【0025】
内層11の厚さは、10〜300μm、特に50〜150μmが好ましい。このような範囲は、内層を、ほとんど硬質とすることなく、水分の侵入を阻止する特性を付与するのに有利である。
【0026】
内層11の上には中間層が設けられるが、これらの間に、変性ポリ(メチルペンテン)を含む管状の接着層が設けられていることも好ましい。これにより内層と中間層の接着性が向上し、水分によるポリアミドの劣化をより一層防止することができる。
【0027】
上記変性ポリ(メチルペンテン)は、4−メチル−1−ペンテン系重合体セグメント(A)と、ラジカル重合性単量体をラジカル重合して得られる重合体セグメント(B)とを含む重合体であることが好ましい。
【0028】
4−メチル−1−ペンテン系重合体セグメント(A)は、4−メチル−1−ペンテンの単独重合体の残基、あるいは炭素原子数2〜20個のα−オレフィンと4−メチル−1−ペンテンのランダム共重合体の残基で、4−メチル−1−ペンテンの含有率が80重量%以上であることが好ましい。(2)重合体セグメント(B)が、ラジカル重合性単量体から選ばれる1種以上のモノマーの単独重合体または共重合体の残基であることが好ましい。
【0029】
上記4−メチル−1−ペンテン系重合体セグメント(A)は、4−メチル−1−ペンテンの単独重合体の残基もしくは、4−メチル−1−ペンテン と他のα−オレフィン、例えばエチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−テトラデセン、1−オクタデセン等の炭素原子数2ないし20のα−オレフィンとの共重合体の残基で、4−メチル−1−ペンテンを80重量%以上の量を含む4−メチル−1−ペンテンを主体とした重合体の残基である。好ましい共重合成分は、1−デセン、1−ドデカン、1−テトラデカン、1−ヘキサデカン、1−オクタデカンあるいは1−エイコセンである。これらのα−オレフィンの二種類以上の混合物も使用可能である。
【0030】
上記ラジカル重合性単量体をラジカル重合して得られる重合体セグメント(B)は、ラジカル重合性単量体から選ばれる1種以上のモノマーの単独重合体または共重合体の残基である。ラジカル重合性単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸およびその誘導体、スチレンおよびその誘導体、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミドおよびその誘導体、マレイン酸およびその誘導体、マレイミドおよびその誘導体、およびビニルエステル類等を挙げることができ、これらの例としては、(メタ)アクリル酸およびその塩類、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸−n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸−n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸−tert−ブチル、(メタ)アクリル酸−n−ペンチル、(メタ)アクリル酸−n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸−n−ヘプチル、(メタ)アクリル酸−n−オクチル、(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸トルイル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸−2−メトキシエチル、(メタ)アクリル酸−3−メトキシブチル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸2−アミノエチル、(メタ)アクリル酸2−(ジメチルアミノ)エチル、γ−(メタクリロイルオキシプロピル)トリメトキシシラン、(メタ)アクリル酸のエチレンオキサイド付加物、(メタ)アクリル酸トリフルオロメチルメチル、(メタ)アクリル酸2−トリフルオロメチルエチル、(メタ)アクリル酸2−パーフルオロエチルエチル、(メタ)アクリル酸2−パーフルオロエチル−2−パーフルオロブチルエチル、(メタ)アクリル酸2−パーフルオロエチル、(メタ)アクリル酸パーフルオロメチル、(メタ)アクリル酸ジパーフルオロメチルメチル、(メタ)アクリル酸2−パーフルオロメチル−2−パーフルオロエチルメチル、(メタ)アクリル酸2−パーフルオロヘキシルエチル、(メタ)アクリル酸2−パーフルオロデシルエチル、(メタ)アクリル酸2−パーフルオロヘキサデシルエチル等の(メタ)アクリル酸エステル類、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、スチレンスルホン酸およびその塩等のスチレン系化合物類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル基含有ビニル化合物類、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−プロピル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド等のアミド基含有ビニル化合物類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニル、安息香酸ビニル、桂皮酸ビニル等のビニルエステル化合物類、無水マレイン酸、マレイン酸、マレイン酸のモノアルキルエステルおよびジアルキルエステル類、フマル酸、フマル酸のモノアルキルエステルおよびジアルキルエステル類、マレイミド、N−アルキル置換マレイミド類等を挙げることができる。重合体セグメント(B)としては、これらのラジカル重合性単量体を単独で、あるいは2種以上使用してラジカル重合して得られた重合体の残基であれば特に制限はないが、好ましくはスチレンの単独重合体の残基またはスチレンとその他のラジカル重合性単量体との共重合体の残基である。
【0031】
本発明の変性ポリ(メチルペンテン)中に含まれる上記4−メチル−1−ペンテン系重合体セグメント(A)の含量は、一般に50〜99.9重量%の範囲内であり、好ましくは55〜99.9重量%、より好ましくは60〜99.9重量%である。一方、上記ラジカル重合性単量体をラジカル重合して得られる重合体セグメント(B)の含量は、通常0.1〜50重量%の範囲内であり、好ましくは0.1〜45重量%、より好ましくは0.1〜40重量%である。上記重合体セグメント(A)の含量が50重量%以下であると、4−メチル−1−ペンテン系重合体の特徴である透明性や耐熱性、剛性が損なわれる可能性があるため好ましくない。
【0032】
本発明の変性ポリ(メチルペンテン)は、例えば、以下の(工程1)(工程2)を順次実施することにより製造される。(工程1)4−メチル−1−ペンテン系重合体とハロゲン化剤との反応によりハロゲン変性重合体を製造する工程。(工程2)上記(工程1)で製造されたハロゲン変性重合体をマクロ開始剤として、ラジカル重合性単量体から選ばれる1種以上のモノマーを原子移動ラジカル重合する工程。
【0033】
樹脂層22の厚さは、20〜500μm、特に50〜150μmが好ましい。
【0034】
本発明の中間層13は、ポリアミドを含む管状層である。一般にポリアミドを主成分とする層である。ポリアミド樹脂層は、冷媒透過抑制するために、内層の外側に隣接して設けられる。ポリアミドの好ましい例としては、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12等を挙げることができる。中間層13の厚さは、20〜500μm、特に50〜150μmが好ましい。
【0035】
本発明の内層、中間層には、必要に応じて老化防止剤、酸化劣化剤等の添加剤を加えても良い。
【0036】
本発明の中間層の表面には、これを保護する管状の別の中間層を設けても良い。
【0037】
その材料としては、例えば、臭化ブチルゴム、ブチルゴム(IIR)、塩素化ブチルゴム(C1−IIR)、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン、臭素化ブチルゴム(Br−IIR)、イソブチレン−ブロモパラメチルスチレン共重合体、EPR(エチレン−プロピレン共重合体)、EPDM(エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体)、NBR(アクリロニトリルブタジエンゴム)、CR(クロロプレンゴム)、水素添加NBR、アクリルゴム、これらのゴムの2種以上のブレンド物或いは、これらのゴムを主成分とするポリマーとのブレンド物、好ましくはブチル系ゴム、EPDM系ゴムを挙げることができる。中間層13には、ゴムに材料に加えて、通常用いられる充填剤、加工助剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤等の配合処方を適用することができる。
【0038】
別の中間層13の厚さは、0.5〜5μm、特に0.5〜3mmが好ましい。
【0039】
本発明の冷媒輸送用ホースにおいては、中間層13の外側に補強層14及び外層15を設けることができ、これによりホースの耐圧性、耐熱性が更に向上する。
【0040】
補強層14は、中間層13の外側に設けられるもので、一般に、ホース内を流れるフロンガス、二酸化炭素媒体により発生する圧力に強度的に耐え得るもので構成される。補強層14に使用される、優れた耐圧性を有し且つホースの柔軟性を阻害しない材料としては、ビニロン、ポリエステル、ナイロン、アラミド等からなる有機繊維を挙げることができる。特に、二酸化炭素を使用した場合に高い耐圧性が要求されるため、アラミドが好ましい。繊維の太さは、600d〜6000dのものが好適である。
【0041】
中間層13の外周に必要な厚みにスパイラル状、ブレード状等所望の形状に巻回するか、編組して補強層14を形成する。なお、この補強層14は更に耐圧性を向上させる目的で多層に構成してもよく、この場合、接着剤や樹脂等による別の中間層(前述)を介することができる。勿論上記ポリアミド中間層を用いても良い。別の中間層の材料としては、前記の中間層又はブチル化ゴム等の種々のゴム材料を使用することができる。繊維との接着性が確保でき、耐熱性を有するゴムが好ましい。
【0042】
本発明では、補強層が、巻回し(スパイラル)構造を有している場合、その密度(片側)は75%以上であることが好ましい。また補強層が、偏組(ブレード)構造を有している場合、その密度は90%以上であることが好ましい。これにより、二酸化炭素を使用した場合に要求される高い耐圧性を満たすことが容易となる。
【0043】
上記密度は、巻回し(スパイラル)構造の場合、中間層表面を片側一方向の補強層1層で完全に被覆した場合が100%であり、片側ずつ規定する。両側の補強層2層(一方向と反対方向)で完全に被覆した場合は、それぞれ100%となる。巻回し(スパイラル)構造は、両側(一方向及び反対方向)有することが好ましい。
【0044】
また、偏組(ブレード)構造の上記密度は、中間層表面を補強層1層で完全に被覆した場合が100%、補強層2層で完全に被覆した場合が200%となるように定義される。例えば、補強層1層で中間層を半分に被覆した場合は50%で、補強層2層で中間層を半分に被覆した場合は100%である。
【0045】
補強層の厚さは、0.5〜3mm、特に0.5〜2mmが好ましい。
【0046】
外層15は、補強層14のばらけを防止し、また耐候性や耐熱性等、ホースの設置場所により必要とされる耐環境性を高める目的で、補強層14の外側に設けられる。外層15を構成する材料としては、このような目的に合致し、ホース全体の柔軟性を損なわないものが好ましい。例えば、ブチルゴム(IIR)、塩素化ブチルゴム(C1−IIR)、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン、臭素化ブチルゴム(Br−IIR)、イソブチレン−ブロモパラメチルスチレン共重合体、EPR(エチレン−プロピレン共重合体)、EPDM(エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体)、NBR(アクリロニトリルブタジエンゴム)、CR(クロロプレンゴム)、水素添加NBR、アクリルゴム、エチレン・アルキルアクリレート共重合体、アクリル樹脂、これらのゴムの2種以上のブレンド物或いは、これらのゴムを主成分とするポリマーとのブレンド物、好ましくはブチル系ゴム、EPDM系ゴムを挙げることができる。アクリルゴム及びアクリル樹脂が好ましい。アクリルゴムは、エチルアクリレート及び/又はブチルアクリレート(好ましくはエチルアクリレート)と他のモノマー(好ましくは2−クロロエチルビニルエーテル、メチルビニルケトン)との共重合体が好ましい。またアクリル樹脂として、エチルアクリレートと他の(メタ)アクリレート又はエチレンとの共重合体が好ましい。アクリルゴムの加硫には、エチルテトラミン、テトラエチレンテトラミンが一般に使用される。
【0047】
外層15には、ゴムに材料に加えて、通常用いられる充填剤、加工助剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤等の配合処方を適用することができる。外層15の厚さは、0.5〜5mm、特に0.5〜3mmが好ましい。強度と柔軟性のバランスの点から好ましい。
【0048】
また、必要に応じて、各層間に接着剤、接着ゴムを用いたり、或いは1層以上のゴム、アイオノマー樹脂、熱可塑性エラストマー、熱可塑性樹脂の層を介して接着を強固なものとすることもできる。接着剤としては、塩化ゴム系接着剤、塩酸ゴム系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、イソシアネート系接着剤等、一般に用いられているゴム用加硫接着剤であればいずれも使用できる。本発明では、接着剤の使用が好ましい。接着剤を使用した場合、その厚さは一般に5〜100μm、特に5〜30μmが好ましい。
【0049】
外層の架橋(加硫)を行なうための架橋剤としては、種々の市販の化合物を使用することができる。内層、別の中間層にも使用しても良い。
【0050】
硫黄系加硫剤としては、粉末硫黄、高分散性硫黄、不溶性硫黄等の、一般にゴム用加硫剤として用いられている硫黄、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド等のチウラム類、ペンタメチレンジチオカルバミン酸ピペリジン塩、ピペコリルジチオカルバミン酸ピペコリン塩、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、N−エチル−N−フェニルジチオカルバミン酸亜鉛、N−ペンタメチレンジチオカルバミン酸亜鉛、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジブチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジメチルジチオカルバミン酸銅、ジメチルジチオカルバミン酸第二鉄、ジエチルジチオカルバミン酸テルル等のジチオカルバミン酸塩類、ブチルキサントゲン酸亜鉛、イソプロピルキサントゲン酸亜鉛、イソプロピルキサントゲン酸ナトリウム等のキサントゲン酸塩類、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N−t−ブチル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N−オキシジエチレン−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N,N−ジイソプロピル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド等のスルフェンアミド類、2−メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジスルフィド等のチアゾール類等を挙げることができる。
【0051】
また加硫促進剤として、TMTD(テトラメチルジスルフィド)等のチウラム系、EZ(ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛)等のジチオカルバミン酸塩類を使用することができる。
【0052】
架橋剤の使用量は、ゴムに対して0.5〜4.0質量%、特に1.0〜2.5質量%が好ましい。
【0053】
有機過酸化物として、例えば、過酸化水素水、クメンヒドロペルオキシド、ジ−t−ブチルペルオキシド、t−ブチルクミルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(t−ブチルペルオキシ)ヘキサン、1,3−ビス(t−ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、n−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルペルオキシ)バレラート、1,1−ビス(t−ブチルペルオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,2−ビス(t−ブチルペルオキシ)ブタン、ベンゾイルペルオキシド、p−クロロベンゾイルペルオキシド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキシド、t−ブチルペルオキシベンゼン、ビニルトリス(t−ブチルペルオキシ)シランなどを使用することができる。ジクミルペルオキシドが好ましい。使用量は、ゴムに対して、0.2〜8.0質量%、特に0.25〜4.0質量%、さらに0.3〜2.0質量%が好ましい。
【0054】
なお、ブチルゴムでは酸化亜鉛とステアリン酸等の高級脂肪酸と硫黄との併用が好ましく、またジエン系ゴムに関しては有機過酸化物が好ましい。
【0055】
また、臭化ブチルゴムの架橋(加硫)を行なうための架橋剤としては、一般に酸化亜鉛が使用され、必要により(例えば、他のゴム材料の使用の際)上述の種々の市販の化合物(例、硫黄、有機過酸化物)を使用することができる。またステアリン酸等の高級脂肪酸との併用が好ましい。
【0056】
また加硫促進剤として、TMTD(テトラメチルジスルフィド)等のチウラム系、EZ(ジエチルジチオカルバミン産亜鉛)等のジチオカルバミン酸塩類を使用することができる。
【0057】
さらに、これらと組み合わせて、有機過酸化物、キノンジオキシム、多官能性アクリルモノマー{例、トリメチロールエタントリアクリレート(TMETA)、トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)、ジペンタエリスリトールエーテルヘキサアクリレート(DPEHA)、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(DPEHA)、ジメチロールプロパンジアクリレート(TMPTA)、ステアリルアクリレート(SA)}、トリアジンチオールを用いることができる。
【0058】
架橋剤の使用量は、ゴムに対して0.05〜5.0質量%、特に0.1〜4.0質量%が好ましい。
【0059】
有機過酸化物の使用量は、ゴムに対して、0.1〜1.0質量%、特に0.1〜0.8質量%、さらに0.3〜0.5質量%が好ましい。
【0060】
また、各層は、カーボンブラックを含んでも良い。例えば、カーボンブラック標準品種であるSAF、ISAF,HAF、FEF、GPF、SRF(以上ゴム用ファーネス),MTカーボンブラック(熱分解カーボン)を挙げることができる。ゴムに対して一般に0.1〜80質量%、好ましくは0.1〜70質量%の量で使用される。
【0061】
本発明の冷媒輸送用高圧ホースは、公知の方法で製造することができる。例えば、以下のように行うことができる。
【0062】
内層(内管)材料を、押出機の先端に設けた高剛性のマンドレル上に、押出して最内層を成形する。接着層及び中間層も同様に順次形成する。或いは内層材料、接着層材料及び中間層材料を、共押出機の先端に設けた高剛性のマンドレル上に、共押出し、内層、接着層及び中間層の積層体を形成する。次いで、この中間層上に、スパイラル編み上げ機により、例えば4000d(デニール)のアラミド繊維(糸)を20本スパイラルし、更に同数のPET糸を逆方向にスパイラルし、補強層の形成を完了する。その表面に、押出機によりその表面に外層を形成し、その後、適当な条件にて加硫し、マンドレルを抜き出し、高圧ホースを得る。この場合の加硫条件は、一般に、130〜180℃で、60〜120分である。
【実施例】
【0063】
以下実施例により本発明を詳細に説明する。本発明は実施例に限定されるものではない。
【0064】
[実施例1]
エチレン/4−メチル−1−ペンテン共重合体(MX002、三井化学(株)製)からなる内層形成用組成物を、押出機を用いて265℃で押出し、マンドレル上に被覆し、内層(厚さ270μm)を形成した。
【0065】
次に、ポリアミド(6−ナイロン、1022B、宇部興産(株)製)を含む下記の中間層形成用組成物を、押出機を用いて265℃で押出し、マンドレル上に被覆し、ポリアミドの中間層(厚さ270μm)を形成した。
【0066】
得られた管状積層体の中間層上に、1100dtex/4で拠り回数10回/10cmのアラミド補強糸を22本引き揃えてスパイラル状に巻き付け(密度:85.9%を両側)、この補強層上に下記の外層形成用組成物を押出し、外層を厚み1.3mmに押し出し、150℃で45分間加硫して、厚さの外層を形成した。これにより内径11mm、外径19mmの冷媒輸送用ホースを得た。
【0067】
[実施例2]
エチレン/4−メチル−1−ペンテン共重合体(MX002、三井化学(株)製)からなる内層形成用組成物を、押出機を用いて265℃で押出し、マンドレル上に被覆し、内層(厚さ270μm)を形成した。
【0068】
次に、変性メチルペンテン重合体[TLN−04、三井化学(株)製)からなる接着層形成用組成物を、押出機を用いて245℃で押出し、マンドレル上の上記内層上に被覆し、接着層(厚さ30μm)を形成した。
【0069】
次いで、ポリアミド(6−ナイロン、1022B、宇部興産(株)製)を含む下記の中間層形成用組成物を、押出機を用いて265℃で押出し、マンドレル上に被覆し、ポリアミドの中間層(厚さ270μm)を形成した。
【0070】
得られた管状積層体の中間層上に、下記の別の中間層を厚さ1.2mmで押し出し、その上に1100dtex/4で拠り回数10回/10cmのアラミド補強糸を22本引き揃えてスパイラル状に巻き付け(密度:85.9%を両側)、この補強層上に下記の外層形成用組成物を押出し、外層を厚み1.3mmに押し出し、150℃で45分間加硫して、厚さの外層を形成した。これにより内径11mm、外径19mmの冷媒輸送用ホースを得た。
【0071】
[実施例3]
エチレン/4−メチル−1−ペンテン共重合体(MX002、三井化学(株)製)からなる内層形成用組成物、ポリアミド(6−ナイロン、1022B、宇部興産(株)製)を含む下記の中間層形成用組成物、及び前記内層形成用組成物を、共押出機を用いて245℃で押出し、マンドレル上にこれら3層を共押出して、被覆し、内層(厚さ270μm)/中間層(厚さ270μm)/内層(厚さ50μm)の3層管状構造体を形成した。
【0072】
得られた管状積層体の上に、1100dtex/4で拠り回数10回/10cmのアラミド補強糸を22本引き揃えてスパイラル状に巻き付け(密度:85.9%を両側)、この補強層上に下記の外層形成用組成物を押出し、外層を厚み1.3mmに押し出し、150℃で45分間加硫して、厚さの外層を形成した。これにより内径11mm、外径19mmの冷媒輸送用ホースを得た。
【0073】
(中間層形成用組成物の配合)
ポリアミド(PA6) 60質量部
α−オレフィン 40質量部
老化防止剤 3質量部
【0074】
(別の中間層形成用組成物の配合)
塩素化ブチルゴム 100質量部
FEFカーボン 65質量部
ステアリン酸 1質量部
パラフィンオイル 10質量部
亜鉛華 5質量部
硫黄 2質量部
促進剤TT 1質量部
【0075】
(外層形成用組成物の配合)
エチレン・アクリレート共重合体 100質量部
FEFカーボン 100質量部
ステアリン酸 1質量部
パラフィンオイル 70質量部
亜鉛華 5質量部
ジクミルペルオキシド(40%含有物) 10質量部
【0076】
[比較例1]
実施例1において、内層を設けない以外は同様にして冷媒輸送用ホースを得た。
【0077】
[評価]
実施例及び比較例で得られた冷媒輸送用ホースの耐久性の評価を行った。
【0078】
(耐久性)
耐久性(1)の評価を、以下のホースガス透過試験を実施することにより行った。
【0079】
ホースガス透過試験は、得られたホースに二酸化炭素冷媒を0.61g/m3の割合で封入し、温度90℃及び相対湿度95%の雰囲気におく。そして、24時間後の重量と、96時間後の重量を測定し、その重量差を90℃、72時間の冷媒ガス漏洩量とする。この時の漏洩量が10g/m以上であると、漏洩量が多すぎて冷媒の補給を頻繁に行わねばならず、実用に供しえないものである。
【0080】
測定の結果、実施例1は4.0g/m、実施例2は3.0g/m、実施例3は4.0g/mであり、二酸化炭素漏洩量は極めて少なく良好な結果だった。一方、比較例1は20g/mであり、漏洩量が大きく、実用に供しえなかった。
【0081】
耐久性(2)の評価を、フロン系冷媒(R134a、R1234yf)を用いて、上記耐久性(1)と類似の以下のホースガス透過試験を実施することにより行った。
【0082】
即ち、R134a及びR1234yfを、共にホース内に0.35cc/cm3の割合で封入し、さらに、0.35cc/cm3の割合でPAGオイルを、0.0035cc/cm3の割合で水を封入した。温度90℃の雰囲気におき、24時間後から96時間後間の重量を測定し、1日当たりのフロン系冷媒等の漏洩量を測定した。その結果を表1に示す(1g/m/日以下が好ましい)。
【0083】
【表1】

【符号の説明】
【0084】
11 管状の内層
22 管状の接着層
13、23 管状の中間層
14、24 繊維の補強層
15、25 管状の外層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
管状の内層及び内層を覆う管状の中間層を含む冷媒輸送用ホースであって、
内層が、メチルペンテンの重合体又は共重合体を含む層であり、中間層がポリアミドを含む層であることを特徴とする冷媒輸送用ホース。
【請求項2】
メチルペンテンの共重合体が、メチルペンテンとα−オレフィンとの共重合体である請求項1に記載の冷媒輸送用ホース。
【請求項3】
内層と中間層との間に、変性ポリ(メチルペンテン)を含む管状の接着層が設けられている請求項1又は2に記載の冷媒輸送用ホース。
【請求項4】
中間層の上に、メチルペンテンの重合体又は共重合体を含む管状層を有する請求項1〜3のいずれか1項に記載の冷媒輸送用ホース。
【請求項5】
中間層の上に、管状の外層を有する請求項1〜4のいずれか1項に記載の冷媒輸送用ホース。
【請求項6】
中間層と外層の間に、有機繊維からなる補強層が設けられている請求項5に記載の冷媒輸送用ホース。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2010−184403(P2010−184403A)
【公開日】平成22年8月26日(2010.8.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−29328(P2009−29328)
【出願日】平成21年2月12日(2009.2.12)
【出願人】(000005278)株式会社ブリヂストン (11,469)
【Fターム(参考)】