(57)【要約】【課題】  金属ラミネートシートの非透過層あるいは金属ラミネート層を有し、優れた低透過性を長く持続することのできる耐久的な低透過性複合ホースを提供する。【解決手段】テープ状の第１の金属ラミネートシート１７を内面ゴム層３の外周にスシ巻きして第１の非透過層５を形成する。第１の金属ラミネートシート１７の幅方向両端縁間に若干の隙間が開くようにしておく。そして、第１の金属ラミネートシート１７の外周に第１の中間ゴム層７を押し出し成形し、テープ状の第２の金属ラミネートシート１９をこの第１の中間ゴム層７の外周にスシ巻きして第２の非透過層９を形成する。第２の金属ラミネートシート１９の幅方向両端縁２９、２９間に若干の隙間３１が開くようにしておく。  【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ラミネートシートから形成された非透過層を有する低透過性複合ホースであって、
テープ状の第１の金属ラミネートシートを、幅方向両端縁がホース長さ方向に沿って延びるように、円筒状に巻いて形成した第１の非透過層と、
テープ状の第２の金属ラミネートシートを、幅方向両端縁がホース長さ方向に沿って延びるように、前記第１の非透過層の外側で、円筒状に巻いて形成した第２の非透過層と、
前記第１の非透過層及び前記第２の非透過層の間に介在されたゴム弾性層と、を備え、
前記第１の非透過層及び前記第２の非透過層では、前記第１の金属ラミネートシート及び前記第２の金属ラミネートシートの幅方向両端縁間にそれぞれ隙間が形成されていて、
前記第１の金属ラミネートシートの幅方向両端縁と、前記第２の金属ラミネートシートの幅方向両端縁とは、周方向位置がずれて配置されている、ことを特徴とする低透過性複合ホース。
【請求項２】
前記第１の金属ラミネートシートの幅方向両端縁は、前記第２の金属ラミネートシートの幅方向両端縁の径方向反対側に位置している、ことを特徴とする請求項１記載の低透過性複合ホース。
【請求項３】
金属ラミネートシートから形成された非透過層を有する低透過性複合ホースであって、
テープ状の金属ラミネートシートを、幅方向両端縁がホース長さ方向に沿って延びるように、円筒状に巻いて形成した複数の非透過層と、
前記非透過層の間に介在されたゴム弾性層と、を備え、
それぞれの前記非透過層では、前記金属ラミネートシートの幅方向両端縁間に隙間が形成されていて、
それぞれの前記金属ラミネートシートは、隣り合う前記金属ラミネートシートと、幅方向両端縁の周方向位置がずれるように配置されている、ことを特徴とする低透過性複合ホース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車のガソリン燃料用ホース、エアコン用冷媒ホースあるいは燃料電池用ホースなどの自動車用配管に用いられる複合ホースに関し、より詳しくは、内部流体非透過層を有する低透過性複合ホースに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の自動車用配管では、地球環境保全の観点から、内部流体低透過性が強く求められ、例えば、ガソリン燃料や二酸化炭素冷媒などの内部流体が大気中に飛散しないような対処を施すことが必要となっている。このような内部流体低透過性の要求を満足させるためのホース構造としては、分子量が小さく、透過性が高い流体も十分に遮断することが可能な金属箔又は金属蒸着層を含んだ金属ラミネートシートを用い、この金属ラミネートシートを巻いて非透過性の金属ラミネート層をホース内に構成するといったものが知られていて、このホース構造では、細長い筒状に形成された金属ラミネート層の金属箔又は金属蒸着層により、内部流体が外部に透過するのを効果的に防止することができる。そして、金属ラミネート層に用いられる金属材は、薄膜状の金属箔又は金属蒸着層なので、金属ラミネート層の形成により、ホースの可撓性が損なわれるといったこともない。
【０００３】
ところで、金属ラミネートシートを巻いて金属ラミネート層を形成する構造では、非透過性を確保するために、金属ラミネートシートの端部同士を重ね合わせ、端部間を接着剤で接着している。例えば、テープ状の金属ラミネートシートを、幅方向両端縁が長さ方向に沿って延びるように、円筒状に巻く場合には、幅方向両端部を重ね合わせ、両端部間を接着剤で接着しているし（例えば特許文献１参照）、テープ状の金属ラミネートシートを螺旋状に巻く場合にも、両側端部を重ね合わせ、両側端部間を接着剤で接着している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２２７６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、一般的に、接着剤層は薄く、かつ、弾性又は弾力性に乏しい。したがって、金属ラミネートシートの幅方向両端部や両側端部を重ね合わせ、接着剤で接着する構造では、複合ホースが繰り返し大きく曲げ変形するうちに、金属ラミネートシートの重なり部分で剥離が生じてしまい、金属ラミネート層の非透過性が低下するし、この剥離にともない金属ラミネートシートの損傷が拡大していくおそれがある。特に、テープ状の金属ラミネートシートを、幅方向両端縁が長さ方向に沿って延びるように、円筒状に巻いたような場合には、金属ラミネートシートの強い弾性復帰力も加わるので、重なり部分の剥離にともなう金属ラミネートシートの損傷が広がりやすく、早期に金属ラミネート層の非透過性が大きく損われる可能性もあって、耐久性に問題がある。また、テープ状の金属ラミネートシートを螺旋状に巻いたような場合でも、重なり部分の全長がかなり長くなるので、剥離の生じる個所が増加しやすくなる。そうすると、重なり部分に沿って多くの個所で、剥離にともなう金属ラミネートシートの損傷の広がりが生じやすくなり、やはり、早期に金属ラミネート層の非透過性が大きく損われる可能性があって、耐久性に問題を有している。
【０００６】
そして最近では、例えば燃料電池に用いられるものとして、非常に分子量の小さい水素などの流体を長期にわたって非透過状態で移送できる特性を備えた複合ホースが要求されている。
【０００７】
そこで本発明は、金属ラミネートシートの非透過層あるいは金属ラミネート層を有し、優れた低透過性を長く持続することのできる耐久的な低透過性複合ホースの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するための本発明の低透過性複合ホースは、金属ラミネートシートから形成された非透過層を有する低透過性複合ホースであって、テープ状（矩形状を含む）の第１の金属ラミネートシートを、幅方向両端縁がホース長さ方向（低透過性複合ホースの長さ方向）に沿って延びるように、円筒状に巻いて形成した第１の非透過層と、テープ状（矩形状を含む）の第２の金属ラミネートシートを、幅方向両端縁がホース長さ方向に沿って延びるように、前記第１の非透過層の外側で、円筒状に巻いて形成した第２の非透過層と、前記第１の非透過層及び前記第２の非透過層の間に介在されたゴム弾性層と、を備え、前記第１の非透過層及び前記第２の非透過層では、前記第１の金属ラミネートシート及び前記第２の金属ラミネートシートの幅方向両端縁間にそれぞれ隙間が形成されていて、前記第１の金属ラミネートシートの幅方向両端縁と、前記第２の金属ラミネートシートの幅方向両端縁とは、周方向位置がずれて配置されているものである。すなわち、例えば、第１の金属ラミネートシートの幅方向両端縁間の隙間と、第２の金属ラミネートシートの幅方向両端縁間の隙間とは、周方向位置がずれている。第１及び第２の金属ラミネートシートは、例えば、金属箔又は金属蒸着層を含んだ積層用シートであり、金属箔、金属箔及び補強材あるいは金属蒸着層に樹脂フィルムを積層して構成することができる。このような第１及び第２の金属ラミネートシートは、例えば細幅のテープ状に形成され、幅方向両端縁がホース長さ方向に沿って延びるように、円筒状に巻かれてスシ巻き状態となり、第１の非透過層及びこの第１の非透過層の外側の第２の非透過層をそれぞれ形成することとなる。本発明の低透過性複合ホースは、例えば、内面ゴム弾性層と外面ゴム弾性層との間に第１の非透過層と第２の非透過層とを有して構成される。
【０００９】
第１及び第２の非透過層では、第１及び第２の金属ラミネートシートの幅方向両端縁間にそれぞれ隙間が形成されている。したがって、複合ホースが繰り返し大きく曲げ変形しても、第１又は第２の金属ラミネートシートの幅方向両端部が剥離し、損傷が第１又は第２の金属ラミネートシートの広範囲に伝わっていくといったことはないし、第１又は第２の金属ラミネートシートの幅方向両端部が接触あるいは当接して第１又は第２の金属ラミネートシートが傷付くといったこともない。そして、第１の金属ラミネートシートの幅方向両端縁と、第２の金属ラミネートシートの幅方向両端縁とは、周方向位置がずれて配置されているので、第１の金属ラミネートシートの幅方向両端縁間の隙間は、第２の金属ラミネートシートの幅方向両端縁以外の部分によって覆われている。また、第１の非透過層と第２の非透過層との間にはゴム弾性層が介在しているので、第１の金属ラミネートシートの幅方向両端縁と第２の金属ラミネートシートの幅方向両端縁との間は、ゴム弾性層で気密的に塞がれている。したがって、第１の金属ラミネートシートの幅方向両端縁間を通過した内部流体は、第２の金属ラミネートシートに遮られて径方向外側に抜け出ることができず、内部流体が外側に抜け出るためには、ゴム弾性層を周方向に透過して第２の金属ラミネートシートの幅方向両端縁間に到達するしかない。すなわち、ここでの非透過構造は、第１の金属ラミネートシートの外側に、第２の金属ラミネートシートに代えて、内部流体が透過しなければならないゴム弾性層の距離に等しい厚さのゴム弾性層を積層した非透過構造に相当するようなものであり、第１及び第２の金属ラミネートシートの幅方向両端縁間に隙間が形成されていても、第１及び第２の金属ラミネートシートの幅方向両端縁の周方向位置を適当に設定することにより、複合ホースの低透過性は損われない。第１の金属ラミネートシートは、通常、内側のゴム弾性層及び外側のゴム弾性層（第１の非透過層と第２の非透過層との間に介在されるゴム弾性層）で挟まれた状態となっている。
【００１０】
ゴム弾性層には、第１及び第２の金属ラミネートシートとの良好な接着性を有するゴム弾性材料（ゴム材料又は熱可塑性エラストマ材料）を用いるのが好ましい。第１の非透過層及び第２の非透過層は、十分な弾性を有するこのゴム弾性層により変位可能に接着される。したがって、複合ホースが繰り返し大きく曲げ変形しても、第１及び第２の金属ラミネートシートの間で剥離は生じにくく、非透過性が簡単に低下するといったことがないだけでなく、第１及び第２の金属ラミネートシートが大きく傷付くといったおそれもない。
【００１１】
第１の金属ラミネートシートの幅方向両端縁あるいは幅方向両端縁間の隙間は、第２の金属ラミネートシートの幅方向両端縁あるいは幅方向両端縁間の隙間の径方向反対側に位置しているのが効果的である。すなわち、第２の金属ラミネートシートの幅方向両端縁を、第１の金属ラミネートシートの幅方向両端縁から周方向に１８０度あるいはほぼ１８０度ずらして位置させるのが好ましい。このように構成することにより、第１の金属ラミネートシートの幅方向両端縁と、第２の金属ラミネートシートの幅方向両端縁との周方向距離を最も長くしておくことができる。
【００１２】
本発明の低透過性複合ホースは、金属ラミネートシートから形成された非透過層を有する低透過性複合ホースであって、テープ状の金属ラミネートシートを、幅方向両端縁がホース長さ方向に沿って延びるように、円筒状に巻いて形成した複数の非透過層あるいは径方向に間隔を有する複数の非透過層と、前記非透過層の間に介在されたゴム弾性層と、を備え、それぞれの前記非透過層では、前記金属ラミネートシートの幅方向両端縁間に隙間が形成されていて、それぞれの前記金属ラミネートシートは、隣り合う前記金属ラミネートシート（径方向に隣り合う金属ラミネートシート）と、幅方向両端縁あるいは幅方向両端縁間の隙間の周方向位置がずれるように配置されているものとして構成できる。ここでは、例えば  第１の金属ラミネートシートから形成した第１の非透過層と、第２の金属ラミネートシートから形成した第２の非透過層と、第３の金属ラミネートシートから形成した第３の非透過層と、を有するように構成できる。第１の非透過層及び第２の非透過層の間、第２の非透過層及び第３の非透過層の間にはそれぞれ、ゴム弾性層が配置される。本発明の低透過性複合ホースは、例えば、内面ゴム弾性層と外面ゴム弾性層との間に、複数の非透過層を有して構成される。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明の低透過性複合ホースでは、金属ラミネートシートの剥離や損傷を抑えて、優れた低透過性を長く持続することができる。          
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は本発明に係る低透過性複合ホースの積層構造を示すための斜視図、図２は本発明に係る低透過性複合ホースの積層構造を示すための断面図である。
【００１６】
低透過性複合ホース１は、例えば自動車の燃料電池用配管に使用されるものであり、最も内側の内面ゴム層（内面ゴム弾性層）３と、この内面ゴム層３の外周に配置された第１の非透過層５と、この第１の非透過層５の外周に形成された第１の中間ゴム層７と、この第１の中間ゴム層７の外周に配置された第２の非透過層９と、この第２の非透過層９の外周に形成された第２の中間ゴム層１１と、この第２の中間ゴム層１１の外周に設けられた補強層１３と、この補強層１３の外周に形成された、最も外側の外面ゴム層（外面ゴム弾性層）１５と、を有する積層構造を備えている。低透過性複合ホース１の内径（内面ゴム層３の内径）は１５ｍｍに設定され、低透過性複合ホース１の外径（外面ゴム層１５の外径）は２４．３ｍｍに設定されていて、内面ゴム層３、第１の中間ゴム層７、第２の中間ゴム層１１及び外面ゴム層１５はそれぞれ、１．０ｍｍ、０．７ｍｍ、０．７ｍｍ及び１．０ｍｍの肉厚を有している。第１の中間ゴム層７の肉厚を薄くすれば、第１の非透過層５と第２の非透過層９との間の流体遮断性あるいは非透過性は向上するが、押し出し加工性は低下するので、一般的には、第１の中間ゴム層７の肉厚は、０．１ｍｍ乃至１．０ｍｍであることが好ましい。
【００１７】
内面ゴム層３、第１の中間ゴム層７及び第２の中間ゴム層１１には、水素などに対する耐透過性に優れ、十分な弾性を有し、しかも、第１あるいは第２の非透過層５、９（第１あるいは第２の非透過層５、９の樹脂フィルム）と接着性が良好なハロゲン化ＩＩＲ（ブチルゴム）が用いられているが、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）、クロロスルフォン化ゴム（ＣＳＭ）、ニトリルゴムとポリ塩化ビニルとの混合ゴム（ＮＢＲ＋ＰＶＣ）あるいはアクリルゴム（ＡＣＭ）などを用いてもよい。特に、第１の非透過層５と第２の非透過層９との間で流体遮断性あるいは非透過性を確保する第１の中間ゴム層７の材質の耐透過性は重要であり、第１の中間ゴム層７には、ハロゲン化ＩＩＲあるいはＩＩＲを用いるのが効果的であるが、低透過性複合ホース１がガソリン燃料配管に用いられる場合には、第１の中間ゴム層７に、ＮＢＲ、（ＮＢＲ＋ＰＶＣ）又はＦＫＭなどを用いるのが好ましい。
【００１８】
第１の非透過層５は、第１の金属ラミネートシート１７を内面ゴム層３の外周にスシ巻きすることにより構成され、第２の非透過層９は、第２の金属ラミネートシート１９を第１の中間ゴム層７の外周にスシ巻きすることにより構成されている。第１の金属ラミネートシート１７及び第２の金属ラミネートシート１９はそれぞれ、金属箔であるアルミ（ＡＬ）箔の両側から、樹脂フィルムであるポリアミド（ＰＡ）製フィルムを融着、溶着又は接着して積層したものであり、内面ゴム層３、第１の中間ゴム層７の外周長さよりも多少短い幅の細長いテープ状に形成されているが、ＡＬ箔にワイヤーメッシュ、補強布材あるいは高強度樹脂製フィルムなどの補強材を沿わせておいてもよく、また、樹脂フィルムとして、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製フィルム、エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）製フィルムあるいはポリエチレン（ＰＥ）製フィルムなどを用いることもできる。さらに、樹脂フィルムの一方に、金属蒸着層であるＡＬ蒸着層を形成しておき、このＡＬ蒸着層を樹脂フィルムの他方で覆ったものを用いることもできる。
【００１９】
補強層１３は、中間ゴム層１１の外周で、補強糸あるいは金属ワイヤをブレード編組したり、あるいはスパイラル巻きしたりして設けられる。補強糸の材料としては、ＰＥＴ、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、アラミド、ＰＡ、ビニロンあるいはレーヨンなどを用いることができる。  
【００２０】
外面ゴム層１５には、耐侯性に優れたＥＰＤＭが用いられているが、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ＩＩＲ、ハロゲン化ＩＩＲ、ＣＳＭ、ＣＭ、エチレンオキシドとエピクロロヒドリンとのゴム状共重合体（ＥＣＯ）、ＥＰＭ、あるいは（ＮＢＲ＋ＰＶＣ）などを用いてもよい。
【００２１】
図３は低透過性複合ホース１の製造過程を概略的又は概念的に示す図であり、第１の非透過層５から第１の中間ゴム層７までを積層する工程を説明する図、図４は低透過性複合ホース１の製造過程を概略的又は概念的に示す図であり、第２の非透過層９を積層する工程を説明する図である。
【００２２】
まず、テープ状の第１の金属ラミネートシート１７を、未加硫の内面ゴム層３の外周に配置し（図３ａ）、内面ゴム層３の全長にわたってスシ巻きして第１の非透過層５を形成する（図３ｂ）。第１の金属ラミネートシート１７の幅は、内面ゴム層３の外周長さよりも多少短いので、第1の金属ラミネートシート１７の幅方向両端部２１、２１は重ならず、幅方向両端縁２３、２３間には若干の隙間２５が形成される。形成される隙間２５は、円周長さの１％乃至２０％であることが好ましい。例えば、第１の非透過層５の円周長さの１％乃至２０％あるいは内面ゴム層３の外周長さの１％乃至２０％に設定される。隙間２５が１％よりも狭いと、第１の金属ラミネートシート１７の幅方向両端縁が衝突して損傷するおそれがあり、隙間２５が２０％よりも広いと、非透過性が損われるおそれがある。次に、第１の金属ラミネートシート１７のスシ巻き状態を維持したままで、この第１の金属ラミネートシート１７の外周に第１の中間ゴム層７を押し出し成形する（図３ｃ）。なお、第１の中間ゴム層７は、予め、第１の金属ラミネートシート１７の外面に薄出しして貼り付けておいてもよい。
【００２３】
第１の金属ラミネートシート１７の外周に第１の中間ゴム層７を成形したら、テープ状の第２の金属ラミネートシート１９を、この未加硫の第１の中間ゴム層７の外周に配置し（図４ａ）、第１の中間ゴム層７の全長にわたってスシ巻きして第２の非透過層９を形成する（図４ｂ）。第２の金属ラミネートシート１９の幅は、第１の中間ゴム層７の外周長さよりも多少短いので、第２の金属ラミネートシート１９の幅方向両端部２７、２７は重ならず、幅方向両端縁２９、２９間には若干の隙間３１が形成される。形成される隙間３１はやはり、円周長さの１％乃至２０％であることが好ましい。例えば、第２の非透過層９の円周長さあるいは第１の中間ゴム層７の外周長さの１％乃至２０％に設定される。隙間３１が１％よりも狭いと、第２の金属ラミネートシート１９の幅方向両端縁が衝突して損傷するおそれがあり、隙間３１が２０％よりも広いと、非透過性が損われるおそれがある。第２の金属ラミネートシート１９は、隙間３１が、第1の金属ラミネートシート１７の隙間２５の径方向反対側に位置するように、スシ巻きされる。なお、ここでは、第２の金属ラミネートシート１９の幅を、第１の金属ラミネートシート１７の幅よりも若干太く設定し、隙間２５と隙間３１とが同じ幅となるようにしているが、第２の金属ラミネートシート１９の幅を、第１の金属ラミネートシート１７の幅と同一にしてもよい。
【００２４】
そして、第２の金属ラミネートシート１９の外周に、第２の中間ゴム層１１を押し出し成形し、この第２の中間ゴム層１１の外周に補強層１３を設けてから、最も外側に外面ゴム層１５を押し出し成形し、内面ゴム層３、第１の中間ゴム層７、第２の中間ゴム層１１及び外面ゴム層１５を加硫して低透過性複合ホース１を構成する。なお、第２の中間ゴム層１１は、予め、第２の金属ラミネートシート１９の外面に薄出しして貼り付けておいてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の低透過性複合ホースは、例えば自動車用配管に利用され、内部流体を、長期にわたって外部に飛散させることなく移送することとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る低透過性複合ホースの積層構造を示すための斜視図である。
【図２】本発明に係る低透過性複合ホースの積層構造を示すための断面図である。
【図３】低透過性複合ホースの製造過程を概略的又は概念的に示す図であり、第１の非透過層から第１の中間ゴム層までを積層する工程を説明する図である。
【図４】低透過性複合ホースの製造過程を概略的又は概念的に示す図であり、第２の非透過層を積層する工程を説明する図である。
【符号の説明】
【００２７】
１            低透過性複合ホース
５            第１の非透過層
７            第１の中間ゴム層
９            第２の非透過層
１７          第１の金属ラミネートシート
１９          第２の金属ラミネートシート
２１          第1の金属ラミネートシートの幅方向両端部
２７          第２の金属ラミネートシートの幅方向両端部
【図１】
2006175682.tif 000003
【図２】
2006175682.tif 000004
【図３】
2006175682.tif 000005
【図４】
2006175682.tif 000006