(57)【要約】      （修正有）【課題】強固であり、耐久性があり、柔軟であり、有機溶媒に耐性があり、容積膨張に耐性があり、長寿命を示し、かつ、低いガソリン透過性を有している燃料ホースを提供する。【解決手段】第１のニトリルゴムを含む管層１と、管層の上に配置される障壁層２であって、フルオロサーモプラスチックを含む障壁層と、障壁層の上に配置される摩擦層３であって、第２のニトリルゴムを含む摩擦層と、摩擦層の上に配置される補強層４であって、約３０パーセントから約６０パーセントのワイヤ被覆率を有する編組鋼線を含む補強層と、補強層の上に配置される被覆層であって、塩素化ポリエチレンを含む被覆層とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）２８重量パーセントから５０重量パーセントの範囲内のアクリロニトリル含有量を有する第１のニトリルゴムを含み、さらに、少なくとも１種のフルオロサーモプラスチック接着促進剤を含む第３のニトリルゴムを含む管層と、（ｂ）前記管層の上に配置される障壁層であって、フルオロサーモプラスチックを含む障壁層と、（ｃ）前記障壁層の上に配置される摩擦層であって、２８重量パーセントから５０重量パーセントの範囲内のアクリロニトリル含有量を有する第２のニトリルゴムを含み、さらに、少なくとも１種のフルオロサーモプラスチック接着促進剤を含む第３のニトリルゴムを含む摩擦層と、（ｄ）前記摩擦層の上に配置される補強層であって、３０パーセントから６０パーセントの範囲内のワイヤ被覆率を有する編組鋼線を含む補強層と、（ｅ）前記補強層の上に配置される被覆層であって、塩素化ポリエチレンを含む被覆層とを含むことを特徴とする、カーブポンプホース。
【請求項２】
前記フルオロサーモプラスチックが、１００℃から２７５℃の範囲内のピーク融解温度を有する半結晶性フッ素重合体であり、前記半結晶性フッ素重合体が、２５，０００から１，０００，０００の範囲内の数平均分子量を有し、前記半結晶性フッ素重合体が、５重量パーセント未満の水素含有量を有し、前記半結晶性フッ素重合体が、６５重量パーセントから７６重量パーセントの範囲内のフッ素含有量を有することを特徴とする、請求項１に記載のカーブポンプホース。
【請求項３】
前記半結晶性フッ素重合体が、ヘキサフルオロプロペン、ビニリデンジフルオライド、およびテトラフルオロエチレンの共重合体化された繰り返し単位を含み、前記半結晶性フッ素重合体内の前記繰り返し単位が、基本的に不規則な配列で分配され、前記ヘキサフルオロプロペンの繰り返し単位が、５０重量パーセントから７０重量パーセントの範囲内の水準で存在し、前記ビニリデンジフルオライドの繰り返し単位が、１０重量パーセントから３０重量パーセントの範囲内の水準で存在し、前記テトラフルオロエチレンの繰り返し単位が、１０重量パーセントから３０重量パーセントの範囲内の水準で存在することを特徴とする、請求項２に記載のカーブポンプホース。
【請求項４】
前記半結晶性フッ素重合体が、１８０ＭＰａから２４０ＭＰａの範囲内の曲げ弾性率を有し、また、前記半結晶性フッ素重合体が、８から１２の範囲内のメルトフローインデックスを有することを特徴とする、請求項３に記載のカーブポンプホース。
【請求項５】
（ａ）２５重量パーセントから５０重量パーセントの範囲内のアクリロニトリル含有量を有する第１のニトリルゴムを含む管層と、（ｂ）前記管層の上に配置される繋ぎ層であって、少なくとも１種のフルオロサーモプラスチック接着促進剤を含む第３のニトリルゴムを含む繋ぎ層と、（ｃ）前記繋ぎ層の上に配置される障壁層であって、フルオロサーモプラスチックを含む障壁層と、（ｄ）前記障壁層の上に配置される摩擦層であって、１５重量パーセントから５０重量パーセントの範囲内のアクリロニトリル含有量を有する第２のニトリルゴムを含み、また、少なくとも１種のフルオロサーモプラスチック接着促進剤を含む第３のニトリルゴムを含む摩擦層と、（ｅ）前記摩擦層の上に配置される補強層であって、３０パーセントから６０パーセントの範囲内のワイヤ被覆率を有する編組鋼線を含む補強層と、（ｆ）前記補強層の上に配置される被覆層であって、塩素化ポリエチレンを含む被覆層とを含むことを特徴とする、カーブポンプホース。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
給油所や長距離運転手用施設で使用されるような燃料ポンプで使用されるホースには、多様な性能要求が課せられる。例えば、そうしたホースは、強固であり、耐久性があり、柔軟であり、有機溶媒に耐性があり、容積膨張に耐性があり、長寿命を示し、かつ、低いガソリン透過性を有していなければならない。そうした燃料ホースはまた、燃料が漏出するのを防ぐ形で接続具に連結できなければならない。
【０００２】
現在、そうしたホースをさらに改良して、ガソリン、ガソホール（１０パーセント以上といった相当量のエチルアルコールを含有するガソリン）、ディーゼル燃料、およびバイオディーゼル燃料などの燃料に対してさらに低透過性にするという要求が存在する。これは、ホースを通じて透過する燃料は最終的には蒸発して大気中に漏出するが、これが環境問題となるためである。したがって、そうしたホースは、環境保護庁、カリフォルニア大気資源委員会、および多くの他の政府当局者によって課せられた様々な基準を順守しなければならない。しかし、必要とされるホースの物理的および化学的な特性を損なうことなしに、燃料および特にガソホールによる透過に対するそうしたホースの抵抗性を高めることは、極めて困難な課題であることがわかっている。
【発明の概要】
【０００３】
本発明のカーブポンプホース（燃料ホース）は、ガソリンおよびガソホールによる透過に対して、極めて高水準の抵抗性を示す（１０グラム／ｍ２／日未満）。これは、強度、耐久性、柔軟性、および容積膨張に対する抵抗性などの、他の重要なホースの特性を損なうことなく達成される。これらのホースはまた、長寿命を示し、また、燃料が漏出するのを防ぐ形で接続具に連結させることができる。
【０００４】
本発明は、より具体的には、（ａ）約２８重量パーセントから約５０重量パーセントの範囲内のアクリロニトリル含有量を有する第１のニトリルゴムを含み、また、少なくとも１種のフルオロサーモプラスチック接着促進剤を含む第３のニトリルゴムを含む管層と、（ｂ）管層の上に配置される障壁層であって、フルオロサーモプラスチックを含む障壁層と、（ｃ）障壁層の上に配置される摩擦層であって、約２８重量パーセントから約５０重量パーセントの範囲内のアクリロニトリル含有量を有する第２のニトリルゴムを含み、さらに、少なくとも１種のフルオロサーモプラスチック接着促進剤を含む第３のニトリルゴムを含む摩擦層と、（ｄ）摩擦層の上に配置される補強層であって、約３０パーセントから約６０パーセントの範囲内のワイヤ被覆率（ｗｉｒｅ  ｐａｃｋ  ｃｏｖｅｒａｇｅ）を有する編組鋼線を含む補強層と、（ｅ）補強層の上に配置される被覆層であって、塩素化ポリエチレンを含む被覆層と、を含む、カーブポンプホースを開示する。
【０００５】
本発明はまた、（ａ）約２５重量パーセントから約５０重量パーセントの範囲内のアクリロニトリル含有量を有する第１のニトリルゴムを含む管層と、（ｂ）管層の上に配置される繋ぎ層であって、少なくとも１種のフルオロサーモプラスチック接着促進剤を含む第３のニトリルゴムを含む繋ぎ層と、（ｃ）繋ぎ層の上に配置される障壁層であって、フルオロサーモプラスチックを含む障壁層と、（ｄ）障壁層の上に配置される摩擦層であって、約１５重量パーセントから約５０重量パーセントの範囲内のアクリロニトリル含有量を有する第２のニトリルゴムを含み、さらに、少なくとも１種のフルオロサーモプラスチック接着促進剤を含む第３のニトリルゴムを含む摩擦層と、（ｅ）摩擦層の上に配置される補強層であって、約３０パーセントから約６０パーセントの範囲内のワイヤ被覆率を有する編組鋼線を含む補強層と、（ｆ）補強層の上に配置される被覆層であって、塩素化ポリエチレンを含む被覆層と、を含む、カーブポンプホースを公開する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】内部の様々な層を示す、本発明のカーブポンプホースの断面図である。
【図２】管層と障壁層との間に配置された繋ぎ層を含む、本発明のカーブポンプホースの他の実施形態の断面図である。
【図３】摩擦層の上に配置されたワイヤ編組パターンを有する補強層を示す（被覆層は示されていない）図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明のカーブポンプホース１０が図１に示されており、典型的には、約１．８２８８ｃｍ（０．７２０インチ）から１．９８１２ｃｍ（０．７８０インチ）の内径と、約２．８３２１ｃｍ（１．１１５インチ）から２．９５９１ｃｍ（１．１６５インチ）の外径とを有する。ホース１０は、ホースの径方向およびホース長手軸に対して、管層（芯層）１を有する。管層１は、ホースの最も内側の層である。この管状の内側芯層は、ホースの内腔１１を画定し、典型的には、約０．１１４３ｃｍ（０．０４５インチ）から０．２４１３ｃｍ（０．０９５インチ）の厚さである。管層は、より典型的には、０．１５２４ｃｍ（０．０６０インチ）から０．２０３２ｃｍ（０．０８０インチ）の厚さである。当技術分野では、管状の内側芯層１は、単に「管」かまたは「芯」と呼ばれることが多い。
【０００８】
管層１は、約２８重量パーセントから約５０重量パーセントの範囲内のアクリロニトリル含有量を有する第１のニトリルゴムを含む。第１のニトリルゴムは、典型的には、約３０重量パーセントから約４５重量パーセントの範囲内のアクリロニトリル含有量を有し、より典型的には、約３５重量パーセントから約４５重量パーセントの範囲内のアクリロニトリル含有量を有する。多くの場合、第１のニトリルゴムは、約３８重量パーセントから約４２重量パーセントの範囲内のアクリロニトリル含有量を有する。管層に利用される第１のニトリルゴムは、約４から１０ｐｈｒ（ゴム１００重量部に対する重量部）の水準で用いられる過酸化物硬化剤および助剤によって硬化される。
【０００９】
例えば、過酸化ジクミル、α，α−ｂｉｓ（ｔ−ブチルペルオキシド）ジイソプロピルベンゼン、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、１，１−ｂｉｓ（ｔ−ブチルペルオキシ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ｂｉｓ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ｂｉｓ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキシン−３、およびｎ−ブチル４，４−ｂｉｓ（ｔ−ブチルペルオキシ）バレレートなどの過酸化物を、ホースの管層に用いられるニトリルゴムを硬化させるのに利用することができる。最も好ましくかつ市販されている過酸化物硬化剤は、Ａｒｋｅｍａ  Ｉｎｃ．が提供しているＤｉ−Ｃｕｐ（登録商標）４０ＫＥおよびＶｕｌ−Ｃｕｐ（登録商標）４０ＫＥである。一般に、１００部のベースポリマーに対し、１部から約１０部の過酸化物が利用される。
【００１０】
本発明のホースの管層に利用されるニトリルゴムはまた、当業者に知られた慣例的なまたは適切な量で、様々な添加剤を含むことができる。そのような添加剤は、過度に速い硬化を防止するための遅延剤、酸化防止剤、加工助剤、カーボンブラックやシリカなどの補強剤および充填剤、他の無機充填剤、リグニン、などを含むことができ、また、これらに限定されない。補強充填剤は、典型的には、５０ｐｈｒから１５０ｐｈｒの範囲内の水準で利用される。
【００１１】
管層に使用される第１のニトリルゴムはさらに、少なくとも１種のフルオロサーモプラスチック接着促進剤を含む。この接着促進剤は、（ａ）酸化マグネシウム、酸化カルシウム、およびハイドロタルサイトから成る群から選択された少なくとも１種の金属酸化物、ならびに（ｂ）有機オニウム塩またはジアミン塩を含む。金属酸化物は、典型的には、１５ｐｈｒから４０ｐｈｒの範囲内の水準で存在し、また好ましくは、２０ｐｈｒから３０ｐｈｒの範囲内の水準で存在する。
【００１２】
有機オニウム塩は、典型的には、ジアミン塩が１ｐｈｒから４ｐｈｒの範囲内の水準で存在している状態で、３ｐｈｒから８ｐｈｒの範囲内の水準で存在する。有機オニウム塩は、ジアミン塩が２ｐｈｒから３ｐｈｒの範囲内の水準で存在している状態で、４ｐｈｒから６ｐｈｒの範囲内の水準で存在することが好ましい。管層に使用することができる追加的なニトリルゴム調合物が、米国特許第６，２７０，９０１号および米国特許第６，４８２，５２２号で説明されている。米国特許第６，２７０，９０１号および米国特許第６，４８２，５２２号の教示は、本発明のホースの管層に利用することができる様々なニトリルゴム調合物を説明する目的のために、参照により本明細書に組み込まれる。
【００１３】
障壁層２が、管層１から外方に位置する。障壁層は、フルオロサーモプラスチックを含み、典型的には、０．００７６ｃｍ（０．００３インチ）から０．０４３２ｃｍ（０．０１７インチ）の厚さである。障壁層は、より典型的には、０．０１５２ｃｍ（０．００６インチ）から０．０３５６ｃｍ（０．０１４インチ）の厚さである。フルオロサーモプラスチックは、典型的には、１００℃から２７５℃の範囲内の、また、典型的にはＡＳＴＭ  Ｄ４５９１によって定められるように１２０℃から２５０℃の範囲内のピーク融解温度を有する、半結晶性フッ素重合体である。多くの場合、半結晶性フッ素重合体は、１３０℃から２００℃の範囲内のピーク融解温度を有する。通常、半結晶性フッ素重合体は、１４０℃から１８５℃の範囲内のピーク融解温度を有することが好ましい。典型的には、半結晶性フッ素重合体は、１５０℃から１７５℃の範囲内のピーク融解温度を有することがより好ましい。一般に、半結晶性フッ素重合体は、１６０℃から１７０℃の範囲内のピーク融解温度を有することが最も好ましい。
【００１４】
半結晶性フッ素重合体は、典型的には、２５，０００から１，０００，０００の範囲内の数平均分子量、５重量パーセント未満の水素含有量、および６５重量パーセントから７６重量パーセントの範囲内のフッ素含有量を有する。半結晶性フッ素重合体は、典型的には、ヘキサフルオロプロペン、ビニリデンジフルオライド、およびテトラフルオロエチレンの共重合体化された繰り返し単位を含み、ここで、半結晶性フッ素重合体内の繰り返し単位は、基本的に不規則な配列で分配される。ヘキサフルオロプロペンの繰り返し単位は、典型的には、５０重量パーセントから７０重量パーセントの範囲内の水準で存在し、この場合、ビニリデンジフルオライドの繰り返し単位は、１０重量パーセントから３０重量パーセントの範囲内の水準で存在し、また、テトラフルオロエチレンの繰り返し単位は、１０重量パーセントから３０重量パーセントの範囲内の水準で存在する。
【００１５】
半結晶性フッ素重合体内のヘキサフルオロプロペンの繰り返し単位は、５５重量パーセントから６５重量パーセントの範囲内の水準で存在することが多く、この場合、ビニリデンジフルオライドの繰り返し単位は、１５重量パーセントから２５重量パーセントの範囲内の水準で存在し、また、テトラフルオロエチレンの繰り返し単位は、１５重量パーセントから２５重量パーセントの範囲内の水準で存在する。多くの場合、ヘキサフルオロプロペンの繰り返し単位は、５７重量パーセントから６１重量パーセントの範囲内の水準で半結晶性フッ素重合体内に存在し、この場合、ビニリデンジフルオライドの繰り返し単位は、２０重量パーセントから２４重量パーセントの範囲内の水準で存在し、また、テトラフルオロエチレンの繰り返し単位は、１７重量パーセントから２１重量パーセントの範囲内の水準で存在する。
【００１６】
半結晶性フッ素重合体は、典型的には、１８０ＭＰａから２４０ＭＰａの範囲内の曲げ弾性率を有し、また好ましくは、ＡＳＴＭ  Ｄ７９０によって定められるように２００ＭＰａから２２０ＭＰａの範囲内の曲げ弾性率を有する。半結晶性フッ素重合体はまた、典型的には、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８により２６５℃／５ｋｇにおいて定められるように、８から１２の範囲内のメルトフローインデックスを有する。米国特許第６，４８９，４２０号が、本発明のホースの障壁層２に利用することができる様々な半結晶性フッ素重合体を説明している。米国特許第６，４８９，４２０号の教示は、そのようなフルオロサーモプラスチック重合体、およびそのような重合体を合成するのに利用することができる技法を説明する目的のために、本明細書に組み込まれる。
【００１７】
摩擦層３は、本発明のホース１０において、障壁層２の上に障壁層２から外方に配置される。摩擦層は、典型的には、０．０３８１ｃｍ（０．０１５インチ）から０．１９０５ｃｍ（０．０７５インチ）の厚さであり、好ましくは、０．０７６２ｃｍ（０．０３０インチ）から０．１２７０ｃｍ（０．０５０インチ）の厚さである。摩擦層３は、典型的には、障壁層２と直接接触する。摩擦層３は、過酸化物硬化ニトリルゴムを含み、また、管層１に使用するのと同じ調合物のものとすることができる。しかし、場合によっては、異なるニトリルゴム調合物を摩擦層に用いるのが望ましいこともある。例えば、ある場合には、低い水準のアクリロニトリル含有量を有するニトリルゴムを用いることが望ましいこともある。
【００１８】
本発明のカーブポンプホースは、摩擦層３の上に摩擦層３から外方に配置された、補強層４を有する。図２に示されるように、補強層４は、典型的には、摩擦層３と直接接触する。補強層４は、典型的には真鍮めっきされた鋼線をより合わせることによって形成される。例えば、補強層４は、０．０３０５ｃｍ（０．０１２インチ）ゲージワイヤの６つのワイヤ端を含んだ２４個の組錘（ワイヤの糸巻き）を有する編組機を利用して製造されうる。いかなる場合でも、約３０パーセントから約６０パーセントの範囲内のワイヤ被覆率を有することが、補強層４に使用される編組鋼線にとって重要である。言い換えれば、補強層のワイヤは、摩擦層３の表面領域のうちの３０パーセントから６０パーセントを覆い、摩擦層３の残りの４０パーセントから７０パーセントは、編組パターンの窓を通じて露出される。編組鋼線は、典型的には、約３２パーセントから約５５パーセントの範囲内のワイヤ被覆率を有し、また好ましくは、約３５パーセントから約５０パーセントの範囲内のワイヤ被覆率を有する。編組鋼線は、より好ましくは、約４０パーセントから約４５パーセントの範囲内のワイヤ被覆率を有する。
【００１９】
被覆層５は、補強層４から外方に位置する。被覆層５は、典型的には、０．１２７ｃｍ（０．０５０インチ）から０．２５４ｃｍ（０．１インチ）の厚さであり、また好ましくは、０．１６５１ｃｍ（０．０６５インチ）から０．２１５９ｃｍ（０．０８５インチ）の厚さである。被覆層５は、３０パーセントから３６パーセントの範囲内の塩素含有量を典型的に有する塩素化ポリエチレンを含む。塩素化ポリエチレンは、３４パーセントから３６パーセントの範囲内の塩素含有量を有することが好ましい。
【００２０】
図２に示されるような本発明の他の実施形態では、管層１は、燃料抵抗性および繋ぎ層６への接着に最適化され、この繋ぎ層６は、管層１から外方に、また、障壁層３から内方に配置される。この代替的な設計では、接着促進剤は管層１から除去され、したがって、管層１の燃料抵抗性、体積の増大、およびゴム繋ぎ層６への接着が最適化される。この設計はまた、コスト削減をもたらすことができる。
【００２１】
本発明を説明する目的のために、特定の典型的な実施形態および詳細が示されたが、本発明の範囲から逸脱することなく、それらの実施形態および詳細において様々な変更および修正が可能であることは、当業者には理解されるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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