(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアミド系樹脂またはポリオレフィン系樹脂からなるガスバリア層と、
イソブチレン系ゴムからなるゴム内管層と、
ゴム内管層上に積層され、エチレン・プロピレン系ゴムからなるゴム接着層と、
ゴム接着層上に積層され、ポリエステル系樹脂またはポリアミド系樹脂からなり、レゾルシン・ホルムアルデヒド樹脂とゴムラテックスとを主成分とする接着剤をその表面に施された補強層と、
補強層上に積層され、エチレン・プロピレン系ゴムからなるゴム外皮層と、
を備え、加硫処理のみにより各層が一体的に接合されていることを特徴とする冷媒輸送用ホース。
【請求項２】
請求項１において、上記補強層は、ポリエステル系樹脂またはポリアミド系樹脂からなる繊維糸に上記接着剤を施して、ゴム接着層上に巻回して形成された冷媒輸送用ホース。
【請求項３】
ポリアミド系樹脂またはポリオレフィン系樹脂からなるガスバリア層と、
イソブチレン系ゴムと、エチレン・プロピレン系ゴムとを配合したゴム材料からなり、それらの配合割合を、６０〜９０重量部：１０〜４０重量部に調製したゴム内管層と、
ゴム内管層上に積層され、ポリエステル系樹脂またはポリアミド系樹脂からなり、レゾルシン・ホルムアルデヒド樹脂とゴムラテックスとを主成分とする接着剤をその表面に施された補強層と、
補強層上に積層され、エチレン・プロピレン系ゴムからなるゴム外皮層と、
を備え、加硫処理のみにより各層が一体的に接合されてい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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷媒輸送用ホースに係り、特に自動車用エアコン等の配管等として好適に用いられる冷媒輸送用ホースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車用エアコン等の配管等に用いられる冷媒輸送用ホースとして、図７に示すものが知られている。図７は従来の冷媒輸送用ホースの軸方向断面図である。冷媒輸送用ホース１００は、樹脂層及びゴム層を積層することにより形成された複合ホースであり、冷媒通路１０２側から順に、ガスバリア層１０４、ゴム内管層１０６、補強糸層１０８、ゴム外皮層１１０を積層することにより構成されている。
【０００３】
上記冷媒輸送用ホース１００では、耐冷媒性を付与するためにガスバリア層１０４をナイロン等のポリアミド系樹脂で形成し、また、エアコン回路内に水分が入った場合に、回路内で水分が凍結して回路を閉塞させるという問題を起こすことから、ゴム内管層１０６には、水分透過率の小さいハロゲン化ブチルゴムを用いるのが好ましい。さらに、冷媒輸送用ホース１００の機械的強度を増すために、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等からなる繊維糸から形成された補強糸層１０８及びエチレン・プロピレン・ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）からなるゴム外皮層１１０を積層している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、これらの各層間は、冷媒輸送用ホース１００の耐久性を維持するために強く接合されていることが必要である。このうち、ガスバリア層１０４とゴム内管層１０６は、加硫接着により接合される。また、補強糸層１０８とゴム外皮層１１０とは、補強糸層１０８の繊維糸にＲＦＬ処理、つまり、レゾルシン・ホルムアルデヒド・ラテックス樹脂とゴムラテックスとを主成分とする接着剤をその表面に施すことにより、加硫工程と同時に接着している。
【０００５】
しかし、ゴム内管層１０６のハロゲン化ブチルゴムと補強糸層１０８のポリエチレンテレフタレートとは加硫接着により接着し難い性質を有しているために、その層間に接着剤層１１１を介在させて接合している。ところが、接着剤により層間を接着すると、乾燥、塗膜管理等を必要とし、工程が複雑になり、コストアップになるうえに、冷媒輸送用ホース１００自体の柔軟性が失われるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の技術の問題を解決するものであり、各層間を加硫のみにより一体的に接合することにより、柔軟性を確保するとともに、製造工程を簡略化した冷媒輸送用ホースを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記課題を解決するためになされた第１の発明は、
ポリアミド系樹脂またはポリオレフィン系樹脂からなるガスバリア層と、
イソブチレン系ゴムからなるゴム内管層と、
ゴム内管層上に積層され、エチレン・プロピレン系ゴムからなるゴム接着層と、
ゴム接着層上に積層され、ポリエステル系樹脂またはポリアミド系樹脂からなり、レゾルシン・ホルムアルデヒド樹脂とゴムラテックスとを主成分とする接着剤をその表面に施された補強層と、
補強層上に積層され、エチレン・プロピレン系ゴムからなるゴム外皮層と、
を備え、加硫処理のみにより各層が一体的に接合されていることを特徴とする。
【０００８】
第１の発明は、樹脂及びゴムからなる各層の間に接着剤層を設けずに、強固に接合したものであり、ガスバリア層、ゴム内管層、ゴム接着層、補強層、及びゴム外皮層を積層している。
ガスバリア層は、冷媒と接して漏洩を防ぐものであり、耐冷媒特性に優れた樹脂から形成されている。例えば、６ナイロン、６６ナイロン等のポリアミド樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、及びそのブレンド樹脂を用いることができる。
【０００９】
ゴム内管層は、ガスバリア層の外周を被覆して、柔軟性、耐寒性、耐透湿性を有するイソブチレン系ゴムから形成されている。ここで、イソブチレン系ゴムとは、イソブチレン・イソプレン共重合ゴム（ＩＩＲ）のほか、塩素化イソブチレン・イソプレン共重合ゴム（Ｃｌ−ＩＩＲ）、臭素化イソブチレン・イソプレン共重合ゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ）等のハロゲン化ブチルゴムをいう。
【００１０】
ゴム接着層は、ゴム内管層と補強層とを接着するためのゴム層であり、ゴム外皮層は、主として外力から保護するためのゴム層であり、これらは、エチレン・プロピレン系ゴムであるエチレン・プロピレン・ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、エチレン・プロピレン共重合物（ＥＰＭ）から形成されている。
【００１１】
補強層は、冷媒輸送用ホース自体を補強するための層であり、その表面に、接着性を付与するためにレゾルシン・ホルムアルデヒド・ラテックス接着剤処理（ＲＦＬ処理）を予め施し、ゴム接着層とゴム外皮層との間に介在している。補強層は、フィルム状に形成するほか、繊維糸をゴム接着層上に巻回して積層することにより形成できる。ここで、補強層の樹脂材料は、ポリエステル系樹脂としてポリエチレンテレフタレートであり、ポリアミド系樹脂として、６ナイロン、６６ナイロンであり、ゴム接着層及びゴム外皮層の樹脂材料であるＥＰＤＭの加硫温度に軟化点を有し、加硫工程を施すことにより、ゴム接着層とゴム外皮層に加硫接着するものである。
上記ＲＦＬ処理は、例えば、補強層として繊維糸を用いる場合には、有機繊維コード用接着剤としてのＲＦＬ接着液に浸漬させ、その後乾燥させて接着膜を形成する処理である。ＲＦＬ接着液とは、レゾルシン・ホルムアルデヒドの初期縮合物の水溶液と、ゴムラテックスとを混合した液である。
【００１２】
第１の発明に係る冷媒輸送用ホースにおいて、ガスバリア層とゴム内管層、及びゴム内管層とゴム接着層とが通常の加硫で接着されるが、補強層は、ＲＦＬ処理されていることから、エチレン・プロピレン系ゴムからなるゴム接着層及びゴム外皮層と加硫時の熱で同時に接着する。すなわち、補強層のポリエチレンテレフタレートは、ＲＦＬ処理を施すことにより、ゴム接着層を形成するエチレン・プロピレン系ゴムと接合することから、それらの層間に接着剤層を介在させなくてもよい。ゴム内管層と補強層との間の接着剤層をなくすことで、塗布工程、乾燥工程等が不要となり、工程を簡略化することができるとともに、コストの低減を実現することができる。
【００１３】
また、ゴム接着層は、ゴム内管層の一部を代替して積層すると、冷媒輸送用ホース自体を補強するとともに、価格の高いイソブチレン系ゴムからなるゴム内管層を薄くでき、材料費を低減できる。
【００１４】
さらに、ゴム接着層は、軟らかい性質を有しているイソブチレン系ゴムからなるゴム内管層を補強層の繊維糸からガードして、ゴム内管層の劣化を防止することができる。
【００１５】
また、第２の発明は、ゴム内管層の材料として、イソブチレン系ゴムにエチレン・プロピレン系ゴムを配合することにより、補強層に接着性を付与したものである。ここで、イソブチレン系ゴムとエチレン・プロピレン系ゴムとの好適な配合割合は、６０〜９０重量部：１０〜４０重量部である。この範囲に規定されるのは、エチレン・プロピレン系ゴムを４０重量部より多くすると耐透水性が低下し、一方、１０重量部より少なくすると、補強層との接着性が悪くなるからである。
【００１６】
なお、ゴム内管層やゴム接着層のゴム組成物は、通常のゴム組成物に含有される各種配合物を含有してよいことも勿論である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１８】
図１は本発明の一実施の形態に係る自動車用エアコン等の配管等に用いられる冷媒輸送用ホース２０を一部破断して示す斜視図であり、図２はその軸方向の拡大断面図である。冷媒輸送用ホース２０は、樹脂層及びゴム層を積層することにより形成された複合ホースであり、冷媒通路２０ａ側から順に、ガスバリア層２１、ゴム内管層２２、ゴム接着層２３、補強糸層２４、ゴム外皮層２５を積層することにより構成されている。
【００１９】
ガスバリア層２１は、冷媒と接して漏洩を防ぐものであり、耐冷媒特性に優れた樹脂から形成されている。例えば、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン系のブレンド樹脂等を用いることができる。ガスバリア層２１の厚さは、耐冷媒透過性及び柔軟性の兼ね合いから、０．０５〜０．２ｍｍに形成することが好ましい。
【００２０】
ゴム内管層２２は、ガスバリア層２１の外周を被覆して、外部からの水分の透過を防ぐものであり、その特性を得る樹脂材料として、イソブチレン系ゴムを用いることができる。イソブチレン系ゴムとしては、一般的なイソブチレン・イソプレン共重合ゴムや、塩素化ブチルゴム（Ｃｌ−ＩＩＲ）、臭素化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ）等のハロゲン化ブチルゴムを好適に使用できる。ゴム内管層２２の厚さは、耐透水性及び価格などを考慮して、０．５〜２ｍｍに形成することが好ましい。
【００２１】
ゴム接着層２３は、ゴム内管層２２と補強糸層２４の間に介在し、ゴム内管層２２と補強糸層２４を接着するためのゴム層であり、ＥＰＤＭを好適に用いることができる。ゴム接着層２３の厚さは、補強糸層２４との接着性を考慮して、０．１〜０．５ｍｍに形成することが好ましい。また、ＥＰＤＭの材料組成としては、プロピレン含有量が２５〜４５重量％、ジエン成分がヨウ素価として６〜２０ｍｇ／１００ｍｇ、ムーニー粘度が１００℃で４０〜８０であることが好ましい。
【００２２】
補強糸層２４は、冷媒輸送用ホース２０自体を補強するための層であり、繊維糸に、接着性を付与するためにレゾルシン・ホルムアルデヒド・ラテックス接着剤処理（ＲＦＬ処理）を予め施し、これをゴム接着層２３上に巻回して形成したものである。補強糸層２４の厚さは、その強度及び柔軟性を考慮して、０．５〜１ｍｍであることが好ましい。
上記繊維糸としては、ポリエステル系樹脂またはポリアミド系樹脂を用いることができ、ゴム接着層２３及びゴム外皮層２５の材料であるＥＰＤＭの加硫温度に軟化点を有し、加硫工程を施すことにより、未加硫のゴム接着層２３及びゴム外皮層２５に加硫接着するものである。
【００２３】
次に、繊維糸に予め施すＲＦＬ処理について説明する。ＲＦＬ処理は、繊維糸を有機繊維コード用接着剤としてのＲＦＬ接着液に浸漬させ、その後乾燥させて接着膜を形成する処理である。ＲＦＬ接着液とは、レゾルシン・ホルムアルデヒドの初期縮合物の水溶液と、ゴムラテックスとを混合した液である。上記初期縮合物の水溶液は、レゾルシン１モルに対し、ホルムアルデヒド０．８〜０．７５モルを、塩基性触媒中、常温付近の温度で反応させて調製することができる。塩基性触媒としては、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム等の塩基性物質が好適に使用される。
上記ゴムラテックスには、天然ゴムラテックス及び合成ゴムラテックスを用いることができ、合成ゴムラテックスとして、例えば、スチレン・ブタジエン共重合ゴムラテックス、ビニルピリジン・ブタジエン・スチレン共重合ゴムラテックス等を用いることができる。
【００２４】
上記接着剤液の配合成分の量的関係について説明すると、レゾルシン・ホルムアルデヒドの初期縮合物は、接着剤液の全体の５〜４０重量％を用いるのが好適であり、特に１０〜２０重量％を用いるのが好適である。また、ゴムラテックスは、全体の６０〜９５％を用いることが好適であり、特に８０〜９０重量％用いるのが好適である。
【００２５】
ゴム外皮層２５は、補強糸層２４上に積層された保護層であり、ゴム接着層２３とほぼ同様のゴム組成のＥＰＤＭから形成されており、その厚さは、０．７〜２ｍｍに形成することが好ましい。
【００２６】
次に、上記冷媒輸送用ホース２０を製造する方法について説明する。
冷媒輸送用ホース２０の製造工程は、一連の押出工程と、この押出工程に続いて行なわれる加硫工程とを備えている。まず、樹脂押出機によりマンドレル上に、６ナイロン、６６ナイロン等の樹脂材料で、ガスバリア層２１を形成するための管状樹脂層を押し出す。続いて、その管状樹脂層上に、２軸のゴム押出機を用いて、ゴム内管層２２及びゴム接着層２３を形成するために２層を同時に積層する。さらに、そのゴム層上に補強糸層２４を形成するために、予めＲＦＬ処理した繊維糸を巻回する。さらに、ゴム外皮層２５を積層するようにゴムを押し出す。
【００２７】
続いて、加硫工程を行なう。加硫工程の条件として、１５０〜１７０℃で２０〜６０分に設定する。この加硫工程により、ガスバリア層２１とゴム内管層２２、及びゴム内管層２２とゴム接着層２３とは、通常の加硫接着が行なわれて接合され、さらに、補強糸層２４の両面は、ＲＦＬ処理された繊維糸が加硫時の熱で、ゴム接着層２３及びゴム外皮層２５に対して同時に接着する。
【００２８】
したがって、冷媒輸送用ホース２０は、ガスバリア層２１とゴム内管層２２、ゴム内管層２２とゴム接着層２３とが加硫接着により接合している。また、補強糸層２４の繊維糸は、ＲＦＬ処理されてＥＰＤＭに対して接着性が付与されているから、補強糸層２４の両面は、接着剤層を設けなくてもゴム接着層２３及びゴム外皮層２５に対して強固に接合する。このように、ゴム内管層２２と補強糸層２４との間を含めた各層間に接着剤層をなくすことで、塗布工程及びその膜厚の管理工程や、乾燥工程等が不要となり、工程を簡略化することができるとともに、コストの低減を実現することができる。
【００２９】
また、各層の間に接着剤層を介在させていないので、冷媒輸送用ホース２０自体の柔軟性及び耐久性を高めることができる。
【００３０】
さらに、ゴム内管層２２は、その一部をＥＰＤＭからなるゴム接着層２３により代替させても強度や耐透水性をさほど低下させないから、その厚さを薄くすることが可能となり、これにより、ゴム内管層２２を形成する高価なブチルゴムの材料量を減らしてコストの低減を図ることができる。
【００３１】
また、ゴム接着層２３は、ゴム内管層２２をガードして、補強糸層２４の繊維糸がゴム内管層２２に喰い込まれるのを防止する。したがって、軟らかい性質を有するブチルゴムから形成されているゴム内管層２２の耐久性を向上させることができる。
【００３２】
図３は他の実施の形態に係る冷媒輸送用ホース５０を示す断面図である。冷媒輸送用ホース５０は、ガスバリア層５１、補強糸層５４及びゴム外皮層５５の構成が図１の第１の実施の形態と同様であるが、ゴム内管層５２の組成が異なるとともに、図１のゴム接着層２３に相当するものがない点が異なる。
【００３３】
ゴム内管層５２は、ＩＩＲ及び／またはハロゲン化ＩＩＲと、補強糸層５４に対して接着性を付与するために配合されたＥＰＤＭとの混合ゴムである。ここで、ＩＩＲ等とＥＰＤＭとの配合割合は、接着性と、耐水分透過性を考慮して定められるが、６０〜９０重量部：１０〜４０重量部であることが好ましい。つまり、ＥＰＤＭが４０重量部より多くなると、耐水分透過性が低下し、一方、１０重量部より少なくなると、補強糸層２４との接着性が低下するからである。
【００３４】
【実施例】
次に、実施の形態をより具体的に実施した実施例について説明する。
（１）  冷媒輸送用ホース２０の構成
▲１▼  ガスバリア層２１：
６ナイロン樹脂（ザイテルＳＴ８１１：商品名）
０．１５ｍｍ厚
▲２▼  ゴム内管層２２：
塩素化ＩＩＲゴム
１．４ｍｍ厚
▲３▼  ゴム接着層２３：
ＥＰＤＭ
０．２ｍｍ厚
▲４▼  補強糸層２４：
ポリエチレンテレフタレートからなる３０００デニールの糸を７２本で網目状に織って形成した。
▲５▼  ゴム外皮層２５
ＥＰＤＭ
１．２ｍｍ厚
（２）  冷媒輸送用ホース２０の製造条件
加硫条件：
１６０〜１６５℃で５０分の設定条件で、蒸気圧をかけて行なった。
【００３５】
次に、図１及び図２のゴム接着層２３と補強糸層２４、及び補強糸層２４とゴム外皮層２５との接着強度に関する実験を行なった。図４は試験状態を示す斜視図である。図４において、ゴム接着層２３と補強糸層２４との間の接着強度は、長さ２５ｍｍの試料を用いて、補強糸層２４及びゴム外皮層２５の部分に矢印方向の力を加えて、ゴム接着層２３との間で剥離するまでの強さを調べた。また、補強糸層２４とゴム外皮層２５との接着強度も同様に調べた。その結果を図５に示す。図５は各試料１ないし試料３の各接着強度を示し、試料１が本実施例であり、試料２は接着剤で接着した従来の技術に相当する比較例、試料３は特に接着剤等の処理を施していない比較例であり、また、実線の棒グラフがゴム接着層２３と補強糸層２４との接着強度、破線の棒グラフが補強糸層２４とゴム外皮層２５との接着強度を示す。この結果から分かるように、試料１において、ゴム接着層２３と補強糸層２４との間で必要な接着強度Ｓ１以上の値が得られ、しかも実施例に係る試料１は接着剤を用いた試料２以上の接着強度を得ることができた。また、試料１において、補強糸層２４とゴム外皮層２５との間でも必要な接着強度Ｓ２以上の値が得られた。
【００３６】
また、冷媒輸送用ホースに冷媒を実際に流すことによる繰り返し加圧試験を行なった。すなわち、１２０℃の雰囲気下において、冷媒を、５５ｋｇ／ｃｍ2と０ｋｇ／ｃｍ2で３０ｃｐｍのサイクルで繰り返し流し、その破損までの回数を調べた。その結果を図６に示す。図６は試料１は本実施例、試料２は接着剤を用いた従来技術に相当する参考例である。この結果、試料１は、２４０万回であり、試料２の１８０万回と比べて耐久性が向上したことが分かった。
【００３７】
なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る冷媒輸送用ホースを一部破断して示す斜視図。
【図２】冷媒輸送用ホースの軸方向の拡大断面図。
【図３】他の実施の形態に係る冷媒輸送用ホースの軸方向の拡大断面図。
【図４】冷媒輸送用ホースの接着強度試験を説明する説明図。
【図５】冷媒輸送用ホースの接着強度を説明するグラフ。
【図６】冷媒輸送用ホースの繰り返し加圧試験の結果を説明するグラフ。
【図７】従来の冷媒輸送用ホースの軸方向の断面図。
【符号の説明】
２０…冷媒輸送用ホース
２０ａ…冷媒通路
２１…ガスバリア層
２２…ゴム内管層
２３…ゴム接着層
２４…補強糸層
２５…ゴム外皮層
５０…冷媒輸送用ホース
５１…ガスバリア層
５２…ゴム内管層
５４…補強糸層
５５…ゴム外皮層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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