JP3514281B2 - 冷媒輸送用ゴムホース - Google Patents
冷媒輸送用ゴムホースInfo
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Description
いられる冷媒輸送用ゴムホースに関する。更には該冷媒
輸送用ホースの厚みを変更することなく冷媒透過量の少
ないゴムホースに関する。
る材料としてはフロンガス「R−134a」であり、該
フロンガスを輸送するホースとして重要なことはいかに
して該フロンガスを透過させずに輸送させ得るかであ
る。これまでは、「R−134a」の透過係数が極力小
さいポリマーを探し、この材料を内層材料として用いる
ことであった。実際に、これまで、ニトリルゴム(NB
R)、水素添加ニトリルゴム(H−NBR)、エチレン
−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、クロロプレン
ゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)及びそれらのブレ
ンド物等の様々なポリマーが検討されてきた。この結
果、中でもブチル系ポリマーが「R−134a」に対す
る透過係数がこれらゴム材料中では最も小さいことが判
明したことで、冷媒輸送用ゴムホースの内層材料として
用いられ現在に至っている。
ホースの「R−134a」の透過量を更に低減させよう
とすると、より小さい透過係数を有するような新規のポ
リマーを探究或いは合成するか、またはゴムホースの厚
みを増すことにより対応することが必要となる。ところ
が前者のような、冷媒輸送用ゴムホースに適した新ポリ
マーはまだ存在していない。また、後者で対応しようと
するとゴムホースの体積が増えてしまい、エンジンルー
ム内をコンパクトに使用という要請から生ずるホースの
レイアウトの小スペース化に適合し難いという課題があ
った。本発明者らは、上記の問題点を解決すべく鋭意検
討を重ねた結果、該ゴムホースの体積を増すことなく、
しかも「R−134a」の透過量を従来より更に低減し
得る冷媒輸送用ゴムホースを開発することに成功し本発
明に至ったものである。
輸送用ゴムホースは、ホースの内層材料として輸送する
冷媒に対する透過係数が極力小さいゴム材料を用い、更
に該内層材料に鱗片状の充填剤を該ゴム材料100重量
部に対して15〜60重量部を添加した内層材料からな
ることを特徴とする。
ホースは、前記ホースの内層材料が、ブチル系ゴムを主
体としたものであることを特徴とする。
ホースは、前記鱗片状の充填材が、そのアスペクト比を
Rとした時、2≦R≦100であり、かつ鱗片の平均直
径が0.5〜700μmであることを特徴とする。
ホースは、前記輸送用冷媒がフッ素系化合物であること
を特徴とする。
とく、内層がブチル系ゴム材料からなるホースにおい
て、該内層材料が鱗片状の充填材をゴム材料100重量
部に対して15〜60重量部添加した材料からなること
を特徴とする冷媒輸送用ゴムホースとしたことでホース
の厚みを変更することなく冷媒透過量の少ないゴムホー
スを提供するものである。
ス断面を模式的に示すように、内層ゴムに添加された鱗
片状の充填材は、ホースの押し出し方向に層をなして配
向する。こうすることによって、この層を「R−134
a」分子は、従来(図3(a、b))のように直進して
通過することが出来なくなる。その為、押し出し方向と
垂直であるホース外部へ該分子が拡散しようとすると、
鱗片状の充填材に沿って分子は迂回せざるを得なくなる
(図2(b))。言い換えれば、該鱗片状の充填材は
「R−134a」分子が透過する経路を長くさせる効果
を有することになる。従って、結果として鱗片状の充填
材を添加することが内層材の厚みを増すことと同じ効果
を発揮することになることを見出したのである。
に使用されるブチルゴムは、通常のブチルゴムの他、塩
素化ブチル(Cl−IIR)、臭素化ブチル(Br−I
IR)、イソブチレン−ブロモパラメチルスチレン共重
合体、及びそれらを主成分とする他のポリマーとのブレ
ンド物でも良い。また、これらのゴムには、通常用いら
れるカーボン充填剤、加工助剤、抗酸化剤、加硫剤、加
硫促進剤等の配合処方が用いられる。
は、それが鱗片状であれば特に制限されるものではない
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、マグネシウム及びこれらの酸化
物、雲母、クレー、タルク、マイカ等、ポリマーとの充
填性が良好な無機物が好ましい。
片の平均直径/鱗片の厚みで表されるアスペクト比(縦
の長さと横の長さの比)をRとした時に、2≦R≦10
0、より好ましくは4≦R≦40であり、かつ鱗片の平
均直径が0.5〜700μmであり、より好ましくは
1.0〜80μmであることが望ましい。ここで平均直
径とは、鱗片の面積をSとした時に、次の式で定義され
る。
されず、また100より大きいと良好な押出し加工性が
損なわれる。また、直径が0.5μmより小さいとガス
の透過を抑制する効果が発揮されず、700μmより大
きいと良好な押出し加工性が得られない。
層材料に使用されるブチルゴムに添加される鱗片状の充
填剤の添加量としては、ゴム材料100重量部に対して
15〜60重量部であり、好ましくは20〜50重量部
である。15重量部を下回ると目的である冷媒透過量を
低減する効果が、鱗片の層が気体を迂回させ得るまでに
発達しない状態のため発揮されない。また、60重量部
を超えるとホース成形に必要なゴムの混練り加工性が得
られない。
によって補強したり、更にその上に外層ゴム材料を被覆
して自動車用冷媒輸送用ゴムホースとすることが出来
る。補強糸としては、例えばポリエステル、ナイロン、
ビニロン、ケブラー及びこれらの混紡糸が好ましく使用
される。更に、外層ゴム材料としては、例えば、通常の
ブチルゴムの他、Cl−IIR、Br−IIR、イソブ
チレン−ブロモパラメチルスチレン共重合体、NBR、
H−NBR、EPDM、CR、及びそれらのブレンド物
等が挙げられる。
説明するが、勿論、実施例に限定されるものではない。
較例1〜8及び15〜18] (1)試験・評価用内層ゴムシートの作成。 本実施例、比較例の内層材料用配合処方を表1の1と表
1の2に示した。その際、表1の1では鱗片状充填材の
アスペクト比は12、平均直径を2.3μmのものを用
い、表1の2ではアスペクト比は30、平均直径を80
μmのものを用いた。そして各配合処方を用いて、各々
厚さ1mmのシート状に押し出し150℃で50分間加
硫して(2)に示す各試験・評価用加硫ゴムシートを作
成した。 (2)評価項目及び評価方法。 1. 「R−134a」の透過係数の測定。 各評価用内層ゴムシートについて、100℃以下におけ
るR−134aの透過係数を加圧式ガス透過試験機(J
IS−K726)により測定した。良否の判定は、比較
例配合1の透過係数を100%とした時に、これよりも
20%以上低減効果が認められたものを良(○)とし、
それ以外を×とした。 2. 混練り押し出し加工性の評価方法。 各評価用内層ゴムシートについて、各配合物の混練り、
押し出し加工性がホースに適合するか否かの判定を、ロ
ール圧延後のシート肌を目視・観察し、適(○)不適
(×)で示した。そして、上記評価結果についても表1
の1及び、表1の2に示した。
比較例9〜14及び比較例19〜22]次に、上記実施
例1〜8及び実施例17〜20、比較例1〜8及び比較
例15〜18、のうち、上記2.混練り押し出し加工性の
評価・判定が良好であった内層用ゴムシートについて、
実際にホースを作成した。 (1)ホースの作成方法。 まず、内層材料の厚みを、実施例では2.9mmに固定
し、比較例では変量し、内径10.2mmのチューブ状
に押し出した。この内層材料をポリエステル補強糸層、
厚み1.4mmで補強した。更にその上に、外層材料と
して、表2に示す配合処方を用いたEPDMを厚み1.
6mmに押し出し、ホースを作製した。そして各ホース
について、下記の評価項目についてその評価を行った。 (2)各ホースの評価項目及びその方法。 1. 「R−134a」の透過量の測定。 上記の如く、各々作製されたホースの100℃における
「R−134a」の透過量は、JRA(日本冷凍空調工
業会規格)に準じて、ホースを長さ500mmに切断
し、内容積60%のR−134aを封入して両端を密封
し、100℃で96時間放置し、24時間後と96時間
後の間のガス透過量を測定し、g/m/72Hrで数値
を換算する測定方法に従って測定し、良否の判定は、比
較例配合1の透過係数を100%とした時に、これより
も20%以上低減効果が認められたものを適(○)と
し、それ以外を不適(×)とした。 2. ホース外径の評価方法。 ホース外径の判定基準については、実施例の値22.0
mmを良(○)とし、それよりも大きくなってしまった
ものを×と表記した。この結果を表3の1及び表3の2
に示す。
なように、内層材料としてブチルゴム系を主体とするポ
リマーゴム100重量部に対して、鱗片状の充填剤を1
5〜60重量部添加したゴムでは、混練り加工性が良好
で且つ「R−134a」の透過係数が低減出来ることが
わかる。更に表3の1及び表3の2から明らかなよう
に、内層材料としてゴム材料100重量部に対して、鱗
片状の充填剤を15〜60重量部添加したゴムホースで
は、ホースの厚みを増すことなく、「R−134a」の
透過量が低減出来る。一方比較例では、混練り加工性と
「R−134a」の透過量の少なくとも1つが不適とな
り、且つ、実施例と同等の透過量を得ようとすると、内
層材料の厚みを増す必要が生じ、結果として外径が大き
くなってしまう。以上により本発明は、内層がブチル系
ゴム材料からなるゴムホースにおいて、該内層材料が鱗
片状の充填材をポリマー100重量部に対して15〜6
0重量部添加した材料からなることを特徴とすることに
より、ゴムホースの厚みを増やすことなく、「R−13
4a」の透過量が低減出来る冷媒輸送用ゴムホースが得
られることが明らかとなった。
す図。 (b)本発明のホースで、図2(a)のホース内層部の
一部を拡大した模写図。
図。 (b)従来のホースで、図3(a)のホース内層部の一
部を拡大した模写図。
Claims (7)
- 【請求項1】 冷媒輸送用ゴムホースにおいて、該ホー
スが外層及び内層を有し、該ホースの内層材料として輸
送する冷媒に対する透過係数が極力小さいゴム材料を用
い、前記内層ゴムが、塩素化ブチル及び臭素化ブチルか
ら選ばれた少なくとも一種のブチル系ゴム100重量部
に対して、鱗片状の充填剤を15〜60重量部を添加し
てなり、かつ該鱗片状の充填材が、アスペクト比をRと
した時、2≦R≦100であり、かつ鱗片の平均直径が
0.5〜700μmであることを特徴とする冷媒輸送用
ゴムホース。 - 【請求項2】 前記輸送用冷媒がフッ素系化合物である
ことを特徴とする請求項1に記載の冷媒輸送用ゴムホー
ス。 - 【請求項3】 前記内層ゴムが、塩素化ブチルであるこ
とを特徴とする請求項1又は2のいずれか1項に記載の
冷媒輸送用ゴムホース。 - 【請求項4】 前記外層材料がエチレン−プロピレン−
ジエンゴムであることを特徴とする請求項1〜3のいず
れか1項に記載の冷媒輸送用ゴムホース。 - 【請求項5】 前記燐片状の充填剤が、珪酸マグネシウ
ムであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項
に記載の冷媒輸送用ゴムホース。 - 【請求項6】 前記内層材料の外表面に、補強糸を有す
ることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載
の冷媒輸送用ゴムホース。 - 【請求項7】 前記冷媒輸送用ゴムホースが自動車エン
ジンルーム用であることを特徴とする請求項1に記載の
冷媒輸送用ゴムホース。
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JP12593496 | 1996-05-21 | ||
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Publication Number | Publication Date |
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JPH1047552A JPH1047552A (ja) | 1998-02-20 |
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Family
ID=26462229
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1997
- 1997-05-19 JP JP12879497A patent/JP3514281B2/ja not_active Expired - Lifetime
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