JP2551649B2

JP2551649B2 - ホースと継手金具の結合方法

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Publication number: JP2551649B2
Application number: JP1054732A
Authority: JP
Inventors: 茂五十嵐; 小沢　　修; 哲北見
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1989-03-07
Filing date: 1989-03-07
Publication date: 1996-11-06
Anticipated expiration: 2011-11-06
Also published as: JPH02236086A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は、フレオンガスのような冷媒輸送用またはガ
ソリン、軽油などの燃料輸送用として、漏れのない実用
性能を有するホースと継手金具の結合方法に関する。

＜従来の技術＞カー・クーラー等振動する物体に取り付けるクーラー
の冷媒として、一般的にはフレオンガス、特にジクロロ
ジフルオロメタン（以下、CFC12という。）が使われて
きた。しかし、CFC12がオゾン層を破壊し、そのために
皮膚ガンが誘発されることが明らかとなり、CFC12の使
用が制限される方向となってきた。そこで、オゾン層破
壊力の小さいトリフルオロモノフルオロエタン（以下、
HFC134aという。）が代替品候補のひとつとして考えら
れている。

この冷媒の安全性の確認が急がれる一方で、そのガス
を輸送する方法についてもより安全で、又メインテナン
スフリー化をする必要性が増大している。

冷媒輸送用または燃料輸送用等に使用されるホースと
しては、ホースの内管を、耐油性があり、かつ冷媒や燃
料の透過性の低いゴムとして、例えば、NBRやCSM等が用
いられてきたが更に近時、耐透過性向上の為に、ホース
内管最内層にナイロン樹脂等の熱可塑性樹脂／内管外層
にNBR、CSM、IIR等のゴムを配したゴム／樹脂内管複層
構造ホースが提案されている。

＜発明が解決しようとする課題＞第１図に、本発明に使用される代表的なゴム／樹脂複
合ホースの断面斜視図を、そして第２図に、ホースと継
手金具のニップルとの結合状態の一例を示す。

ホース10は、外面ゴム層40、補強層30、内面ゴム層20
bおよび最内樹脂層20a等を有する多層構造よりなってい
る。

また継手金具50は、前記ホース内部とニップル50bで
結合し、ホース外部からソケット50aで圧縮し、ホース1
0と継手金具間をかしめるようになっている。

前述のホースは特に、最内層に薄層樹脂層20aを設け
ることで、フレオン等のガス透過量を非常に少なくする
作用を持たせている。しかし、この薄層樹脂は、常用温
度以上の高温（140〜160℃）で長時間使用すると、継手
金具のニップル部の応力を受けてへたり、再び常用温度
に戻っても使用圧力（15〜30kgf/cm²）以下でも、漏れ
が発生してしまうという欠点があった。

従来のホースをある一定温度下に一定時間置き老化さ
せた後、ホース内に圧力をかけ、漏れが生じるか否かを
調べ（気密試験）、その結果を第１表に示す。

この結果より、不測の事態により、高温下に長時間ホ
ースが放置されたりすると、わずかな内圧しかかかって
いなくとも、ホース内のガスは漏れ、安全性、メンテナ
ンスフリー等の面で十分でないことがわかる。

この漏れを防止する技術とし、継手金具の形状を、台
形溝、鋸歯形状及び竹ノコ形状ニップル、そしてソケッ
トの加締形状をウェーブ締、あるいはフラット締等とす
る方法があるが、いずれの形状においても、安定した性
能は得られていない。

また、ｏリング、スリーブ等のパッキング類を用いる
方法も考えられているが、ホースにニップルを挿入する
時に動いてしまう等の欠点があり、実用的でない。

接着剤を塗布する方法等もあるが、塩化ゴム系セメン
ト等ではホース最内層の樹脂が劣化してクラックが発生
し、漏れ防止効果が損われるといった恐れがある。

この様にこれまでの漏れ防止技術ではいずれの場合も
信用性、加工の容易性、コストの面で難点があり、実用
化に至っていない。

本発明は、上記事実に鑑み、また産業上の要請に応え
てなされたものであり、少なくとも最内層に熱可塑性樹
脂を有するホースにおいて、CFC12、HFC134a等の冷媒や
ガソリン等の燃料の漏れを発生することなく、信用性の
高い、ホースと継手金具の結合方法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＞すなわち、本発明は、少なくとも最内層に熱可塑性樹
脂層を有するホースとその継手金具との結合方法におい
て、最内層の熱可塑性樹脂層と継手金具のニップルとの
結合部に、クロロスルホン化ポリエチレン（CSM）、塩
素化ブチル系ゴム（Cl−IIR）および臭素化ブチル系ゴ
ム（Br−IIR）からなる群から選ばれる少なくとも１つ
の未加硫ゴム、その加硫剤、有機溶剤を含有し、ムーニ
ー粘度計による125℃の最低粘度が45〜120である未加硫
ゴム組成物を介して結合することを特徴とするホースと
継手金具の結合方法を提供するものである。

また、前記未加硫ゴム組成物を、ホースとニップルの
結合部の面積に対し、ニップルの先端から15％の面積部
分を除く部分に、ホースとニップルの結合部の面積に対
し、15〜85％の面積を被覆するように介在させるのが好
ましい。

そして、熱可塑性樹脂層が、ポリアミド系樹脂であ
り、ホースが、さらに外層に塩素化ブチル系ゴム層を有
し、フレオンガス低透過性であって、冷媒輸送に用いる
ものであるのが好ましい。また、これらのゴムは単独
で、場合によっては本発明の主旨が損なわれない範囲で
他のゴムと併用して使用される。

また介在させる未加硫ゴム組成物は、前記未加硫ゴム
組成物を含むセメントである。

以下に、本発明について詳細に説明する。

本発明の結合方法は、第２図に示すように少なくとも
最内層20aに熱可塑性樹脂層を有するホース10と、その
継手金具50のニップル50bとの間に、未加硫ゴム組成物6
0を介在させて結合する。

未加硫ゴム組成物の成分は、最内層およびニップルと
のホース結合部に必要とされる特性上のバランスおよび
未加硫ゴム組成物そのものの耐油性、水分不透過性、ガ
ス不透過性等の漏れ防止性能を考慮すると、クロロスル
ホン化ポリエチレン（CSM）、塩素化ブチルゴム（Cl−I
IR）または臭素化ブチルゴム（Br−IIR）のゴム組成物
である。

なお、ゴム組成物には、ゴムの他に加硫剤、溶剤を含
有する。さらに、充填剤、補強剤、可塑剤、滑剤、老化
防止剤等が通常配合されており、また、加硫促進剤、軟
化剤、粘着付与剤、老化防止剤、しゃく解剤、分散剤、
加工助剤等が配合されていてもよいが、ムーニー粘度計
による125℃の最低粘度が45〜120である必要がある。

以下にさらに具体的に例示するが、本発明に用いる未
加硫ゴム組成物は、これらに限定されるものではない。

加硫剤としては、ゴムの種類によって異なるが、例え
ば、CSM（クロロスルホン化ポリエチレン）の場合に
は、金属酸化物、金属過酸化物や有機酸を加硫剤として
用いる。

具体的には、酸化マグネシウム、酸化鉛、三塩基性マ
レイン酸鉛等の金属酸化物、有機過酸化物、水添ロジ
ン、アビエチン酸等の樹脂酸、ステアリン酸、ラウリン
酸等の脂肪酸等の有機酸があげられる。

また、IIR（ブチルゴム）の場合には、変性フェノー
ル樹脂、キノンジオキシム、アルキルフェノールホルム
アルデヒド樹脂、あるいはｐ−キノンジオキシム、p,
p′−ジベンゾイルキノンジオキシム、テトラクロロ−
ｐ−ベンゾキノン等が挙げられる。

充填剤、補強剤としては、カーボンブラック、酸化チ
タン、ホワイトカーボン（ケイ酸系充填剤）、ケイ酸マ
グネシウム、硫酸バリウム等の無機充填剤、そして有機
質充填剤として、フェノール樹脂、ハイスチレン樹脂等
が例示される。

可塑剤としては、二塩基酸エステル類、グリコール誘
導体、グリセリン誘導体、パラフィン誘導体、エポキシ
誘導体等、具体的には、トリメリット酸エステル、ジオ
クチルフタレート、ジ−ｎ−ブチル−セバケート等があ
る。

滑剤としては、ステアリン酸、ステアリン酸の金属せ
っけん、ワックス、ポリエチレン等が挙げられる。

本発明に用いる未加硫ゴム組成物は、ムーニー粘度計
による125℃の最低粘度が45〜120、好ましくは50〜100
であるものを用いる。

45未満では、熱老化後の該ホースのニップル／樹脂間
の漏れ防止効果が不充分であり実用に供せない、かつ軟
らかすぎて作業性が悪く、混合機、ロールへの粘着等が
発生し、生産性および品質安定性が劣る。

また、120超では混合加工中に発熱による架橋が進
み、いわゆるヤケが発生しやすい為、作業困難で目的と
するセメントが得られない。

一般に、ムーニー粘度計による最低粘度は未加硫状態
のゴム組成物の可塑度の目安であり、また前記第１表に
示す如く問題とする熱老化後の気密試験で120℃では漏
れず、120℃超で漏れる為に本発明ではムーニー粘度計
による125℃の最低粘度を、ホースとニップル間の結合
に介在させる該未加硫ゴム組成物の当該部形状への流れ
による適合性の一基準として用いた。

前記未加硫ゴム組成物を125℃以上の高温下に置け
ば、その熱で架橋が進み、該組成物の強度が増大し、ホ
ースとニップル間の結合及び歪に対する抵抗性がより強
くなる。一方、架橋温度以下（例えば80℃）であって
も、ムーニー粘度計による125℃の最低粘度が45以上の
未加硫ゴム組成物であれば、架橋前であっても本発明の
目的に十分耐えられるだけの結合強度及び歪に対する抵
抗性を有する。

また、前記未加硫ゴム組成物を、ホースとニップルの
結合部の面積に対し、ニップルの先端から15％の面積部
分を除く部分に、ホースとニップルの結合部の面積に対
し、15〜85％の面積を被覆するように介在させる。

15％未満では、塗布面積率が不完全となり漏れやすく
なり、また、85％超とすると、漏れ防止効果は発揮する
が、結果的にニップル先端から15％も被覆するため、ホ
ース内部のガスのような流体と前記未加硫ゴム組成物と
が接触し、未加硫ゴム組成物がガス（流体）に溶け出し
たり、ガスが変色したりして、該ホースを使用するシス
テムに悪い影響を与え、最悪の場合は故障を発生する恐
れがある。

未加硫ゴム組成物の介在方法は、有機溶剤に溶融させ
セメント状にして塗布して行う。

未加硫ゴム組成物をセメント状にするには、トルエ
ン、キシレン、MEK、酢酸エチル、ヘキサン等の溶剤を
用いる。濃度は作業できる範囲ならいずれでもよいが、
通常の濃度は５〜50重量％とするのがよい。未加硫ゴム
組成物をセメント状にして塗布すると、均一な薄膜形成
が可能で微妙な厚さ調整が容易な点で優れている。ニッ
プルとホースの間に被覆する未加硫ゴム組成物の厚さ
は、0.05mm以上かつ0.2mm以下が好ましい。

0.05mm未満では、ソケットを加締めた時に応力集中部
分のセメント状組成物が動き、漏れ防止効果を発揮でき
ず、また、0.2mm超ではホース挿入作業性が悪くなるた
め好ましくない。

また、ホース最内層の熱可塑性樹脂としては、透過防
止の目的にかなうものであればいずれでもよく、一般に
ナイロン６、ナイロン６・66共重合体、ナイロン11、ナ
イロン12などで構成したホースが知られているが、更に
好ましくはナイロン６および／またはナイロン６・66共
重合体を必須成分として含有するポリアミド系樹脂や特
開昭63−125885号等を用いるとよい。

ナイロン６および／またはナイロン６・66共重合体を
必須成分として含有するポリアミド系樹脂は、CFC12の
耐透過性はよいので、従来、ホース内管材料として多用
されてきたが、具体例としては、ナイロン６、ナイロン
６・66共重合体のそれぞれ単独または混合樹脂等があげ
られる。

その他のポリアミド系樹脂としては、例えば、ナイロ
ン８、ナイロン10、ナイロン610等があげられる。

ポリアミド・ポリエーテル共重合体は、ポリアミドセ
グメントとポリエーテルセグメントとからなるブロック
共重合体であり、ポリアミドセグメントは、ナイロン
６、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン６・66共重合
体、ナイロン６・12共重合体等から、ポリエーテルセグ
メントは、ポリテトラメチレングリコール、ポリプロピ
レングリコール、ポリエチレングリコール等からなる。
また、ポリアミドセグメントとポリエーテルセグメント
の成分の組み合せにより、様々な程度の柔軟性、融点、
耐油性を示す共重合体が得られ、これらの共重合体を用
いるのもよい。

＜実施例＞本発明を、実施例に基づき、さらに具体的に説明す
る。

（実施例１〜７、比較例１〜３）未加硫ゴム組成物を第２表に示すような成分組成で配
合し、ミキシングロールにて60℃で15分間混合し、ムー
ニー粘度計によって、該未加硫ゴム組成物の125℃にお
ける最低粘度を測定した。

実施例１〜６および比較例１〜３の未加硫ゴム組成物
は溶剤としてトルエンを用い、実施例７の未加硫ゴム組
成物は溶剤としてｎ−ヘキサンを用い、いずれも該未加
硫ゴム組成物の濃度が30重量％となるように溶剤を加
え、溶解させてセメントとした。なお、セメント塗布
は、乾燥後の膜厚が0.05mmおよび0.1mmとなるように塗
布回数を調整した。

一方、ホースの製造法としては、公知の手段を適用す
ることができる。

以下に本発明に供したホースの作製方法を示す。

まず、樹脂押出機を使用し、予め離型剤を付与した外
径10.6mmのナイロン11マンドレル上に押出ヘッドからホ
ースの内管を形成する樹脂（ナイロン6/ナイロン11/ポ
リオレフィン）を0.15mmの厚さで押出し、樹脂チューブ
を形成した。

この樹脂チューブを形成したマンドレルをゴム押出機
に通し、樹脂チューブ上にIIRゴムを2.0mmの厚さで押出
し、ゴム製の内管外層を形成した。

上記のように形成された内管上に、編組織を使用して
適宜ポリエステル補強糸を編組し、その上にゴム押出機
を用いてCl−IIRゴム製の外管を1.5mmの厚さで形成し
た。

さらに、150℃の温度で60分間加圧加硫し、冷却後マ
ンドレルを引き抜くことにより、本発明に供するホース
を作製した。

継手金具は、従来使用しているアルミニウム製継手金
具を使用した。

ニップルに該セメントを塗布し、その後ホースを挿入
し、60kgf/cm²の圧力でソケットを締めつけることによ
り、該未加硫ゴム組成物をニップルとホース最内層樹脂
との層間に介在させ、ホースと継手金具を結合した。

気密試験として、このホースを160℃の雰囲気下に24
時間放置し、室温に放置冷却した後に、ホースを水中に
静置し、第２表に示すような各加圧をかけ、漏れが生じ
ないかどうか目視観察した。

漏れが生じなければ○、漏れが生じれば×とした。ま
た、漏れが生じた場合は、そこで試験を中止した。

結果を第２表に示す。

（実施例８〜12、比較例４〜６）前記、実施例１〜５および比較例１〜３の未加硫ゴム
組成物のセメントを用い、前記と同様の方法でホースと
継手金具を結合した。

第３表に示す各温度、時間条件に、このホースを放置
後、前記と同様に水中に静置し、第３表に示す各内圧を
かけ、前記と同様に、漏れの有無を評価した。

結果を第３表に示す。

（実施例13〜15、比較例７〜９）実施例３の未加硫ゴム組成物のセメントを用い、ニッ
プルへのセメント塗布面積率（％）を第４表に示すよう
に調整した。塗布面積率（％）は、ホースとニップルの
結合面積に対するセメント塗布面積の割合であり、ホー
ス端部に相当するニップル位置を基点とし、ニップルの
先端方向に所定の塗布面積率となるまで塗布した。

その後、前記と同様の方法で、ホースと継手金具を結
合し、160℃雰囲気下、24時間放置し、前記と同様の方
法で気密試験を行った。

さらに、以下に示す油封入熱老化試験およびニップル
挿入時メクレ試験を行った。

＜油封入熱老化試験＞ JIS K6349 7.4（２）項に記載の方法に準拠し、温度1
20℃で168時間処理した。

その後、中の油を取り出し、油の色を目視観察した。

＜ニップル挿入時メクレ試験＞ホースをニップルに挿入したサンプルを作製し、該サ
ンプルのニップル上のホース部分を長手方向に２つ割り
し、ニップル部分の該未加硫ゴム組成物の状態を目視観
察した。

結果を第４表に示す。

実施例１〜５、比較例１〜３、ニップルとホース最内
層樹脂層との間に介在する未加硫ゴム組成物のムーニー
粘度計による125℃の最最低粘度と漏れ防止効果の関係
を示すものである。

実施例１〜５は、未加硫ゴム組成物のムーニー粘度計
による125℃の最低粘度が本発明で開示した範囲にあ
り、いずれも良好な漏れ防止効果を有する。

比較例１〜２は、未加硫ゴム組成物のムーニー粘度計
による125℃の最低粘度が本発明の範囲よりも低いた
め、20〜40kgf/cm²で漏れを生じ、漏れ防止効果が不十
分であり、実用には供せない。

比較例３は、実施例５から粘度低下効果を有する可塑
剤を除いた未加硫ゴム組成物であり、ムーニー粘度計に
よる125℃の最低粘度が本発明の最低粘度の範囲よりも
明らかに高いため、混合中にヤケを生じ、以後の試験に
供せなかった。

実施例６は、ニップルとホース最内層樹脂層との間に
介在する未加硫ゴム組成物がカーボンブラック配合クロ
ロスルホン化ポリエチレンの未加硫ゴム組成物を用いた
ものであり、実施例７は、同様に、ブチルゴムの未加硫
ゴム組成物を用いたものである。いずれも、本発明のム
ーニー粘度計による125℃の最低粘度の範囲にあるた
め、良好な漏れ防止効果を示している。

実施例８〜12および比較例４〜６は、本発明の他の温
度条件での効果および漏れ防止限界圧力を確認するもの
であり、実施例は80〜160℃のいずれの温度でも良好な
漏れ防止効果を示し、また、漏れ防止限界圧力は、ムー
ニー粘度計による125℃の最低粘度が高くなるに従い、
高くなり、本発明の作用機構を裏付けている。

一方、比較例４〜５は、ムーニー粘度計による125℃
の最低粘度が本発明の範囲より低いため、120℃を超え
る温度では、漏れ防止効果が不十分となる。従って、こ
のことは本発明のムーニー粘度計による測定温度が125
℃であることの妥当性も裏付けている。

実施例13〜15、比較例７〜９は、ニップルに対する未
加硫ゴム組成物の配置位置および面積について検討した
ものである。

実施例13〜15は、いずれも良好な漏れ防止効果を示
し、かつ、油を変色させることも、ニップル挿入時にメ
クレを生じて作業性や漏れ防止効果の信頼性を損なうこ
ともない。

一方、比較例７は塗布面積率が小さいため、塗布厚が
薄い場合に十分な漏れ防止効果を得ることができない。
また、比較例８〜９は、漏れ防止効果は十分であるが、
油の変色や塗布膜のメクレを生じるため、実用には不適
当である。

従って、該未加硫ゴム組成物によるニップル被覆位置
は、ホースとニップルの結合部分の面積に対し、ニップ
ル先端から15％の面積部分を除いた部分であり、かつ、
被覆面積がホースとニップルの結合部分の面積に対し、
15〜85％をしめていることが必要であることがわかる。

＜発明の効果＞本発明によれば、高温使用後においても、ホースと継
手金具の結合部からのガス、燃料、オイルなどの流体の
漏れは発生しなくなり、高温で長期に使用してもその性
能が維持されるので、信頼性が高く、高性能省資源に役
立つ。

また、従来の継手金具をそのまま利用でき、セメント
状塗布の場合は厚さ精度のよい薄膜形成が出来、コスト
上昇も少なく大量生産が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に使用される代表的なホースの断面斜
視図である。第２図は、本発明のホースと継手金具との結合状態を表
わす一断面図である。符号の説明 10……ホース、 20a……樹脂層、 20b……内面層、 30……補強層、 40……外面ゴム層、 50……継手金具、 50a……ソケット、 50b……ニップル、 60……未加硫ゴム組成物、 70……ホース端部、 80……ニップル先端部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献実開昭58−177684（ＪＰ，Ｕ) 特公昭53−13806（ＪＰ，Ｂ２) 特公昭58−53235（ＪＰ，Ｂ２) 特公昭53−436898（ＪＰ，Ｂ２) 特公昭58−24678（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも最内層に熱可塑性樹脂層を有す
るホースとその継手金具との結合方法において、最内層
の熱可塑性樹脂と継手金具のニップルとの結合部を、ク
ロロスルホン化ポリエチレン（CSM）、塩素化ブチル系
ゴム（Cl−IIR）および臭素化ブチル系ゴム（Br−IIR）
からなる群から選ばれる少なくとも１つの未加硫ゴム、
その加硫剤および有機溶剤を含有し、ムーニー粘度計に
よる125℃の最低粘度が45〜120である未加硫ゴム組成物
を介して結合することを特徴とするホースと継手金具の
結合方法。
【請求項２】前記熱可塑性樹脂層が、ポリアミド系樹脂
層であり、前記ホースが、さらに外層に塩素化ブチル系
ゴム層を有し、フレオンガス低透過性であって、冷媒輸
送に用いるものである請求項１に記載のホースと継手金
具の結合方法。
【請求項３】前記未加硫ゴム組成物を、ホースとニップ
ルの結合部の面積に対し、ニップルの先端から15％の面
積部分を除く部分に、ホースとニップルの結合部の面積
に対し、15〜85％の面積を被覆するように介在させる請
求項１または２に記載のホースと継手金具の結合方法。