JP3124092B2 - 燃料用ホース - Google Patents

燃料用ホース

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JP3124092B2
JP3124092B2 JP03342970A JP34297091A JP3124092B2 JP 3124092 B2 JP3124092 B2 JP 3124092B2 JP 03342970 A JP03342970 A JP 03342970A JP 34297091 A JP34297091 A JP 34297091A JP 3124092 B2 JP3124092 B2 JP 3124092B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特に、都市ガスや液化
石油ガス等の輸送用として好適な燃料用ホースに関す
る。
【0002】
【従来の技術】都市ガスや液化石油ガス等の燃料用のホ
ースは、その材質が、ゴム状弾性を有し、熱軟化しない
ものでなければならない。すなわち、樹脂や従来の熱可
塑性エラストマーでは、ゴム状弾性と耐熱軟化性の両方
を満足することができず、従って、このようなホースに
用いる材質としては、加硫ゴム以外は使用できるものが
なかった。
【0003】ところで、このようなホースの製造コスト
を検討したところ、加硫工程の寄与が大きいことが明ら
かとなった。すなわち、加硫ゴム製ホースと同等の性能
を有するホースを、加硫工程を経ずに製造することが出
来れば、ホースの製造工程が簡素化され、製造コストが
低減される。
【0004】しかしながら、現在までに、燃料用のホー
スに求められる特性、機能を有し、かつ、加硫工程を必
要としない、すなわち、製造コストの小さいホースは知
られていない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実情に
鑑み、また、産業上の要請に応えてなされてものであ
り、燃料用ホースに求められる諸特性を満足し、かつ、
加硫工程が不要である為に製造コストの小さいホースの
提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも最
内層が、塩素原子を有する熱可塑性樹脂が連続相(マト
リックス相)を構成し、塩素原子および/またはニトリ
ル基を有するゴムが不連続相(分散相)を構成し、ゴム
の少なくとも一部が加硫されている熱可塑性エラストマ
ーを主成分とする組成物で形成され、成形後に加硫され
ずに、 JIS K 6301で規定される永久伸びが
15%以下であり、 ブタンガス19.6KPa 、35
℃、72時間での耐LPガス試験における体積変化率1
0%以下であり、 プロパンガス55.99KPa 、35
℃、24時間経過後の6時間中のガス透過試験における
ガス透過量5ml/h以下である燃料用ホースを提供するも
のである。
【0007】
【0008】以下に、本発明を詳細に説明する。はじめ
に、本発明で用いる、熱可塑性エラストマーについて説
明する。
【0009】本発明で用いる熱可塑性エラストマーは、
下記の物性を有するものである。すなわち、ASTM
D638およびD1566記載の試験法に準じて測定さ
れる値で、テンションセットが160%以下、好まし
くは150%以下であり、120℃×72hの圧縮永
久歪が50%以下であり、柔軟性の目安としてのヤン
グ率(初期引張弾性率)が2500kgf/cm2 以下であ
り、かつ、約120℃までゴム弾性を有する。すなわ
ち、本発明で用いる熱可塑性エラストマーは、ASTM
標準V.28第756頁(D1566)に定義されてい
るゴムに関する定義に合致するものである。そして、本
発明で用いる熱可塑性エラストマーは、前記〜の物
性を有するため、加硫ゴムと同一の挙動を示すにもかか
わらず、加工性に優れ、かつ、成形時に加硫不要という
特性を有する。
【0010】また、本発明で用いる熱可塑性エラストマ
ーの成分構成は下記の通りである。
【0011】すなわち、本発明で用いる熱可塑性エラス
トマーは、それに熱可塑性を与えるに充分な量の塩素原
子を有する熱可塑性樹脂と、ゴム状弾性を与えるに充分
な量の、少なくとも一部は加硫された塩素原子および/
またはニトリル基を有するゴムとのブレンドよりなり、
熱可塑性樹脂が少なくとも連続相(マトリックス相)を
構成し、ゴム成分は少なくとも不連続相(分散相)を構
成する。なお、不連続相(ゴム相)中に更に熱可塑性樹
脂が分散したいわゆるサラミ構造等であってもよい。
【0012】本発明で用いる熱可塑性エラストマーにお
ける熱可塑性樹脂とゴムとの量比は、上述の如く特には
限定されないが、その合計量を100重量部としたと
き、ゴムが25〜75重量部であるのが好ましく、30
〜70重量部であるものが更に好ましい。
【0013】また、その分散形態は、不連続相の粒子径
が50μm以下であるのが好ましく、20μm以下であ
るのがより好ましく、5μm以下であるのが特に好まし
い。
【0014】ところで、本発明で用いる熱可塑性エラス
トマーは、その構成成分であるゴムが、塩素原子および
/またはニトリル基を有するものであるという特徴を有
する。そして、当該熱可塑性エラストマーは、その構成
成分であるゴム成分が塩素原子および/またはニトリル
を有するものであるために、耐油性、耐燃料油性、耐
薬品性等の諸性質に優れる。
【0015】本発明で用いる熱可塑性エラストマーを構
成する、塩素原子および/またはニトリル基を有するゴ
ムは、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリル−
ブタジエン共重合ゴム(NBR)、クロロスルホン化ポ
リエチレンゴム(CSM)、塩素化ポリエチレンゴム
(CM)、エチレン−酢酸ビニル共重合ゴム(EV
A)、アクリルゴム(ACM)、エピクロルヒドリンゴ
ム(CHR)、エチレン−アクリル酸エステル共重合ゴ
ム(AEM)、エチレン−酢酸ビニル−アクリル酸エス
テル三元共重合ゴム(ER)、アクリロニトリル−ブタ
ジエン共重合ゴムを水素化したゴム(H−NBR)等が
挙げられる。
【0016】なお、アクリロニトリル−ブタジエン共重
合ゴム(NBR)は、アクリロニトリルとブタジエンの
二元共重合体の他に、第三成分(ジビニルベンゼン、ビ
ニルピリジン、アクリル酸など)が導入されたものも知
られており、これらも、本発明で用いるNBRに包含さ
れる。
【0017】本発明で用いる塩素原子を有する熱可塑性
エラストマーは、耐油性、耐燃料油性、耐薬品性等の諸
性質に優れる。本発明で用いる熱可塑性エラストマーを
構成する塩素原子を有する熱可塑性樹脂、塩素化オレ
フィン樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂等が
例示される。
【0018】なお、塩素化オレフィン樹脂を構成するオ
レフィンモノマーの例としては、たとえば、エチレン、
プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−
1−ペンテン、5−メチル−1−ヘキセンおよびこれら
の混合物が挙げられる。
【0019】本発明で用いる熱可塑性エラストマーの構
成成分は、上記の塩素原子を有する熱可塑性樹脂と上記
塩素原子および/またはニトリル基を有するゴムであ
り、かかる熱可塑性エラストマーは、それを構成するゴ
ム成分の少なくとも一部は加硫されているものである
が、このような熱可塑性エラストマーは、通常、バンバ
リーミキサー、ブラベンダーミキサーまたはある種の混
練押出機(2軸混練押出機)を使用し、前記樹脂および
前記ゴムの溶融物をこれらの装置内に維持し、ゴム相を
微細に混練分散させつつ、更に、架橋剤を添加して、ゴ
ム相の加硫が所望の程度まで完了するまで、加硫を促進
する温度で素練りすることにより製造される。
【0020】すなわち、本発明で用いる熱可塑性エラス
トマーは、素練りしながらゴム相の加硫を進行させる、
換言すると、動的に加硫を進行させる動的加硫 (Dynami
c Cure または Dynamic Vulcanization )により製造さ
れるものである。なお、このような熱可塑性エラストマ
ーは、その製造上の特徴、すなわち、動的に熱処理する
ことにより得ることから、動的加硫ゴム、あるいは、動
的加硫熱可塑ゴムとも呼ばれる。かかる製法のために、
得られた熱可塑性エラストマーは、加硫ゴムと同一の挙
動を示し、かつ、少なくとも連続相が樹脂相であるため
に、その成形加工に際しては、熱可塑性樹脂に準じた加
工が可能である。
【0021】このような動的加硫ゴムの製造に際し、ゴ
ムの加硫系は、加硫可能な加硫系であればいずれであっ
てもよいが、ゴムがCRの場合は硫黄系、金属酸化物あ
るいはチオ尿素系加硫剤、NBRの場合は硫黄系、金属
酸化物あるいはアルキルフェノール系加硫剤、CSMの
場合は硫黄系あるいは金属酸化物系加硫剤、CMの場合
はチオ尿素系あるいはトリアジンチオール系加硫剤、E
VAの場合は有機過酸化物系加硫剤、ACMの場合は多
官能アミン系加硫剤、CHRの場合は金属酸化物系加硫
剤、AEMの場合は多官能アミン系加硫剤、ERの場合
はイミダゾール系加硫剤、H−NBRの場合は硫黄系あ
るいは有機過酸化物系加硫剤が好ましい。
【0022】本発明で用いる熱可塑性エラストマーに相
当する市販品には、熱可塑性樹脂として塩化ビニル樹
脂、ゴム成分としてNBRを使用したノバコー社のサー
リンク1000シリーズ等がある。
【0023】本発明の燃料用ホース(以下、単に「本発
明のホース」という。)の少なくとも最内層は、上記の
動的加硫ゴムを主成分とする組成物で形成されるが、本
発明において、「主成分とする」とは、主成分と称され
る物質が、通常のゴム組成物中のゴム含有量におよそ相
当する量以上が含有されていることをいう。
【0024】また、動的加硫ゴムを主成分とする組成物
とは、動的加硫ゴムを主成分として含有し、他に、必要
に応じ、本発明の趣旨を損なわない範囲で、軟化剤、無
機充填剤、顔料、少量の可塑剤および老化防止剤等も含
有する組成物をいう。
【0025】本発明のホースは、 少なくとも最内層が、
上記の動的加硫ゴムを主成分とする組成物で形成され、
成形後に加硫されずに、 JIS K 6301で規定
される永久伸びが15%以下であり、 ブタンガス1
9.6KPa 、35℃、72時間での耐LPガス試験にお
ける体積変化率10%以下であり、 プロパンガス5
5.99KPa 、35℃、24時間経過後の6時間中のガ
ス透過試験におけるガス透過量5ml/h以下である燃料用
ホースである。
【0026】より具体的に述べると、上記の動的加硫ゴ
ムを主成分とする組成物を押し出してなる単管のホー
ス、該組成物製の管が二重となっている二重管のホー
ス、該組成物製の内管、補強層および該組成物製の外管
からなる三層構造のホース等があげられる。
【0027】なお、上記三層構造のホースの補強層は、
特に限定されず、通常のホースの補強層同様、ビニロン
繊維、レーヨン繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊
維、芳香族ポリアミド繊維等で製造された糸、あるい
は、硬鋼線等が、ブレード編組またはスパイラル編組さ
れてなる層でよい。
【0028】本発明のホースの製造方法の一例を挙げる
と、下記の通りである。
【0029】すなわち、単管のホースの場合は、マンド
レル上に、あるいはマンドレルを使用することなしに、
前記した本発明で用いる動的加硫ゴムを主成分とする組
成物を押出し、マンドレルを使用した場合は、該マンド
レルを引き抜けばよい。
【0030】また、二重管のホースの場合は、マンドレ
ル上に、あるいはマンドレルを使用することなしに、前
記した本発明で用いる動的加硫ゴムを主成分とする組成
物を押出し、内管を形成した後、その上に、前記した本
発明で用いる動的加硫ゴムを主成分とする組成物を押
し、外管を形成し、マンドレルを使用した場合は該マン
ドレルを引き抜けばよい。
【0031】さらに、三層構造のホースを場合は、マン
ドレル上に、あるいはマンドレルを使用することなし
に、前記した本発明で用いる動的加硫ゴムを主成分とす
る組成物を押出し、内管を形成した後、その上に、繊維
あるは鋼線を編組して補強層を形成し、さらにその上
に、前記した本発明で用いる動的加硫ゴムを主成分とす
る組成物を押出し、外管を形成し、マンドレルを使用し
た場合は該マンドレルを引き抜けばよい。
【0032】なお、前記二重管のホースあるいは三層構
造のホースにおいて、内管用の組成物と外管用の組成物
とは、同じであっても異なっていてもよい。このよう
に、本発明のホースは、加硫工程を経ずに製造され得
る。
【0033】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。
【0034】(実施例および比較例) 熱可塑性エラストマーとして、アルクリン(比較例)
よびサーリンク(実施例)(いずれも表1および表2に
示す)を用いて、液化石油ガス用層内低圧ゴム管を作製
した。その構造は単管(熱可塑性エラストマー)であ
り、寸法は内径9.4mm、肉厚3.0mmである。上
記材料およびこの材料を用いたゴム管について、(財)
化学品検査協会の自主検査基準に基づいて諸試験を行な
った。その結果をそれぞれ表1および表2に示す。本
明のホース材料およびゴム管のいずれも全ての規格を
満足した。
【0035】
【表1】
【0036】
【表2】
【0037】
【発明の効果】本発明により、都市ガスや液化石油ガス
等の燃料の輸送用ホースに求められる諸特性を満足する
ホースであって、加硫工程を経ずに製造されるホースが
提供される。本発明のホースは、加硫工程を経ずに製造
されるにもかかわらず、ゴム状弾性を示し、熱軟化しな
い。また、本発明のホースは輸送媒質によるホース構成
成分の抽出が小さく、かつ、耐油性、耐候性、耐着色性
等の性質にも優れる。従って、本発明により、簡素化さ
れた製造工程で製造され、製造コストが小さいにもかか
わらず、燃料の輸送用ホースに求められる諸特性を満足
するホースが提供されるようになる。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−45339(JP,A) 特開 昭61−98754(JP,A) 特開 平2−124958(JP,A) 特開 昭51−117742(JP,A) 特開 昭61−195144(JP,A) 特開 昭58−8736(JP,A) 特開 平2−22351(JP,A) 特開 昭62−20545(JP,A) 特公 昭61−59342(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B32B 1/00 - 35/00 F16L 9/00 - 9/22 F16L 11/00 - 11/24 WPI/L(QUESTEL)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも最内層が、塩素原子を有する熱
    可塑性樹脂が連続相(マトリックス相)を構成し、塩素
    原子および/またはニトリル基を有するゴムが不連続相
    (分散相)を構成し、ゴムの少なくとも一部が加硫され
    ている熱可塑性エラストマーを主成分とする組成物で形
    成され、成形後に加硫されずに、 JIS K 6301で規定される永久伸びが15%
    以下であり、 ブタンガス19.6KPa 、35℃、72時間での耐L
    Pガス試験における体積変化率10%以下であり、 プロパンガス55.99KPa 、35℃、24時間経過
    後の6時間中のガス透過試験におけるガス透過量5ml/h
    以下である 、 ことを特徴とする燃料用ホース。
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