特開 2022-109067 内面樹脂複層ホース

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022109067

(43)【公開日】2022-07-27

(54)【発明の名称】内面樹脂複層ホース

(51)【国際特許分類】

   F16L 11/08 20060101AFI20220720BHJP

【ＦＩ】

F16L11/08 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021004397

(22)【出願日】2021-01-14

(71)【出願人】

【識別番号】000233619

【氏名又は名称】株式会社ニチリン

(74)【代理人】

【識別番号】110001841

【氏名又は名称】特許業務法人梶・須原特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】竹尾 靖史

(72)【発明者】

【氏名】久谷 敏仁

【テーマコード（参考）】

3H111

【Ｆターム（参考）】

3H111AA02

3H111BA12

3H111BA15

3H111BA24

3H111CB05

3H111CB22

3H111CC03

3H111DB09

(57)【要約】

【課題】冷媒の透過を抑えるガスバリア性を確保しつつ、酸が生成し得る冷媒を使用した場合に劣化しにくいホースを提供する。
【解決手段】冷媒輸送用ホース１は、内面樹脂層２と、中間ゴム層３と、繊維補強層４と、外面ゴム層５とを、内側から順に有する。内面樹脂層２は、フッ素樹脂を含む内層１１と、ポリアミド樹脂を含む外層１３とを有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内面樹脂層と、中間ゴム層と、繊維補強層と、外面ゴム層とを、内側から順に有する内面樹脂複層ホースであり、
前記内面樹脂層は、
フッ素樹脂を含む内層と、
前記内層の外側に配置されているとともに、ポリアミド樹脂を含む外層と、
を有することを特徴とする内面樹脂複層ホース。

【請求項2】

前記内面樹脂層は、前記内層と前記外層との間に、接着性ポリアミド樹脂を含む中間層を有することを特徴とする請求項１に記載の内面樹脂複層ホース。

【請求項3】

前記内面樹脂複層ホースは、冷媒輸送用ホースであることを特徴とする請求項１または２に記載の内面樹脂複層ホース。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内面樹脂層と、中間ゴム層と、繊維補強層と、外面ゴム層とを、内側から順に有するベニア構造のホースにおいて、内面樹脂層が複数の層を有するホースに関する。

【背景技術】

【0002】

車両に搭載される冷媒輸送用ホースは、カーエアコン用の冷媒の輸送や冷蔵冷凍用の冷媒の輸送などに用いられる。特許文献１には、冷媒輸送用ホースとして、内側から順に、内面樹脂層である最内層（２）、中間ゴム層（３）、繊維補強層（４）および外面ゴム層（５）が積層された複合フレキシブルホース（１）が開示されている。最内層（２）にポリアミド樹脂が含まれていることにより、冷媒の透過を抑えるガスバリア性が確保されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第３８９１７１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、温暖化係数が低い化合物を含む冷媒が使用されている。このような冷媒のなかには、水分が混入することにより酸が生成し得る冷媒がある。冷媒輸送用ホースの最内層（内面樹脂層）には、ガスバリア性を確保するため、上述したように、ポリアミド樹脂が含まれるが、ポリアミド樹脂は酸により劣化しやすい。そのため、酸が生成し得る冷媒を使用した場合、最内層（内面樹脂層）に割れ等が発生するおそれがある。

【0005】

本発明は、従来と同様に、冷媒輸送用ホースとして要求されるガスバリア性を確保しつつ、酸が生成し得る冷媒を使用した場合に劣化しにくい冷媒輸送用ホース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】

【0006】

本発明の内面樹脂複層ホースは、内面樹脂層と、中間ゴム層と、繊維補強層と、外面ゴム層とを、内側から順に有する内面樹脂複層ホースであり、前記内面樹脂層は、フッ素樹脂を含む内層と、前記内層の外側に配置されているとともに、ポリアミド樹脂を含む外層と、を有する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によると、従来と同様に、冷媒輸送用ホースとして要求されるガスバリア性を確保しつつ、酸が生成し得る冷媒を使用した場合に劣化しにくい冷媒輸送用ホースを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態に係る冷媒輸送用ホースの構成を示す模式的な斜視図である。

【図2】本発明の変形例に係る冷媒輸送用ホースの構成を示す模式的な斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の好適な実施形態について説明する。

【0010】

図１に、冷媒輸送用ホースの一例を示している。図１に示す冷媒輸送用ホース１は、内側から順に、内面樹脂層２と、中間ゴム層３と、繊維補強層４と、外面ゴム層５と、を有するベニア構造の内面樹脂複層ホースである。冷媒輸送用ホース１は、例えば、カーエアコン用の冷媒の輸送や冷蔵冷凍車用の冷媒の輸送などに用いられる。

【0011】

内面樹脂層２は、内層１１と、中間層１２と、外層１３とを有する。内層１１は、冷媒輸送用ホース１の最内層である。中間層１２は、内層１１の外側に配置されている。外層１３は、中間層１２の外側に配置されている。内層１１と外層１３との間に、中間層１２が配置されている。内層１１の厚さ、中間層１２の厚さおよび外層１３の厚さは、特に限定されない。

【0012】

内層１１は、フッ素樹脂を含む層である。フッ素樹脂として、例えば、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン－エチレン共重合体（ＥＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン－ペルフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）－テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）共重合体、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）－テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）－ペルフルオロアルキルビニルエーテル共重合体からなる群から選択される、少なくとも１種が挙げられる。これらの群からなる１種を使用してもよく、２種以上をブレンドして使用してもよい。内層１１に、フッ素樹脂以外の成分が含まれていてもよい。

【0013】

中間層１２は、接着性ポリアミド樹脂を含む。接着性ポリアミド樹脂とは、内層１１との接着性を有するポリアミド樹脂である。接着性ポリアミド樹脂は、常温で、内層１１との接着性を有するものでもよく、加熱および／または加圧されることにより、内層１１との接着性を有するものでもよい。内層１１と中間層１２とを重ね合わせた場合、接着性ポリアミド樹脂により、内層１１と中間層１２とが接した状態で、一方の層が他方の層から離れないようになる。接着性ポリアミド樹脂によって、常温で、内層１１および中間層１２の一方の層が他方の層から離れないようになってもよく、加熱および／または加圧されることにより、内層１１および中間層１２の一方の層が他方の層から離れないようになってもよい。

【0014】

接着性ポリアミド樹脂としては、内層１１との接着性を付与したポリアミド樹脂であり、例えば、ポリアミド１１（ＰＡ１１）、ポリアミド１２（ＰＡ１２）、ポリアミド６１２（ＰＡ６１２）および、これらの２種以上のコポリマーからなる群から選択される、少なくとも１種が挙げられる。これらの群の１種を使用してもよく、２種以上を使用してもよい。中間層１２は、接着性ポリアミド樹脂以外の成分を含んでいてもよい。

【0015】

外層１３に、ポリアミド樹脂が含まれる。外層１３に含まれるポリアミド樹脂は、冷媒の透過を抑えるガスバリア性を有する樹脂である。外層１３に含まれるポリアミド樹脂として、例えば、ポリアミド６（ＰＡ６）、ポリアミド１１（ＰＡ１１）、ポリアミド１２（ＰＡ１２）、ポリアミド４６（ＰＡ４６）、ポリアミド６６（ＰＡ６６）、ポリアミド６１０（ＰＡ６１０）、ポリアミド６１２（ＰＡ６１２）、ポリアミド６Ｔ（ＰＡ６Ｔ）、ポリアミド９Ｔ（ＰＡ９Ｔ）、ポリアミドＭＸＤ－６、および、これらの２種以上のコポリマーからなる群から選択される、少なくとも１種が挙げられる。これらの群からなる１種を用いてもよく、２種以上をブレンドして使用してもよい。外層１３は、ポリアミド樹脂以外の成分を含んでいてもよい。

【0016】

中間層１２は、主に、内層１１と外層１３との接着層として機能する。外層１３は、主に、冷媒の透過を抑制するガスバリア性を有する層として機能する。中間層１２に含まれる接着性ポリアミド樹脂と、外層１３に含まれるポリアミド樹脂とは異なるが、中間層１２に含まれる接着性ポリアミド樹脂および外層１３に含まれるポリアミド樹脂のいずれもポリアミド樹脂であるため、中間層１２と外層１３との接着性は高い。

【0017】

中間層１２に含まれる接着性ポリアミド樹脂は、内層１１に含まれるフッ素樹脂と接着性を有することに加え、冷媒の透過を抑制するガスバリア性を有していてもよい。外層１３に含まれるポリアミド樹脂は、冷媒の透過を抑制するガスバリア性を有することに加え、内層１１に含まれるフッ素樹脂と接着性を有していてもよい。例えば、中間層１２に含まれる接着性ポリアミド樹脂は、外層１３に含まれるポリアミド樹脂より、内層１１に含まれるフッ素樹脂との接着性が高い樹脂であってもよい。
中間層１２に含まれる接着性ポリアミド樹脂として、外層１３に含まれるポリアミド樹脂として例示した樹脂を使用してもよい。外層１３に含まれるポリアミド樹脂として、中間層１２に含まれる接着性ポリアミド樹脂として例示した樹脂を使用してもよい。
例えば、外層１３に含まれるポリアミド樹脂として、ＰＡ６を使用するとき、中間層１２に含まれる接着性ポリアミド樹脂として、内層１１との接着性を付与したＰＡ６１２を使用する。この場合、外層１３が、冷媒の透過を抑制するガスバリア性を有しつつ、中間層１２と内層１１との接着性が高い。

【0018】

中間ゴム層３は、ゴムを含む。中間ゴム層３に含まれるゴムとして、例えば、ブチルゴム（ＩＩＲ）が挙げられる。ブチルゴムは、イソブチレンとイソプレンとの共重合体である。ブチルゴムとして、例えば、レギュラーＩＩＲ、ハロゲン化ＩＩＲ（臭素化ＩＩＲ，塩素化ＩＩＲ等）が挙げられる。中間ゴム層３に、これらのゴムを単独で用いてもよく、二種類以上を混合して用いてもよい。ブチルゴムは、他のゴムに比べて、性能面でガスバリア性や水分バリア性などに優れる。中間ゴム層３は、ブチルゴム以外の成分を含んでいてもよい。例えば、ブチルゴム以外のゴム、充填剤、加工助剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤等を含んでいてもよい。

【0019】

繊維補強層４は、補強糸を中間ゴム層３に巻き付け、編み組むことによって形成されている。補強糸は、繊維材料からなる。繊維材料として、例えば、ポリエステル繊維（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等）、ナイロン繊維、ビニロン繊維、レーヨン繊維、アラミド繊維が挙げられる。補強糸を編み組む方法は、特に限定されず、例えば、スパイラル編み、ブレード編みが挙げられる。

【0020】

外面ゴム層５は、ゴムを含む。外面ゴム層５に含まれるゴムとして、例えば、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）が挙げられる。エチレンプロピレンジエンゴムは、他のゴムに比べて、コスト面で入手しやすく、性能面で耐候性や耐熱性などに優れる。外面ゴム層５は、エチレンプロピレンジエンゴム以外の成分を含んでいてもよい。外面ゴム層５は、例えば、エチレンプロピレンジエンゴム以外のゴム、充填剤、加工助剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤等を含んでいてもよい。

【0021】

冷媒輸送用ホース１は、例えば、以下の方法によって作製される。

【0022】

内面樹脂層２を作製するため、内層１１と中間層１２と外層１３とを、同時押出成形によって形成し、内層１１の上に中間層１２を積層し、中間層１２の上に外層１３を積層する。上記により、内面樹脂層２が得られる。

【0023】

中間ゴム層３を押出成形によって形成し、中間ゴム層３を内面樹脂層２の上に積層する。その後、中間ゴム層３に補強糸を巻き付けることにより、繊維補強層４を形成する。続いて、繊維補強層４の外側に、押出成形によって得られた外面ゴム層５を積層する。

【0024】

本実施形態に係る冷媒輸送用ホース１によると、以下の効果が得られる。

【0025】

従来のベニア構造の冷媒輸送用ホースは、内面樹脂層、中間ゴム層、繊維補強層、および、外面ゴム層が内側から順に積層されたホースであって、内面樹脂層が、ポリアミド樹脂を含む層（本実施形態の図１に示す「外層１３」に相当）である。ポリアミド樹脂を含む層により、冷媒輸送用ホースとして求められるガスバリア性が確保される。しかし、ポリアミド樹脂は、酸によって劣化しやすい。そのため、酸が生成し得る冷媒を使用した場合、ポリアミド樹脂を含む内面樹脂層が劣化するおそれがある。

【0026】

本実施形態に係る冷媒輸送用ホース１は、図１に示すように、内面樹脂層２、中間ゴム層３、繊維補強層４、および、外面ゴム層５が内側から順に積層されたベニア構造のホースであり、内面樹脂層２は、内層１１と、中間層１２と、外層１３とが、内側から順に積層された複層である。内層１１はフッ素樹脂を含み、中間層１２は接着性ポリアミド樹脂を含み、外層１３はポリアミド樹脂を含む。

【0027】

本実施形態によると、最内層である内層１１が、フッ素樹脂を含むことにより、酸が生成し得る冷媒を使用しても、最内層である内層１１が劣化しにくい。そのため、内面樹脂層２が劣化しにくい。また、外層１３がポリアミド樹脂を含むため、外層１３により、冷媒輸送用ホースとして求められるガスバリア性が確保される。
上記より、本実施形態のベニア構造の冷媒輸送用ホース１は、従来と同様にガスバリア性を確保しつつ、酸が生成し得る冷媒を使用した場合に劣化しにくいホースである。なお、本実施形態のベニア構造の冷媒輸送用ホース１は、酸が生成しない冷媒を使用した場合にも、従来と同様に劣化しにくい。

【0028】

また、内層１１と外層１３との間に、中間層１２が配置されている。中間層１２は、接着性ポリアミド樹脂を含む。この接着性ポリアミド樹脂は、内層１１に含まれるフッ素樹脂との接着性を有する。そのため、内層１１と中間層１２とが接着する。
また、中間層１２に含まれる接着性ポリアミド樹脂と、外層１３に含まれるポリアミド樹脂とは異なるものの、中間層１２には接着性ポリアミド樹脂が含まれるため、中間層１２と外層１３との接着性が良い。
上記により、中間層１２は、内層１１および外層１３の接着層として機能するため、内層１１と外層１３とがずれにくい。これにより、冷媒輸送用ホース１を他の部材に加締め固定する等、冷媒輸送用ホース１に外力が加えられたとき、内面樹脂層２の内層１１と外層１３とがずれにくい。したがって、冷媒輸送用ホース１の加締め固定部のシール性などが確保される。

【実施例0029】

次に、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。

【0030】

〔実験１〕
ＰＡ６（Ｚｙｔｅｌ（登録商標）ＳＴ８１１ＨＳ、デュポン社製）と、フッ素樹脂（ネオフロン（登録商標）ＥＦＥＰ ＲＰ－５０００、ダイキン工業社製）とを、１５０℃の温度下で、１６８時間、冷媒（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）と冷凍機油（ＰＡＧ）と水分とが存在する雰囲気に放置した。冷媒と冷凍機油と水分との重量比は、４９：５０：１とした。ＨＦＯ－１２３４ｙｆは、水分と反応することにより酸が生成し得る冷媒である。その後、上記雰囲気からＰＡ６とフッ素樹脂とを取り出し、割れが発生するか調べた。ＰＡ６には、割れが発生した。一方、フッ素樹脂には、割れが発生しなかった。

【0031】

〔実験２〕
（従来例）
内面樹脂層、中間ゴム層、繊維補強層、および、外面ゴム層が内側から順に積層されたベニア構造の冷媒輸送用ホースを作製した。
内面樹脂層は、ＰＡ６（Ｚｙｔｅｌ（登録商標）ＳＴ８１１ＨＳ、デュポン社製）を含む層からなる。
中間ゴム層のゴムとして、ブチルゴム（臭素化ＩＩＲ）を使用した。
繊維補強層は、ポリエチレンテレフタレートからなる補強糸を中間ゴム層に巻き付け、ブレード編みにて編み組むことによって形成した。
外面ゴム層のゴムとして、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）を使用した。

【0032】

（実施例）
内面樹脂層、中間ゴム層、繊維補強層、および、外面ゴム層が内側から順に積層されたベニア構造の冷媒輸送用ホースを作製した。
内面樹脂層は、内層と中間層と外層とを内側から順に有する。内層は、フッ素樹脂（ネオフロン（登録商標）ＥＦＥＰ ＲＰ－５０００、ダイキン工業社製）を含む。中間層は、接着性ポリアミド樹脂として、ＰＡ６１２（ＶＥＳＴＡＭＩＤ（登録商標） ＳＸ８００２、ダイセル・エボニック社製）を含む。外層は、ＰＡ６（Ｚｙｔｅｌ（登録商標）ＳＴ８１１ＨＳ、デュポン社製）を含む。
内面樹脂層が上記３層を有する以外は、従来例と同様な構成とした。

【0033】

従来例および実施例の冷媒輸送用ホースに、冷媒（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）と冷凍機油（ＰＡＧ）と水分とを、ホース内容積の１／２の量を封入し、ホース両端を密封した。冷媒と冷凍機油と水分との重量比は、４９：５０：１とした。この状態で、冷媒輸送用ホースを１５０℃の高温下に、１６８時間、放置した。その後、常温になるまでホースを冷却した後、冷媒と冷凍機油と水分とをとり出した。そして、曲げ試験を実施した。曲げ試験では、冷媒輸送用ホースを、ホース外径の５倍の直径のマンドレルに巻き付け、内面樹脂層に割れが発生するか調べた。従来例の冷媒輸送用ホースの内面樹脂層には、割れが発生した。実施例の冷媒輸送用ホースの内面樹脂層には、割れが発生しなかった。

【0034】

このように、酸が生成し得る冷媒を使用した場合、従来のベニア構造の冷媒輸送用ホースには、内面樹脂層に割れが発生したが、本発明のベニア構造の冷媒輸送用ホースには、内面樹脂層に割れが発生しなかった。
このことから、ベニア構造の冷媒輸送用ホースの内面樹脂層を、本発明の複層の内面樹脂層とすることにより、酸が生成し得る冷媒に対して、内面樹脂層が劣化しにくいことがわかった。

【0035】

以上、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。そして、本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

【0036】

例えば、上記実施形態では、冷媒輸送用ホース１の内面樹脂層２が、図１に示すように、内層１１と中間層１２と外層１３とを有する。しかし、ベニア構造の冷媒輸送用ホース１０１の内面樹脂層１０２が、図２に示すように、内層１１と外層１３とを有し、中間層１２を有さなくてもよい。図２に示す構成によっても、上記実施形態に係る冷媒輸送用ホース１と同様に、ガスバリア性を確保しつつ、酸が生成し得る冷媒を使用した場合に劣化しにくいというホースを提供することができる。なお、図２に示す外層１３には、ガスバリア性を確保するためのポリアミド樹脂に加え、接着性ポリアミド樹脂（上記実施形態の中間層１２に含まれる接着性ポリアミド樹脂）が、さらに含まれていてもよい。

【0037】

また、上記実施形態および実施例では、内面樹脂層の中間層に接着性ポリアミド樹脂としてＰＡ６１２が含まれ、且つ、外層にポリアミド樹脂としてＰＡ６が含まれる場合について説明した。しかし、内面樹脂層の中間層に含まれる接着性ポリアミド樹脂は、ＰＡ６１２に限られない。内面樹脂層の外層に含まれるポリアミド樹脂は、ＰＡ６に限られない。また、中間層の接着性ポリアミド樹脂と外層のポリアミド樹脂とは、上記樹脂の組み合わせに限定されない。

【0038】

また、上記実施形態では、冷媒輸送用ホース１は、内側から順に、内面樹脂層２と、中間ゴム層３と、繊維補強層４と、外面ゴム層５と、を有する。しかし、本発明の冷媒輸送用ホースは、上記以外の層をさらに有してもよい。

【符号の説明】

【0039】

１、１０１ 冷媒輸送用ホース
２、１０２ 内面樹脂層
３ 中間ゴム層
４ 繊維補強層
５ 外面ゴム層
１１ 内層
１２ 中間層
１３ 外層

【図1】

【図2】