JP2005200545A - ホース補強層間ゴム組成物およびこれを用いたホース - Google Patents
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Abstract
【課題】ブチル系ゴムを用いた圧延加工性に優れるホース補強層間ゴム組成物ならびに該ゴム組成物を用いた耐久性および耐圧性に優れるホースの提供。
【解決手段】ホースの補強層間に用いるゴム組成物であって、ブチル系ゴムを50質量%以上含有するゴム成分100質量部に対し、アラミド短繊維を0.1〜2質量部含有するホース補強層間ゴム組成物。
【選択図】図1
【解決手段】ホースの補強層間に用いるゴム組成物であって、ブチル系ゴムを50質量%以上含有するゴム成分100質量部に対し、アラミド短繊維を0.1〜2質量部含有するホース補強層間ゴム組成物。
【選択図】図1
Description
本発明は、ホースの補強層間に用いるホース補強層間ゴム組成物およびこれを用いたホースに関する。
複数の補強層を有するホースにおいて、補強層の接着固定、補強層間のこすれ・ずれ防止のために、補強層と補強層との間にホース補強層間ゴムを使用することが知られている。この補強層としては、補強糸もしくはワイヤーを編み上げた編組(ブレード)構造のものと、補強糸もしくはワイヤーをスパイラル状に巻き付けたスパイラル構造のものが一般的である。
ホース補強層間ゴムが、補強層と補強層との間の中間ゴム層(インシュレーション)として用いられることにより、ホースの耐久性および耐圧性が向上することが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
ホース補強層間ゴムが、補強層と補強層との間の中間ゴム層(インシュレーション)として用いられることにより、ホースの耐久性および耐圧性が向上することが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
また、このようなホース補強層間ゴムとしては、加工時(特に工場における圧延加工時)において、中間ゴム層として用いる薄層シートを作製しやすいという特性(以下、「圧延加工性」ともいう。)を有していることが要求されている。
しかしながら、本出願人により提案された特許文献1に記載の『ホースの補強層間に使用するゴム組成物であって、部分架橋ポリマーを含有することを特徴するホース補強層間ゴム組成物』は、未加硫時におけるホースの製造加工性は向上するが、圧延加工性については検討されていなかった。
本発明者は、上述した種々の要求を満足すべく、ブチル系ゴムをホース補強層間ゴムに用いることを検討したが、ロールを用いた圧延加工時において、薄層シートがロールに粘着してしまうという問題が起こるため、圧延加工性に劣ることが分かった。
そこで、本発明は、ブチル系ゴムを用いた圧延加工性に優れるホース補強層間ゴム組成物を提供し、さらに、該ゴム組成物を用いた耐久性および耐圧性に優れるホースを提供することを目的とする。
そこで、本発明は、ブチル系ゴムを用いた圧延加工性に優れるホース補強層間ゴム組成物を提供し、さらに、該ゴム組成物を用いた耐久性および耐圧性に優れるホースを提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ブチル系ゴムを所定量含有するゴム成分にアラミド短繊維を配合したゴム組成物が圧延加工性に優れるホース補強層間ゴム組成物となることを見出し、本発明を達成するに至った。すなわち、本発明は、下記(1)、(2)に示すホース補強層間ゴム組成物および下記(3)に示すホースを提供するものである。
(1)ホースの補強層間に用いるゴム組成物であって、ブチル系ゴムを50質量%以上含有するゴム成分100質量部に対し、アラミド短繊維を0.1〜2質量部含有するホース補強層間ゴム組成物(第1の態様)。
(2)上記アラミド短繊維の平均長さが0.03〜5mmであり、平均比表面積が7m2 /g以上である上記(1)に記載のホース補強層間ゴム組成物。
(3)上記(1)または(2)に記載のホース補強層間ゴム組成物からなる中間ゴム層を用いたホースであって、
少なくとも、内面ゴム層、内側補強層、前記中間ゴム層、外側補強層および外面ゴム層を、内周側からこの順に備えるホース(第2の態様)。
少なくとも、内面ゴム層、内側補強層、前記中間ゴム層、外側補強層および外面ゴム層を、内周側からこの順に備えるホース(第2の態様)。
以下に説明するように、本発明によれば、ブチル系ゴムを用いた圧延加工性に優れるホース補強層間ゴム組成物を提供することができ、さらに、該ゴム組成物を用いた耐久性および耐圧性に優れるホースを提供することができるため有用である。
以下に本発明を具体的に説明する。
本発明の第1の態様に係るホース補強層間ゴム組成物(以下、単に「本発明のゴム組成物」という場合がある。)は、ホースの補強層間に用いるゴム組成物であって、ブチル系ゴムを50質量%以上含有するゴム成分100質量部に対し、アラミド短繊維を0.1〜2質量部含有するホース補強層間ゴム組成物である。
次に、本発明のゴム組成物を形成するゴム成分およびアラミド短繊維について詳述する。
本発明の第1の態様に係るホース補強層間ゴム組成物(以下、単に「本発明のゴム組成物」という場合がある。)は、ホースの補強層間に用いるゴム組成物であって、ブチル系ゴムを50質量%以上含有するゴム成分100質量部に対し、アラミド短繊維を0.1〜2質量部含有するホース補強層間ゴム組成物である。
次に、本発明のゴム組成物を形成するゴム成分およびアラミド短繊維について詳述する。
<ゴム成分>
本発明のゴム組成物に用いるゴム成分は、ブチル系ゴムを50質量%以上、好ましくは70質量%以上含有するゴム成分であり、ブチル系ゴムのみで構成されていてもよい。
上記ゴム成分を構成するブチル系ゴムは、ブチル系のゴムであれば特に限定されず、その具体例としては、ブチルゴム(IIR)、塩素化ブチルゴム(Cl−IIR)、臭素化ブチルゴム(Br−IIR)もしくは臭素化イソブチレン−p−メチルスチレンコポリマー(BIMS)が挙げられる。
これらのうち、臭素化ブチルゴム(Br−IIR)、臭素化イソブチレン−p−メチルスチレンコポリマー(BIMS)であることが、得られる本発明のゴム組成物の架橋(加硫)後のモジュラスが向上する理由から好ましい。
本発明のゴム組成物に用いるゴム成分は、ブチル系ゴムを50質量%以上、好ましくは70質量%以上含有するゴム成分であり、ブチル系ゴムのみで構成されていてもよい。
上記ゴム成分を構成するブチル系ゴムは、ブチル系のゴムであれば特に限定されず、その具体例としては、ブチルゴム(IIR)、塩素化ブチルゴム(Cl−IIR)、臭素化ブチルゴム(Br−IIR)もしくは臭素化イソブチレン−p−メチルスチレンコポリマー(BIMS)が挙げられる。
これらのうち、臭素化ブチルゴム(Br−IIR)、臭素化イソブチレン−p−メチルスチレンコポリマー(BIMS)であることが、得られる本発明のゴム組成物の架橋(加硫)後のモジュラスが向上する理由から好ましい。
このようなブチル系ゴムは、本発明においては、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合の各ブチル系ゴム同士の混合比は、本発明のゴム組成物に要求される圧延加工性に応じて任意の比率とすることができる。
また、上記ゴム成分は、上記ブチル系ゴム以外に、その他のゴムを50質量%未満、好ましくは30質量%未満含有していてもよい。
その他のゴムとしては、具体的には、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、1,2−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、エチレン−プロピレンゴム(EPM)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、塩素化ポリエチレンゴム(CM)、クロロスルホン化ポリエチレンゴム(CSM)等を挙げることができ、これらを1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合の各その他のゴムの混合比は、本発明のゴム組成物に要求される圧延加工性に応じて任意の比率とすることができる。
その他のゴムとしては、具体的には、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、1,2−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、エチレン−プロピレンゴム(EPM)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、塩素化ポリエチレンゴム(CM)、クロロスルホン化ポリエチレンゴム(CSM)等を挙げることができ、これらを1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合の各その他のゴムの混合比は、本発明のゴム組成物に要求される圧延加工性に応じて任意の比率とすることができる。
<アラミド短繊維>
本発明のゴム組成物に用いるアラミド短繊維は、平均長さが0.01〜10mmのアラミド短繊維であれば特に限定されないが、上記ゴム成分への分散性、得られる本発明のゴム組成物の圧延加工性等の観点から、平均長さが0.03〜5mmであり、平均比表面積が7m2 /g以上であるアラミド短繊維(以下、単に「アラミドパルプ」という場合がある。)であることが好ましい。特に、平均長さが0.05〜3mmであり、平均比表面積が10m2 /g以上であるアラミドパルプであることがより好ましく、平均長さが0.1〜1.5mmであり、平均比表面積が12m2 /g以上であるアラミドパルプであることがさらに好ましい。
ここで、アラミドパルプとは、パラ系アラミド繊維を所定の方法で擦ることによって繊維の表面をフィブリル化し(毛羽立たせ)た繊維のことをいう。
本発明のゴム組成物に用いるアラミド短繊維は、平均長さが0.01〜10mmのアラミド短繊維であれば特に限定されないが、上記ゴム成分への分散性、得られる本発明のゴム組成物の圧延加工性等の観点から、平均長さが0.03〜5mmであり、平均比表面積が7m2 /g以上であるアラミド短繊維(以下、単に「アラミドパルプ」という場合がある。)であることが好ましい。特に、平均長さが0.05〜3mmであり、平均比表面積が10m2 /g以上であるアラミドパルプであることがより好ましく、平均長さが0.1〜1.5mmであり、平均比表面積が12m2 /g以上であるアラミドパルプであることがさらに好ましい。
ここで、アラミドパルプとは、パラ系アラミド繊維を所定の方法で擦ることによって繊維の表面をフィブリル化し(毛羽立たせ)た繊維のことをいう。
このようなアラミド短繊維としては、具体的には、例えば、ポリパラフェニレンテレフタルアミド(PPTA)繊維、コポリパラフェニレン−3,4′−オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維等のパラ系アラミド繊維、ポリパラフェニレンイソフタルアミド繊維等のメタ系アラミド繊維を挙げることができ、市販品としてデュポン社製のケブラー29、ケブラー49、ケブラーパルプ等を用いることができる。
また、上記アラミド短繊維としては、ゴムとのマスターバッチを用いてもよい。ここで、マスターバッチとは、アラミド短繊維を湿式法にてゴムに予め混入したアラミド短繊維/ゴム混合物のことである。
上記マスターバッチを構成するゴムは特に限定されないが、上記ゴム成分との相溶性の観点から、ブタジエンゴム(BR)、ブチルゴム(IIR)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)等が好適に用いられる。
本発明のゴム組成物を得るためにこのようなマスターバッチを上記アラミド短繊維として用いれば、上記ゴム成分への分散性が良好となる理由から好ましい。
上記マスターバッチを構成するゴムは特に限定されないが、上記ゴム成分との相溶性の観点から、ブタジエンゴム(BR)、ブチルゴム(IIR)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)等が好適に用いられる。
本発明のゴム組成物を得るためにこのようなマスターバッチを上記アラミド短繊維として用いれば、上記ゴム成分への分散性が良好となる理由から好ましい。
このようなアラミド短繊維は、本発明においては、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合の各アラミド短繊維同士の混合比は、本発明のゴム組成物に要求される圧延加工性に応じて任意の比率とすることができる。
上記アラミド短繊維の含有量は、上記ゴム成分100質量部に対して、0.1〜2質量部であって、0.3〜1.8質量部であることが好ましい。なお、この含有量は、上記アラミド短繊維としてマスターバッチを用いた場合においては、上記ゴム成分および該マスターバッチを構成するゴムを全て含むゴム成分全体100質量部に対する該マスターバッチ中のアラミド短繊維の質量部のことである。
上記アラミド短繊維の含有量がこの範囲であれば、上記ゴム成分への分散性が優れ、さらに得られる本発明のゴム組成物の圧延加工性が優れる理由から好ましい。
これは、高硬度のアラミド短繊維をゴム成分に含有させることにより、ゴム成分の粘度、モジュラスおよび破断強度が適度に上がるためであると考えられる。
上記アラミド短繊維の含有量がこの範囲であれば、上記ゴム成分への分散性が優れ、さらに得られる本発明のゴム組成物の圧延加工性が優れる理由から好ましい。
これは、高硬度のアラミド短繊維をゴム成分に含有させることにより、ゴム成分の粘度、モジュラスおよび破断強度が適度に上がるためであると考えられる。
さらに、本発明の第1の態様に係るホース補強層間ゴム組成物は、必要に応じて、充填剤(補強剤)、可塑剤、軟化剤、老化防止剤、有機系活性剤、加硫剤、加硫促進剤、加硫遅延剤等の添加剤を配合することができる。
充填剤としては、具体的には、例えば、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、沈降シリカ、粉砕シリカ、溶融シリカ、けいそう土などのシリカ類;カーボンブラック、ホワイトカーボン、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化バリウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、硫酸バリウム、ろう石クレー、カオリンクレー、焼成クレー等が挙げられ、これらを1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
可塑剤としては、具体的には、例えば、ジオクチルフタレート(DOP)、ジブチルフタレート(DBP)、アジピン酸ジオクチル、コハク酸イソデシル、ジエチレングリコールジベンゾエート、ペンタエリスリトールエステル、オレイン酸ブチル、アセチルリシノール酸メチル、リン酸トリクレジル、リン酸トリオクチル、トリメリット酸エステル、アジピン酸プロピレングリコールポリエステル、アジピン酸ブチレングリコールポリエステル等が挙げられ、これらを1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
軟化剤としては、具体的には、例えば、パラフィンオイル、プロセスオイル、石油樹脂、植物油、液状ゴム等が挙げられ、これらを1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
老化防止剤としては、具体的には、例えば、N−(1,3−ジメチルブチル)−N′−フェニル−p−フェニレンジアミン(6PPD)、N,N′−ジナフチル−p−フェニレンジアミン(DNPD)、N−イソプロピル−N′−フェニル−p−フェニレンジアミン(IPPD)、スチレン化フェノール(SP)等が挙げられ、これらを1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
有機系活性剤としては、具体的には、例えば、ステアリン酸、オレイン酸、ラウリン酸、ステアリン酸亜鉛等が挙げられ、これらを1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
加硫剤としては、具体的には、例えば、硫黄、テトラメチルチウラムジスルフィド(TMTD)、テトラエチルチウラムジスルフィド(TETD)、ジペンタメチレンチウラムジスルフィド(DPTT)などの有機含硫黄化合物;ジクミルペルオキシドなどの有機過酸化物;亜鉛華、マグネシアなどの金属酸化物;フェノール樹脂などの樹脂;キノンジオキシム等が挙げられ、これらを1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
加硫促進剤としては、具体的には、例えば、メルカプトベンゾチアゾール(MBT)などのチアゾール類;N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド(CBS)などのスルフェンアミド類;ヘキサメチレンテトラミンなどのアルデヒド・アンモニア類;ジフェニルグアニジンなどのグアニジン類等が挙げられ、これらを1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
加硫遅延剤としては、具体的には、例えば、無水フタル酸、安息香酸、サリチル酸、アセチルサリチル酸などの有機酸;N−ニトロソージフェニルアミン、N−ニトロソーフェニル−β−ナフチルアミン、N−ニトロソ−トリメチル−ジヒドロキノリンの重合体などのニトロソ化合物;トリクロルメラニンなどのハロゲン化物;2−メルカプトベンツイミダゾール、N−シクロヘキシルチオフタルイミド等が挙げられ、これらを1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
このような本発明のゴム組成物は、上述したように、圧延加工性に優れるため有用であり、さらに該ゴム組成物からなる中間ゴム層を用いたホースが、後述するように、耐久性および耐圧性に優れるため有用である。
また、本発明のゴム組成物の製造方法は特に限定されず、上記ゴム成分中に、上記アラミド短繊維を含有させ、必要に応じて上記添加剤等を配合させることにより製造することができる。具体的には、上記ゴム成分と、上記アラミド短繊維と、必要に応じて配合する上記添加剤とを、ロール、ニーダー、押出し機、万能攪拌機、二軸押出機、バンバリーミキサー等を用いて混練することにより製造する方法が好適に例示される。
本発明の第2の態様に係るホース(以下、単に「本発明のホース」という場合がある。)は、上述した本発明の第1の態様に係るホース補強層間ゴム組成物からなる中間ゴム層を用いたホースであって、少なくとも、内面ゴム層、内側補強層、前記中間ゴム層、外側補強層および外面ゴム層を、内周側からこの順に備えるホースである。
ここで、本発明のホースの好適な実施態様の一例を図1を用いて説明する。図1は、本発明のホースをその各層毎に一部切欠いて示す斜視図である。図1に示すように、ホース1は、内面ゴム層2と外面ゴム層6との間に、繊維材料からなる複数本の補強糸もしくはワイヤーをスパイラル状に巻き付けた2層の補強層を補強糸もしくはワイヤーの巻き付け向きが異なるように埋設し、ホース1の内周側に位置する内側補強層3と外周側に位置する外側補強層5との間に、中間ゴム層4を介在している。
次に、本発明のホースを構成する内面ゴム層、補強層(内側補強層、外側補強層)、中間ゴム層および外面ゴム層について詳述する。
ここで、本発明のホースの好適な実施態様の一例を図1を用いて説明する。図1は、本発明のホースをその各層毎に一部切欠いて示す斜視図である。図1に示すように、ホース1は、内面ゴム層2と外面ゴム層6との間に、繊維材料からなる複数本の補強糸もしくはワイヤーをスパイラル状に巻き付けた2層の補強層を補強糸もしくはワイヤーの巻き付け向きが異なるように埋設し、ホース1の内周側に位置する内側補強層3と外周側に位置する外側補強層5との間に、中間ゴム層4を介在している。
次に、本発明のホースを構成する内面ゴム層、補強層(内側補強層、外側補強層)、中間ゴム層および外面ゴム層について詳述する。
<内面ゴム層>
本発明のホースを構成する内面ゴム層は、ホースに用いられる従来公知の内面ゴム層を用いることができ、1層単独で形成されていても、複数層で形成されていてもよい。
また、上記内面ゴム層の厚さは、本発明のホースが用いられる用途、本発明のホースに要求される物性等に応じて任意の厚さとすることができるが、1.0〜3.0mm程度である。
本発明のホースを構成する内面ゴム層は、ホースに用いられる従来公知の内面ゴム層を用いることができ、1層単独で形成されていても、複数層で形成されていてもよい。
また、上記内面ゴム層の厚さは、本発明のホースが用いられる用途、本発明のホースに要求される物性等に応じて任意の厚さとすることができるが、1.0〜3.0mm程度である。
<補強層(内側補強層、外側補強層)>
本発明のホースを構成する補強層(内側補強層、外側補強層)は、ホースに用いられる従来公知の補強層を用いることができ、本発明においては、後述する中間ゴム層より内周側に埋設される補強層を内側補強層といい、外周側に埋設される補強層を外側補強層という。
本発明のホースを構成する補強層(内側補強層、外側補強層)は、ホースに用いられる従来公知の補強層を用いることができ、本発明においては、後述する中間ゴム層より内周側に埋設される補強層を内側補強層といい、外周側に埋設される補強層を外側補強層という。
このような内側補強層および外側補強層としては、それぞれ、ブレード構造のものであってもスパイラル構造のものであってもよく、1層単独で形成されていても複数層で形成されていてもよい。具体的には、例えば、補強糸もしくはワイヤーを編み上げた編組、補強糸もしくはワイヤーをスパイラル状に巻き付けたものが挙げられ、特に上記内側補強層および上記外側補強層のそれぞれが、補強糸もしくはワイヤーをスパイラル状に巻き付けたもので形成される場合には、図1に示すように、補強糸もしくはワイヤーの巻き付け向きが異なるように埋設されることが好ましい。
<中間ゴム層>
本発明のホースを構成する中間ゴム層は、上述した本発明の第1の態様に係るホース補強層間ゴム組成物からなるゴム層(薄層シート)であれば特に限定されず、上記内側補強層と上記外側補強層との間に介在するゴム層である。
本発明のゴム組成物からなるゴム層を中間ゴム層として用いることにより、上記内側補強層および上記外側補強層間のこすれ・ずれが防止され、得られる本発明のホースの耐久性および耐圧性が向上する。これは、上記中間ゴム層と、上記内側補強層および上記外側補強層と、が接触することにより、該内側補強層と該外側補強層とが直接接触することによるこすれを防ぐことができ、さらに複合体としても一体化するためであると考えられる。
なお、補強層が3層以上で構成されているような場合は、上記中間ゴム層は、各補強層間に介在させて用いることができる。
本発明のホースを構成する中間ゴム層は、上述した本発明の第1の態様に係るホース補強層間ゴム組成物からなるゴム層(薄層シート)であれば特に限定されず、上記内側補強層と上記外側補強層との間に介在するゴム層である。
本発明のゴム組成物からなるゴム層を中間ゴム層として用いることにより、上記内側補強層および上記外側補強層間のこすれ・ずれが防止され、得られる本発明のホースの耐久性および耐圧性が向上する。これは、上記中間ゴム層と、上記内側補強層および上記外側補強層と、が接触することにより、該内側補強層と該外側補強層とが直接接触することによるこすれを防ぐことができ、さらに複合体としても一体化するためであると考えられる。
なお、補強層が3層以上で構成されているような場合は、上記中間ゴム層は、各補強層間に介在させて用いることができる。
上記中間ゴム層の製造方法は特に限定されないが、具体的には、本発明のゴム組成物を20〜120℃下においてロールを用いた圧延加工により薄層シートとする方法が好適に例示される。
また、上記中間ゴム層の厚さは、本発明のホースが用いられる用途、本発明のホースに要求される物性等に応じて任意の厚さとすることができるが、0.05〜5mm程度である。
また、上記中間ゴム層の厚さは、本発明のホースが用いられる用途、本発明のホースに要求される物性等に応じて任意の厚さとすることができるが、0.05〜5mm程度である。
<外面ゴム層>
本発明のホースを構成する外面ゴム層は、ホースに用いられる従来公知の外面ゴム層を用いることができ、1層単独で形成されていても、複数層で形成されていてもよい。
また、上記外面ゴム層の厚さは、本発明のホースが用いられる用途、本発明のホースに要求される物性等に応じて任意の厚さとすることができるが、1.0〜3.0mm程度である。
本発明のホースを構成する外面ゴム層は、ホースに用いられる従来公知の外面ゴム層を用いることができ、1層単独で形成されていても、複数層で形成されていてもよい。
また、上記外面ゴム層の厚さは、本発明のホースが用いられる用途、本発明のホースに要求される物性等に応じて任意の厚さとすることができるが、1.0〜3.0mm程度である。
このような本発明のホースは、上述したように、耐久性および耐圧性に優れるため有用である。そのため、本発明のホースは利用分野を限定することなく様々な用途に適用することができるが、自動車用エアコンホース、パワーステアリングホースへの適用が好ましい。
また、本発明のホースの製造方法は特に限定されず、ホースの製造方法として従来公知の方法を用いることができ、具体的には、マンドレル上に、上記内面ゴム層、上記内側補強層、上記中間ゴム、上記外側補強層および外面ゴム層をこの順に積層させた後に、それらの層を140〜190℃下、30〜180分の条件で、プレス加硫、蒸気加硫、オーブン加硫(熱気加硫)もしくは温水加硫することにより加硫接着させて製造する方法が好適に例示される。
また、本発明のホースの製造方法は特に限定されず、ホースの製造方法として従来公知の方法を用いることができ、具体的には、マンドレル上に、上記内面ゴム層、上記内側補強層、上記中間ゴム、上記外側補強層および外面ゴム層をこの順に積層させた後に、それらの層を140〜190℃下、30〜180分の条件で、プレス加硫、蒸気加硫、オーブン加硫(熱気加硫)もしくは温水加硫することにより加硫接着させて製造する方法が好適に例示される。
以下に、実施例を用いて本発明のゴム組成物およびホースについてより詳細に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(実施例1〜3、比較例1および2)
ブチル系ゴムであるBIMS100質量部に対して、下記表1に示す組成成分(質量部)で、アラミド短繊維であるアラミドパルプ、カーボンブラック(充填剤)、亜鉛華(加硫剤)、ステアリン酸(有機系活性剤)、パラフィンオイル(軟化剤)および樹脂を添加し、高粘度用混合ミキサーで均一に分散させて実施例1〜3、比較例1、2のホース補強層間ゴム組成物を得た。
(実施例1〜3、比較例1および2)
ブチル系ゴムであるBIMS100質量部に対して、下記表1に示す組成成分(質量部)で、アラミド短繊維であるアラミドパルプ、カーボンブラック(充填剤)、亜鉛華(加硫剤)、ステアリン酸(有機系活性剤)、パラフィンオイル(軟化剤)および樹脂を添加し、高粘度用混合ミキサーで均一に分散させて実施例1〜3、比較例1、2のホース補強層間ゴム組成物を得た。
上記各組成成分としては、以下に示すものを用いた。
・BIMS:Exxpro 3745(Exxson化学社製)
・アラミドパルプ:Rhenogran P91−40EPDM(EPDM/アラミドパルプ=60/40のマスターバッチ、Rhein Chemie社製)
・カーボンブラック:アサヒサーマル#50(旭カーボン社製)
・亜鉛華:酸化亜鉛3種(正同化学工業社製)
・ステアリン酸:ルナックYA(花王社製)
・パラフィンオイル:マシン油22(昭和シェル石油社製)
・樹脂:タッキロール250−I(田岡化学工業社製)
・BIMS:Exxpro 3745(Exxson化学社製)
・アラミドパルプ:Rhenogran P91−40EPDM(EPDM/アラミドパルプ=60/40のマスターバッチ、Rhein Chemie社製)
・カーボンブラック:アサヒサーマル#50(旭カーボン社製)
・亜鉛華:酸化亜鉛3種(正同化学工業社製)
・ステアリン酸:ルナックYA(花王社製)
・パラフィンオイル:マシン油22(昭和シェル石油社製)
・樹脂:タッキロール250−I(田岡化学工業社製)
得られた各ゴム組成物について、圧延加工性および引張特性を以下に示す方法により評価した。その結果を下記表1に示す。
<圧延加工性>
圧延加工性の評価は、得られた各ゴム組成物の未加硫物を2mm厚のモールドに入れ、100℃のプレスで5分間型押しした後、JIS K6251-1993 に準拠して、未加硫ゴム組成物を厚さ2mmのダンベル状試験片(ダンベル状2号形)に切り出し、50%モジュラス(M50)[MPa]を測定することにより行い、さらに、実際の工場にて圧延加工性(工場圧延性)の評価を行った。
工場圧延性は、得られた各ゴム組成物を工場にてロールによる薄層シート作製に供し、薄層シートを作製できるものを圧延加工性良好として○と評価し、薄層シートを作製できないものを圧延加工性悪として×と評価した。これにより、未加硫ゴム組成物の50%モジュラスは、その値が1.7MPa以上であれば、ゴム組成物の圧延加工性が優れていると評価することができると判断した。
圧延加工性の評価は、得られた各ゴム組成物の未加硫物を2mm厚のモールドに入れ、100℃のプレスで5分間型押しした後、JIS K6251-1993 に準拠して、未加硫ゴム組成物を厚さ2mmのダンベル状試験片(ダンベル状2号形)に切り出し、50%モジュラス(M50)[MPa]を測定することにより行い、さらに、実際の工場にて圧延加工性(工場圧延性)の評価を行った。
工場圧延性は、得られた各ゴム組成物を工場にてロールによる薄層シート作製に供し、薄層シートを作製できるものを圧延加工性良好として○と評価し、薄層シートを作製できないものを圧延加工性悪として×と評価した。これにより、未加硫ゴム組成物の50%モジュラスは、その値が1.7MPa以上であれば、ゴム組成物の圧延加工性が優れていると評価することができると判断した。
<引張特性>
引張特性の評価は、得られた各ゴム組成物に153℃×45分の条件で加硫を施した加硫ゴム組成物について、加硫直後(ブランク)および耐熱老化(120℃×7日間放置)後に行った。
この評価は、JIS K6251-1993 に準拠して、加硫ゴム組成物を厚さ2mmのダンベル状試験片(ダンベル状3号形)に切り出し、50%モジュラス(M50)[MPa]、破断強度(TB )[MPa]および破断伸び(EB )[%]を測定することにより行った。
なお、50%モジュラス、破断強度および破断伸びは、従来公知の加硫ゴム組成物の組成である比較例1と同程度であれば、ホースの要求特性を満足することになるため好ましい。特に、ブランクにおける破断伸びが100%以上であり、耐熱老化後(120℃×7日間間放置)における破断伸びが80%以上であることが好ましく、ブランクにおける50%モジュラスが10MPa以下であれば、柔軟性を確保することができるため好ましい。
引張特性の評価は、得られた各ゴム組成物に153℃×45分の条件で加硫を施した加硫ゴム組成物について、加硫直後(ブランク)および耐熱老化(120℃×7日間放置)後に行った。
この評価は、JIS K6251-1993 に準拠して、加硫ゴム組成物を厚さ2mmのダンベル状試験片(ダンベル状3号形)に切り出し、50%モジュラス(M50)[MPa]、破断強度(TB )[MPa]および破断伸び(EB )[%]を測定することにより行った。
なお、50%モジュラス、破断強度および破断伸びは、従来公知の加硫ゴム組成物の組成である比較例1と同程度であれば、ホースの要求特性を満足することになるため好ましい。特に、ブランクにおける破断伸びが100%以上であり、耐熱老化後(120℃×7日間間放置)における破断伸びが80%以上であることが好ましく、ブランクにおける50%モジュラスが10MPa以下であれば、柔軟性を確保することができるため好ましい。
表1に示す結果から、実施例1〜3のゴム組成物は、比較例1のゴム組成物よりも圧延加工性が良好のものとなり、また、アラミドパルプを過剰に含有する比較例2のゴム組成物よりも引張特性が良好となることから、ホースの要求特性を満たすことが明らかとなった。
(実施例4)
実施例1で得られたホース補強層間ゴム組成物からなる中間ゴム層を用いたホースを以下に示すように作製した。
外径14mmのマンドレル上にIIR系ゴム組成物よりなる内面ゴム層を厚さ2.0mmとなるように押し出し、内管を形成させた。ついで、その上にポリエステル繊維からなる補強糸を一方向にスパイラル状に巻き付け内側補強層を形成させ、その上に実施例1で得られたホース補強層間ゴム組成物の未加硫物を予め圧延加工した薄層シートを巻き付けて中間ゴム層を形成させた。さらに、中間ゴム層の上に上記と同様のポリエステル繊維からなる補強糸を内側補強層とは反対方向にスパラル状に巻き付けて外側補強層を形成させた。
その後、外側補強層の上に、EPDM系ゴム組成物よりなる外面ゴム層を厚さ1.5mmとなるように押し出し、外管を形成させた。ついで、リボンラッピングし、加硫缶を用いて約154℃で60分間加熱加硫を行い、その後、アンラッピング、マンドレル抜きを行い、ホースを得た。
実施例1で得られたホース補強層間ゴム組成物からなる中間ゴム層を用いたホースを以下に示すように作製した。
外径14mmのマンドレル上にIIR系ゴム組成物よりなる内面ゴム層を厚さ2.0mmとなるように押し出し、内管を形成させた。ついで、その上にポリエステル繊維からなる補強糸を一方向にスパイラル状に巻き付け内側補強層を形成させ、その上に実施例1で得られたホース補強層間ゴム組成物の未加硫物を予め圧延加工した薄層シートを巻き付けて中間ゴム層を形成させた。さらに、中間ゴム層の上に上記と同様のポリエステル繊維からなる補強糸を内側補強層とは反対方向にスパラル状に巻き付けて外側補強層を形成させた。
その後、外側補強層の上に、EPDM系ゴム組成物よりなる外面ゴム層を厚さ1.5mmとなるように押し出し、外管を形成させた。ついで、リボンラッピングし、加硫缶を用いて約154℃で60分間加熱加硫を行い、その後、アンラッピング、マンドレル抜きを行い、ホースを得た。
(実施例5)
実施例1で得られたホース補強層間ゴム組成物の代わりに、実施例2で得られたホース補強層間ゴム組成物を用いた以外は、実施例4と同様の方法で、ホースを得た。
実施例1で得られたホース補強層間ゴム組成物の代わりに、実施例2で得られたホース補強層間ゴム組成物を用いた以外は、実施例4と同様の方法で、ホースを得た。
(実施例6)
実施例1で得られたホース補強層間ゴム組成物の代わりに、実施例3で得られたホース補強層間ゴム組成物を用いた以外は、実施例4と同様の方法で、ホースを得た。
実施例1で得られたホース補強層間ゴム組成物の代わりに、実施例3で得られたホース補強層間ゴム組成物を用いた以外は、実施例4と同様の方法で、ホースを得た。
(比較例3)
実施例1で得られたホース補強層間ゴム組成物の代わりに、比較例1で得られたホース補強層間ゴム組成物を用いた以外は、実施例4と同様の方法で、ホースを得た。
実施例1で得られたホース補強層間ゴム組成物の代わりに、比較例1で得られたホース補強層間ゴム組成物を用いた以外は、実施例4と同様の方法で、ホースを得た。
(比較例4)
中間ゴム層を形成させない以外は、実施例4と同様の方法でホースを得た。
中間ゴム層を形成させない以外は、実施例4と同様の方法でホースを得た。
得られた各ホースについて、耐久性および耐圧性を以下に示す方法により評価した。その結果を下記表2に示す。
<耐久性>
耐久性の評価は、JIS K6330−8:1998に準拠して、衝撃圧力試験により行った。一般作動油(VG46)を使用し、120℃、1.7MPaの条件で繰り返し衝撃を加え、ホースに異常(例えば、継手金具部での漏れ、継手金具離脱、ホース破裂等)が生じるまでの衝撃回数を求め、30万回衝撃を加えても異常が生じないものを○とし、それ以外を×と評価した。
耐久性の評価は、JIS K6330−8:1998に準拠して、衝撃圧力試験により行った。一般作動油(VG46)を使用し、120℃、1.7MPaの条件で繰り返し衝撃を加え、ホースに異常(例えば、継手金具部での漏れ、継手金具離脱、ホース破裂等)が生じるまでの衝撃回数を求め、30万回衝撃を加えても異常が生じないものを○とし、それ以外を×と評価した。
<耐圧性>
耐圧性の評価は、JIS K6330−2:1998に準拠して、耐圧性試験により行った。室温(23℃)、7MPa/分の加圧条件で破裂するまで加圧を行い、破裂した時の圧力を測定した。
耐圧性の評価は、JIS K6330−2:1998に準拠して、耐圧性試験により行った。室温(23℃)、7MPa/分の加圧条件で破裂するまで加圧を行い、破裂した時の圧力を測定した。
表2に示す結果から、実施例1〜3のゴム組成物からなる中間ゴム層を用いた実施例4〜6のホースは、耐久性および耐圧性がともに優れることが明らかとなった。
1 ホース
2 内面ゴム層
3 内側補強層
4 中間ゴム層
5 外側補強層
6 外面ゴム層
2 内面ゴム層
3 内側補強層
4 中間ゴム層
5 外側補強層
6 外面ゴム層
Claims (3)
- ホースの補強層間に用いるゴム組成物であって、ブチル系ゴムを50質量%以上含有するゴム成分100質量部に対し、アラミド短繊維を0.1〜2質量部含有するホース補強層間ゴム組成物。
- 前記アラミド短繊維の平均長さが0.03〜5mmであり、平均比表面積が7m2 /g以上である請求項1に記載のホース補強層間ゴム組成物。
- 請求項1または2に記載のホース補強層間ゴム組成物からなる中間ゴム層を用いたホースであって、
少なくとも、内面ゴム層、内側補強層、前記中間ゴム層、外側補強層および外面ゴム層を、内周側からこの順に備えるホース。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004008258A JP2005200545A (ja) | 2004-01-15 | 2004-01-15 | ホース補強層間ゴム組成物およびこれを用いたホース |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007177022A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Bridgestone Corp | ホース用ゴム組成物及びホース |
| JP2007532798A (ja) * | 2004-04-16 | 2007-11-15 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | アラミド紙ブレンド |
| JP2014189926A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Du Pont-Toray Co Ltd | ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維複合体パルプ |
| JP2018062730A (ja) * | 2017-12-20 | 2018-04-19 | 東レ・デュポン株式会社 | ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維複合体パルプ |
| CN110628151A (zh) * | 2019-10-29 | 2019-12-31 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种耐热丁腈橡胶与聚氯乙烯共混橡胶及其制备方法 |
| US11566124B2 (en) | 2018-03-23 | 2023-01-31 | Bando Chemical Industries, Ltd. | Crosslinked rubber composition |
-
2004
- 2004-01-15 JP JP2004008258A patent/JP2005200545A/ja not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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