JPH05149482A - Fiber-reinforced high pressure rubber hose - Google Patents
Fiber-reinforced high pressure rubber hoseInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は繊維補強高圧ゴムホー
スに係わり、更に詳しくは、高温時の使用に対して寿命
を長く保つことが出来ると共に、捩じれ状態における耐
久性に優れた繊維補強高圧ゴムホースに関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fiber reinforced high pressure rubber hose, and more particularly to a fiber reinforced high pressure rubber hose which can maintain a long life even when used at high temperatures and has excellent durability in a twisted state. It is a thing.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、ラジエターホース、ヒーターホー
スを主体とした自動車用ホースに、芳香族ポリアミドか
ら構成された補強繊維を補強層に有する繊維補強高圧ゴ
ムホースが使用されている。芳香族ポリアミドの持つ優
れた特性である高強度性、耐熱性、低収縮性等を活かそ
うというもので、従来の素材であるポリエステル、ナイ
ロン、レーヨン等から置き換えられたものである。2. Description of the Related Art In recent years, a fiber-reinforced high-pressure rubber hose having a reinforcing layer made of aromatic polyamide in a reinforcing layer has been used for a vehicle hose mainly including a radiator hose and a heater hose. It is intended to take advantage of the excellent properties of aromatic polyamide, such as high strength, heat resistance, and low shrinkage, and has been replaced with conventional materials such as polyester, nylon, and rayon.
【０００３】この芳香族ポリアミド繊維から構成された
補強層を有する繊維補強高圧ゴムホースは、例えば、最
内層に配された内面ゴム層上に、芳香族ポリアミド繊維
からなる補強層が配設され、この上に補強層の補強糸と
の密着を良好にするための層間ゴム層が配設され、この
層間ゴム層の上に前記と同様の補強層、及びこの補強層
を保護するための外面ゴム層が配設されている。In a fiber-reinforced high-pressure rubber hose having a reinforcing layer made of aromatic polyamide fiber, for example, a reinforcing layer made of aromatic polyamide fiber is arranged on the innermost rubber layer arranged at the innermost layer. An inter-layer rubber layer is provided on the top of the inter-layer rubber layer to improve the adhesion of the reinforcement layer to the reinforcing yarn, and the above-mentioned inter-layer rubber layer has the same reinforcement layer as described above and an outer rubber layer for protecting the reinforcement layer. Are arranged.
【０００４】内面ゴム層はアクリロニトリル・ブタジエ
ンゴム（ＮＢＲ）等から構成され、層間ゴム層はＮＢＲ
等が用いられ、外側ゴム層は、ポリクロロプレンゴム
（ＣＲ）等より構成されている。補強層に使用される芳
香族ポリアミドは、ポリパラフェニレンテレフタラミド
或いはコ・パラフェニレン・３，４´オキシジフェニレ
ン・テレフタラミドであり、その繊維がブレード構造、
またはスパイラル構造をなして補強層を形成している。
また、補強層に高張力鋼線を用い、ブレード構造、スパ
イラル構造、或いは両構造を組み合わせて使用している
ものもある。The inner rubber layer is made of acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), and the interlayer rubber layer is NBR.
Etc. are used, and the outer rubber layer is made of polychloroprene rubber (CR) or the like. The aromatic polyamide used for the reinforcing layer is polyparaphenylene terephthalamide or co-paraphenylene-3,4 'oxydiphenylene terephthalamide, the fiber of which has a blade structure,
Alternatively, the reinforcing layer is formed in a spiral structure.
Further, there is also one in which a high-strength steel wire is used for the reinforcing layer and a blade structure, a spiral structure, or a combination of both structures is used.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする問題点】しかし、上述した繊
維補強高圧ゴムホースにあっては、高温衝撃性能がホー
スの捩じり角度の増加につれて著しく低下し、高温状態
や捩じれた状態で長期間使用した際には、ホースに破損
が生じると言う問題があった。また、鋼線を用いた補強
層を有する高圧ゴムホースにあっても、高温衝撃性能が
ホースの使用期間の経過と共に低下して流体漏れ等を生
じ、しかも柔軟性に乏しく重量が重いと言う問題があっ
た。However, in the above-mentioned fiber-reinforced high-pressure rubber hose, the high-temperature impact performance significantly decreases as the twisting angle of the hose increases, and it is used for a long time in a high-temperature state or a twisted state. However, there was a problem that the hose would be damaged. Further, even in a high-pressure rubber hose having a reinforcing layer using a steel wire, the high-temperature impact performance deteriorates with the lapse of the usage period of the hose to cause fluid leakage, and further, there is a problem that it is poor in flexibility and heavy in weight. there were.
【０００６】この発明はかかる従来の課題に着目して案
出されたもので、化学繊維の柔軟性及び軽量性を活かし
ながら、耐高温衝撃性の向上を図ることにより、高温時
の使用に対して寿命を長く保つことが出来ると共に、捩
じれ状態における耐久性にも優れた繊維補強高圧ゴムホ
ースを提供することを目的とするものである。The present invention has been devised in view of the above-mentioned conventional problems. By utilizing the flexibility and lightness of the chemical fiber and improving the high temperature impact resistance, the invention is suitable for use at high temperatures. It is an object of the present invention to provide a fiber-reinforced high-pressure rubber hose which can be maintained for a long time and has excellent durability in a twisted state.
【０００７】[0007]
【発明を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するため、内面ゴム層に水素化率９５％以上の水素化
アクリロニトリル・ブタジエンゴムを使用し、補強層に
原糸形態における切断伸度が４．０％以上の芳香族ポリ
アミド繊維を使用したことを要旨とするものである。In order to achieve the above object, the present invention uses a hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber having a hydrogenation rate of 95% or more in the inner rubber layer and a cutting elongation in the form of a raw yarn in the reinforcing layer. Is the use of 4.0% or more of aromatic polyamide fiber.
【０００８】[0008]
【作用】この発明は上記のように構成され、繊維補強高
圧ゴムホースの内面ゴム層に水素化率９５％以上の水素
化アクリロニトリル・ブタジエンゴムを使用し、補強層
に原糸形態における切断伸度が４．０％以上の芳香族ポ
リアミド繊維を使用したことにより、耐高温衝撃性の向
上を図ることが出来ため、高温時の使用に対して寿命を
長く保つことが出来ると共に、捩じれ状態における耐久
性にも優れ、ホースの破損を防止することが出来る。The present invention is constructed as described above, and uses hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber having a hydrogenation rate of 95% or more in the inner rubber layer of the fiber-reinforced high pressure rubber hose, and the reinforcing layer has a cutting elongation in the form of raw yarn. By using 4.0% or more of aromatic polyamide fiber, it is possible to improve the high temperature impact resistance, so that it is possible to maintain a long life even when used at high temperatures, and durability in a twisted state. Also, it is possible to prevent hose damage.
【０００９】[0009]
【実施例】以下、添付図面に基づいてこの発明の実施例
を説明する。図１は、この発明のホースの一例を示す一
部切欠き正面図であり、１はホースを示している。この
ホース１は、最内層に配された内面ゴム層２上に補強材
として芳香族ポリアミド繊維から構成された第１補強層
３が配設され、この上に積層された補強層の補強糸との
密着を良好にするための層間ゴム層４を介して、前記第
１補強層３と同様の第２補強層５、及びこの第２補強層
５上に補強層を保護するための外面ゴム層６が配設され
ている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a partially cutaway front view showing an example of the hose of the present invention, and 1 indicates the hose. In this hose 1, a first reinforcing layer 3 made of an aromatic polyamide fiber as a reinforcing material is arranged on an inner rubber layer 2 arranged in the innermost layer, and a reinforcing yarn of the reinforcing layer laminated on the first reinforcing layer 3. A second reinforcing layer 5 similar to the first reinforcing layer 3 and an outer rubber layer for protecting the reinforcing layer on the second reinforcing layer 5 via an interlayer rubber layer 4 for improving the adhesion 6 are provided.
【００１０】内面ゴム層２は、水素化率９５％以上の水
素化ＮＢＲを使用するのが好ましい。下記の表１に、内
面ゴム層に用いた水素化ＮＢＲの水素化率を変えること
による、ＳＡＥＪ１８８に準拠して実施した破裂試験、
内容積膨張量の測定、低温曲げ試験、及び高温衝撃圧力
試験による寿命測定の結果を示す。The inner rubber layer 2 is preferably made of hydrogenated NBR having a hydrogenation rate of 95% or more. In Table 1 below, a burst test conducted in accordance with SAEJ188 by changing the hydrogenation rate of the hydrogenated NBR used for the inner rubber layer,
The results of the measurement of the internal volume expansion amount, the low temperature bending test, and the life measurement by the high temperature impact pressure test are shown.
【００１１】 [0011]
【００１２】水素化率が９５％以上になると、高温衝撃
性能が著しく向上することが判る。層間ゴム層４及び外
面ゴム層６のゴムとしては、従来同様に、層間ゴム層４
はＮＢＲ等が用いられ、外面ゴム層６は耐熱性、耐候性
に優れたＣＳＭ等が使用される。第１補強層３及び第２
補強層５に用いられる芳香族ポリアミドは、原糸形態に
おける切断伸度が４．０％以上であり、その繊維がブレ
ード構造に構成されている。例えば、上記条件に当ては
まる芳香族ポリアミドとして、コポリパラフェニレン・
３，４´オキシジフェニレン・テレフタラミドがある。
また、ブレード構造に代えて、スパイラル構造としても
よい。It can be seen that the high temperature impact performance is remarkably improved when the hydrogenation rate is 95% or more. As the rubber of the interlayer rubber layer 4 and the outer rubber layer 6, the rubber layers of the interlayer rubber layer 4 are the same as in the conventional case.
NBR or the like is used, and the outer rubber layer 6 is CSM or the like having excellent heat resistance and weather resistance. First reinforcing layer 3 and second
The aromatic polyamide used for the reinforcing layer 5 has a breaking elongation of 4.0% or more in the form of the raw yarn, and its fibers are formed into a blade structure. For example, as an aromatic polyamide that meets the above conditions, copolyparaphenylene
There is 3,4 'oxydiphenylene terephthalamide.
Further, a spiral structure may be used instead of the blade structure.
【００１３】また、第１補強層３及び第２補強層５の編
組角度は、長さ変化率及び外径変化率の最小となるもの
がよく、５４．０°〜５６．５°、好ましくは５５°〜
５６°に配置する。補強層が２層以上ある場合の編組角
度はその平均値を５５°〜５６°に配置するのが好まし
い。下記のグラフ１に、この発明の補強層を２層用いた
場合の編組角度と長さ変化率及び外径変化率と関係を示
すグラフを示す。なお、圧力１２０kgｆ/cm2の条件のも
とで測定され、縦軸は編組角度（°）で、横軸は外径・
長さ変化率（％）を示している。Further, the braid angle of the first reinforcing layer 3 and the second reinforcing layer 5 is preferably such that the rate of change in length and the rate of change in outer diameter are the minimum, 54.0 ° to 56.5 °, preferably 55 ° ~
Place at 56 °. When there are two or more reinforcing layers, the braid angle is preferably arranged at an average value of 55 ° to 56 °. Graph 1 below shows a graph showing the relationship between the braid angle, the rate of change in length, and the rate of change in outer diameter when two reinforcing layers of the present invention are used. The pressure was measured under the condition of 120 kgf / cm 2 , the vertical axis represents the braid angle (°), and the horizontal axis represents the outer diameter.
The rate of change in length (%) is shown.
【００１４】 [0014]
【００１５】なお、補強層が１層のみの場合は、層間ゴ
ム層４は使用されず、内面ゴム層２と外面ゴム層６との
間に補強層が介層される。次に、試作した本発明の実施
例Ａ、Ｂ、比較例Ａ、Ｂ、及び従来例の高圧ゴムホース
に基づいて行ったそれぞれの試験について説明する。 1). 実施例Ａ、Ｂ、比較例Ａ、Ｂ、及び従来例の構成 ５例共、内面ゴム層２、第１補強層３、層間ゴム層４、
第２補強層５、外面ゴム層６の順に積層した５層構造と
し、内面ゴム層２は、実施例Ａ、Ｂ及び比較例Ａ、Ｂが
水素化率９８％の水素化ＮＢＲ、従来例がＮＢＲを使用
し、層間ゴム層４は全てＮＢＲ、外面ゴム層６は従来例
がＣＲで構成されている他はＣＳＭで構成され、同一の
ものに関しては同一肉厚、同一特性を有している。When only one reinforcing layer is used, the interlayer rubber layer 4 is not used, and the reinforcing layer is interposed between the inner rubber layer 2 and the outer rubber layer 6. Next, the respective tests conducted on the prototyped Examples A and B of the present invention, Comparative Examples A and B, and the conventional high-pressure rubber hoses will be described. 1). Configurations of Examples A and B, Comparative Examples A and B, and Conventional Example In all 5 examples, the inner rubber layer 2, the first reinforcing layer 3, the interlayer rubber layer 4,
The second reinforcing layer 5 and the outer surface rubber layer 6 are laminated in this order to form a five-layer structure. The inner surface rubber layer 2 is a hydrogenated NBR having a hydrogenation rate of 98% in Examples A and B and Comparative Examples A and B. NBR is used, the interlayer rubber layer 4 is all NBR, the outer surface rubber layer 6 is made of CSM except that the conventional example is made of CR, and the same thing has the same thickness and the same characteristics. ..
【００１６】実施例Ａの第１補強層３、及び第２補強層
５は、共に芳香族ポリアミドに属するコポリパラフェニ
レン・３，４´オキシジフェニレン・テレフタラミドか
らなる繊維（商標名：テクノーラＴー２００( 帝人株式
会社製)）で、切断伸度４．４％、１５００デニールの
太さの糸を２本撚りとしたものを７２本使用し、ブレー
ド構造とする。編組角度は、第１補強層３が５３．５
°、第２補強層５が５６．４°である。The first reinforcing layer 3 and the second reinforcing layer 5 in Example A are both fibers (trade name: Technora T-, made of copolyparaphenylene.3,4'oxydiphenylene terephthalamide) belonging to aromatic polyamide. 200 (manufactured by Teijin Ltd.), and 72 pieces of two yarns having a breaking elongation of 4.4% and a thickness of 1500 denier are twisted to form a blade structure. The braid angle is 53.5 for the first reinforcing layer 3.
And the second reinforcing layer 5 is 56.4 °.
【００１７】実施例Ｂの第１補強層３、及び第２補強層
５は、共に芳香族ポリアミドに属するポリパラフェニレ
ンテレフタラミドからなる繊維（商標名：ケブラーＫ１
１９( デュポン社製) ）で、切断伸度４．４％、他は上
記実施例Ａと同様である。比較例Ａ、Ｂの第１補強層３
及び第２補強層５も、共に芳香族ポリアミドに属するポ
リパラフェニレンテレフタラミドからなる繊維（Ａの商
標名：ケブラーＫ１２９( デュポン社製) ・Ｂの商標
名：トワロン( 日本アラミド社製) ）で、切断伸度３．
３％、他は上記実施例Ａと同様である。The first reinforcing layer 3 and the second reinforcing layer 5 of Example B are fibers (trade name: Kevlar K1) made of polyparaphenylene terephthalamide, both of which belong to aromatic polyamide.
19 (manufactured by DuPont), and the elongation at break is 4.4%. Others are the same as in Example A above. First reinforcing layer 3 of Comparative Examples A and B
The second reinforcing layer 5 and the second reinforcing layer 5 are fibers made of polyparaphenylene terephthalamide, both of which belong to aromatic polyamide (trade name of A: Kevlar K129 (manufactured by DuPont), trade name of B: Twaron (manufactured by Nippon Aramid)). Then, the cutting elongation is 3.
3%, and the others are the same as in Example A above.
【００１８】従来例の第１補強層３及び第２補強層５
は、太さ０．３５mmの硬鋼線を１４４本使用しブレード
構造とする。編組角度は、第１補強層３が５４．０°、
第２補強層５が５６．３°である。 2). 高温衝撃性能試験 以下の条件に従って測定試験を実施した。The first reinforcing layer 3 and the second reinforcing layer 5 of the conventional example
Has a blade structure using 144 hard steel wires having a thickness of 0.35 mm. The braid angle is 54.0 ° for the first reinforcing layer 3,
The second reinforcing layer 5 has an angle of 56.3 °. 2). High temperature impact performance test A measurement test was conducted under the following conditions.
【００１９】表２に示す実施例Ａ、Ｂ、比較例Ａ、Ｂと
の試験においては、圧力１８０kg f/cm2 で温度１２０
℃（油温、雰囲気共）の条件のもとに、台形波インパル
スをかける。ホースの捩じり角度は、それぞれ０°、１
５°、３０°及び６０°とする。表３に示す実施例Ａと
従来例との試験においては、圧力１２０kgf/cm2 、温度
１２０℃で、事後圧力２４０kgf/cm2 のもとで１００
０、２０００、３０００、及び５０００時間耐久を測定
する。In the tests of Examples A and B and Comparative Examples A and B shown in Table 2, a pressure of 180 kg f / cm 2 and a temperature of 120 were used.
A trapezoidal wave impulse is applied under the condition of ℃ (oil temperature and atmosphere). The twist angles of the hose are 0 ° and 1 respectively.
The angles are 5 °, 30 ° and 60 °. In the tests of Example A and the conventional example shown in Table 3, a pressure 120 kgf / cm 2, at a temperature 120 ° C., under a post-pressure 240 kgf / cm 2 100
Endurance is measured for 0, 2000, 3000, and 5000 hours.
【００２０】3). 破壊圧力試験 ＪＩＳ・Ｋ・６３３０に基づいて測定試験を実施した。
測定結果を下記の表２及び表３に示す。3). Breaking pressure test A measurement test was carried out based on JIS K 6330.
The measurement results are shown in Tables 2 and 3 below.
【００２１】 [0021]
【００２２】 [0022]
【００２３】上記表２から明らかなように、この発明に
よる実施例Ａ及びＢの繊維補強高圧ゴムホースは、比較
例Ａ、Ｂの繊維補強高圧ゴムホースが捩じり角度が増加
するに従って高温衝撃性能が著しく低下するのに対し
て、捩じり角度が増加しても高温衝撃性能が全く低下す
ることがなく、極めて優れた高温衝撃性能を示している
ことが判る。As is clear from Table 2, the fiber-reinforced high-pressure rubber hoses of Examples A and B according to the present invention have high-temperature impact performance as the twist angles of the fiber-reinforced high-pressure rubber hoses of Comparative Examples A and B increase. It can be seen that the high-temperature impact performance does not deteriorate at all even if the twist angle increases, while it shows extremely excellent high-temperature impact performance.
【００２４】また、表３から明らかなように、従来例の
鋼線補強高圧ゴムホースと比べても略４５％も軽量で、
しかも５０００時間耐久にも耐え、極めて優れた高圧衝
撃性能を示していることが判る。As is clear from Table 3, the steel wire reinforced high pressure rubber hose of the conventional example is about 45% lighter,
Moreover, it can be seen that it endures 5000 hours of durability and exhibits extremely excellent high-pressure impact performance.
【００２５】[0025]
【発明の効果】この発明は上記のように、内面ゴム層に
水素化率９５％以上の水素化アクリロニトリル・ブタジ
エンゴムを使用し、補強層に原糸形態における切断伸度
が４．０％以上の芳香族ポリアミド繊維を使用したこと
により、化学繊維の柔軟性及び軽量性を活かしながら、
耐高温衝撃性の向上を著しく図ることが出来るので、高
温時の使用に対して寿命を長く保つことが出来ると共
に、捩じれ状態における耐久性にも優れ、ホースの破損
を防止することが出来るという効果がある。As described above, according to the present invention, hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber having a hydrogenation rate of 95% or more is used for the inner rubber layer, and the breaking elongation in the form of the raw yarn is 4.0% or more for the reinforcing layer. By using the aromatic polyamide fiber of, while utilizing the flexibility and lightness of the chemical fiber,
Since it is possible to remarkably improve the high temperature impact resistance, it is possible to maintain a long service life even when used at high temperatures, and it has excellent durability in a twisted state and can prevent hose damage. There is.
【図１】この発明のホースの一例を示す一部切欠き正面
図である。FIG. 1 is a partially cutaway front view showing an example of a hose of the present invention.
１ ホース ２ 内面ゴム層 ３ 第１補強層 ４ 層間ゴム層 ５ 第２補強層 ６ 外面ゴム層 1 Hose 2 Inner Rubber Layer 3 First Reinforcing Layer 4 Interlayer Rubber Layer 5 Second Reinforcing Layer 6 Outer Rubber Layer
Claims (1)
の外面ゴム層との間に、補強層を有する繊維補強高圧ゴ
ムホースにおいて、前記内面ゴム層は、水素化率９５％
以上の水素化アクリロニトリル・ブタジエンゴムから構
成され、前記補強層は、原糸形態における切断伸度が
４．０％以上の芳香族ポリアミド繊維から構成されたこ
とを特徴とする繊維補強高圧ゴムホース。1. A fiber-reinforced high-pressure rubber hose having a reinforcing layer between the innermost rubber layer and the outermost rubber layer for cover, wherein the inner rubber layer has a hydrogenation rate of 95%.
A fiber-reinforced high-pressure rubber hose comprising the above hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber, wherein the reinforcing layer is formed of an aromatic polyamide fiber having a breaking elongation of 4.0% or more in a raw yarn form.
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN102563236A (en) * | 2010-12-16 | 2012-07-11 | 杜邦公司 | Hose reinforcing composite rope made of contraposition aromatic polyamide fibers |
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1991
- 1991-11-29 JP JP31687391A patent/JPH05149482A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102563236A (en) * | 2010-12-16 | 2012-07-11 | 杜邦公司 | Hose reinforcing composite rope made of contraposition aromatic polyamide fibers |
| CN102563236B (en) * | 2010-12-16 | 2014-09-17 | 杜邦公司 | Hose reinforcing composite rope made of contraposition aromatic polyamide fibers |
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