JPH0647720Y2

JPH0647720Y2 - 繊維補強ゴムホース

Info

Publication number: JPH0647720Y2
Application number: JP8952592U
Authority: JP
Inventors: 敏則石井; 功府川; 克典平野
Original assignee: Meiji Rubber and Chemical Co Ltd
Current assignee: Meiji Rubber and Chemical Co Ltd
Priority date: 1992-12-02
Filing date: 1992-12-02
Publication date: 1994-12-07
Anticipated expiration: 2004-12-07
Also published as: JPH0649029U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、内被層と外被層との
間に繊維補強層を介在せしめたゴムホースに係り、詳し
くは、エンジンオイル、ＰＳＦ、ＡＴＦなどのオイル、
もしくはこれらを含むエアーを供給、あるいは排出する
のに用いる自動車用オイル系ホース、さらにはラジエー
ターホース等、低圧で使用される各種液圧用繊維補強ゴ
ムホースに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車部品として使用される可撓
性ゴムホース、例えば、エンジンオイルクーラーホー
ス、パワーステアリングオイル用リターンホース、オー
トマチックトランスミッション用ホース（トルコンホー
ス）等は、高度な性能が要求されるようになってきてい
る。即ち、近年の自動車のエンジンルーム内の高温化、
これらの高温化に伴うオイルの高級グレード化、さらに
はオイルの劣化促進などの影響により、特に耐熱性、耐
油性等に加えて、耐シール性等のバランスのとれた品質
が従来にも増して厳しく求められている。

【０００３】ここで、シール性とは、ゴムホースをパイ
プまたはニップルに差し込んで外側にクリップを組み付
けたものにおいて、ゴムホースとニップルとの間より使
用媒体が滲み、または漏れるのを防止する性能をいう。
従って、この考案におけるシール性はゴムホースをニッ
プルとスリーブの間に差し込んでスリーブを加締める構
造のものは除外される。自動車用ゴムホースの中でも比
較的使用圧力の低い低圧用ゴムホースが対象となる。こ
のような従来のゴムホースの内被層及び／又は外被層に
は、従来ＮＢＲあるいはアクリル共重合エラストマー、
さらにはエチレン−アクリレート共重合体エラストマー
が用いられている。また、繊維補強層には一般にビニロ
ン糸もしくはナイロン糸が用いられている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の繊維補強ゴムホースには次のような問題があった。
即ち、アクリル共重合エラストマーは、耐熱性、耐油性
には優れているものの、耐寒性、混練及び押出加工性に
問題があり、特に、エポキシ基含有アクリル共重合体
は、加硫時間が長く、機械的強度が劣る。一方、活性塩
素基含有アクリル共重合体は、加硫特性、機械的強度に
は優れているが、繊維補強層を劣化させるなどの問題が
ある。さらに、エチレン−アクリレート共重合体エラス
トマーは、前記アクリル共重合エラストマーとは反対に
耐熱性、耐寒性、押出加工性の点では優れているが、耐
油性に劣るという問題がある。このように、バランスの
取れた品質を得ることはできなかった。

【０００５】また、繊維補強層に使用されるビニロン糸
もしくはナイロン糸には次のような問題があった。即
ち、前記補強糸は金具とゴムホースとの間のシール性が
劣るとともに、熱収縮、ゴムの添加剤の影響による劣化
が大きいという問題がある。シール性を悪化させる要因
としては、ニップル外径に対してゴムホース内径が大
きい、圧力がホース内部に加わった時のホース外径変
化（膨張率）が大きい、ホースの内表面及び外表面が
凹凸面であって平滑でない、等が挙げられる。従って、
シール性を向上させるためには、前記要因を除去すれば
よい。しかしながら、前記要因を除去しようとすれば次
のような問題が生じる。

【０００６】即ち、第１の要因からホース内径を小さく
すれば、ニップルへのホース挿入力が高くなりホース組
付作業性が悪くなる。自動車の組立ラインにおけるホー
ス組付作業では、ホース挿入力は８ｋｇｆ以下、望まし
くは６ｋｇｆ以下であることが求められている。また、
第２の要因からホースの外径変化を抑えるために、繊維
補強層の糸量を増加させることが考えられる。つまり、
単位面積当たりの糸量を増加させればよい。しかしなが
ら、糸量を増加させればゴムホースとしての柔軟性が悪
化するから、部品間を継いでその位相間の振動を吸収す
るというゴムホースとしての性能を低下させることにな
る。さらに、糸量が増加すればそれだけコストアップと
なるばかりでなく、補強層へのゴムの投錨効果の低下と
なり、ゴム層と補強層間の密着力（層間接着性）が悪化
するという問題がある。

【０００７】さらに、第３の要因に対しては、ホース内
表面及び外表面を平滑に形成すればよい。ホース内表面
及び外表面を凹凸面とするのは、繊維補強層を形成する
補強糸の熱収縮性によるものと考えられる。補強糸の熱
収縮は、ゴムホースの内外径の寸法のバラツキを増大さ
せるとともに、凹凸面の形成によってシール性を悪化さ
せる。即ち、ゴムホースの製造工程には必ず加硫工程が
あり、その加硫温度は通常、１５０℃〜２００℃にもな
る。従って、従来使用されている補強糸は大きく収縮
し、ホース内表面及び外表面に糸目といわれる凹凸を発
生させる。特に、補強糸が粗に巻付け、または編組みさ
れている場合には前記凹凸面は顕著に表れる。凹凸面が
形成されると、ニップルに挿入してクリップを組み付け
た場合に、ニップルへの面圧が一定とならないから当然
シール性は低下する。また、補強糸がスパイラル状に巻
回されている場合には、ホース内表面及び外表面には凹
面がスパイラル状に生じる。このスパイラル状の凹面を
通って使用媒体が漏れることになる。

【０００８】補強糸の熱収縮によるシール性の低下を防
ぐためには、低収縮処理を施した補強糸を使用すればよ
い。しかしながら、従来使用されているナイロン糸は熱
収縮は改善されるものの、中間伸度は大きくなる。その
結果、加圧時の外径変化率が増大し、シール性は低下す
る。また、ビニロン繊維（ＰＶＡ）は耐熱性が悪く、当
該ホースのような曲りホースに使用した場合には端部に
露出したビニロン繊維が加硫熱もしくは蒸気によって溶
解するという問題がある。

【０００９】さらに、熱収縮率の大きい補強糸を曲りホ
ースに使用した場合には、歩留まりが悪いという問題が
ある。即ち、加硫成形後、所定の製品形状とするために
両端を切断して廃棄する部分の割合がきわめて大きい。
多くの曲りホースは所定形状の曲り鉄芯を挿入して加硫
成形されるが、熱収縮率の大きい補強糸を使用すると、
未加硫ゴムホースは収縮率を見込んで長く挿入しなけれ
ばならない。特に、直線部での収縮率が大きくなり、曲
り形状の違いによって熱収縮率は変化する。このような
問題を解決するためには低収縮処理を施した補強糸を使
用すればよいが、収縮を十分に防止することはできな
い。

【００１０】この考案はかかる現況に鑑みてなされたも
ので、耐熱性、耐寒性、耐圧縮永久歪性及び耐油性に優
れているとともに、シール性、挿入性及び歩留まりにも
優れたバランスのとれた繊維補強ゴムホースを提供する
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この考案は上記目的を達
するために次のような構成とした。即ち、内被層と繊維
補強層と外被層とからなる補強ゴムホースにおいて、前
記内被層及び／又は外被服層をカルボキシル基含有アク
リル共重合エラストマーとカルボキシル基含有エチレン
−アクリレート共重合体エラストマーとをブレンドし、
前記カルボキシル基含有エチレン−アクリレート共重合
体エラストマーのブレンド割合を１０〜３０重量％とし
たゴム組成物で形成し、前記繊維補強層を芳香族ポリア
ミド系繊維により形成した。

【００１２】この考案におけるカルボキシル基含有アク
リル共重合エラストマーとしては、例えば、カルボキシ
ル基含有単量体を共重合して得られたカルボキシル基含
有アクリル共重合体エラストマー、及びカルボキシル基
含有エチレン−酢酸ビニル共重合体エラストマーが挙げ
られる。また、カルボキシル基含有アクリル共重合体エ
ラストマーは、アクリル共重合体エラストマーの共重合
方法として従来から知られている、例えば、けん濁重合
法、乳化重合法などにより製造することができる。

【００１３】カルボキシル基含有アクリルエラストマー
は、アルキルアクリレートとして、例えばメチルアクリ
レート、エチルアクリレート、ｎ−または、イソ−プロ
ピルアクリレートなどの炭素数１〜８のアルキル基を有
するアルキルアクリレートを用い、特にエチルアクリレ
ート及びｎ−ブチルアクリレートが好ましい。カルボキ
シル基含有単量体としては、例えばアクリル酸、メタク
リル酸、ビニル酢酸、マレイン酸などを用い、中でもア
クリル酸、メタクリル酸、マレイン酸モノアルキルエス
テル、ケイ皮酸が好ましい。これらのカルボキシル基含
有単量体は、一種または、それ以上が全体として全共重
合体の約２０〜０．１重量％の割合で用いられる。この
ようなカルボキシル基含有アクリル共重合体エラストマ
ーは、加硫性が改善され、圧縮永久歪性、耐寒性などの
特性バランスに従来の活性塩素基もしくは、エポキシ基
含有アクリル共重合体に比し優れた材料である。

【００１４】また、カルボキシル基含有エチレン−アク
リレート共重合体エラストマーは、従来公知の高圧重合
法によって製造することができる。カルボキシル基含有
エチレン、アクリレート共重合体エラストマーは、例え
ば米国特許第３８５０８７２号明細書に記載され、耐寒
性、耐熱性、加工性が従来のアクリル共重合体エラスト
マーに比し優れた材料である。

【００１５】この考案に係るゴム組成物は、カルボキシ
ル基含有アクリル共重合エラストマーと、カルボキシル
基含有エチレン−アクリレート共重合体エラストマーと
をブレンドし、両者の優れた特徴を合わせ持つゴム組成
物としたことを特徴とする。前記ブレンド割合はカルボ
キシル基含有エチレン−アクリレート共重合体エラスト
マーを１０〜３０重量％とした。１０重量％以下のブレ
ンド割合では押出加工性、特に押出速度が遅く、押出肌
が悪くなり、さらに、混練加工性にも劣る。一方、３０
重量％以上のブレンド割合では、耐油性、圧縮永久歪
性、機械的強度、及び成形時の熱による形状保持性が低
下するからである。

【００１６】さらに、内被層と外被層の間に介在させる
前記繊維補強層は芳香族ポリアミド系繊維により形成し
た。この考案者等は、この考案の課題を解決するために
鋭意開発に努力する中で、芳香族ポリアミド系繊維は強
力も高く加硫温度によっても熱収縮せず、中間伸度の小
さい補強糸であることを知見した。即ち、中間伸度の小
さい芳香族ポリアミド系繊維を使用することによって、
ゴムホースに内圧が加わったときにゴムホースの外径変
化を小さく抑えることができ、その結果としてシール性
に優れた繊維補強ゴムホースを得ることができた。芳香
族ポリアミド系繊維としてはパラ系、メタ系のいずれで
もよい。パラ系芳香族ポリアミド繊維としてはポリパラ
フェニレンテレフタラミド（ＰＰＴＡ）、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
等が挙げられ、メタ系芳香族ポリアミド繊維としてはポ
リメタフェニレンイソフタラミドが挙げられる。

【００１７】

【考案の作用】カルボキシル基含有アクリル共重合エラ
ストマーにカルボキシル基含有エチレン−アクリレート
共重合体エラストマーを１０〜３０重量％ブレンドする
ことによって、押出加工性、混練加工性を改善すること
ができた。また、芳香族ポリアミド系繊維は加硫時の温
度では熱収縮せず、しかも中間伸度が小さい。従って、
ホース内外面は平滑でホース内部に圧力が加わったとき
の外径変化が小さく、シール性、挿入性に優れたゴムホ
ースが得られた。

【００１８】

【実施例】以下に、この考案を実施例に基づき詳細に説
明する。まず、カルボキシル基含有アクリル共重合エラ
ストマーとカルボキシル基含有エチレン−アクリレート
共重合体エラストマーとのブレンド割合について説明す
る。実施例において、カルボキシル基含有アクリル共重
合エラストマーとして日本メクトロン（株）製のノック
スタイト（商品名）を使用し、カルボキシル基含有エチ
レン−アクリレート共重合体エラストマーとしてデュポ
ン社製のベーマック（商品名）を使用した。得られた結
果を表１に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】前記表１において、押出加工性とホース潰
れ性は、Ｌ／Ｄ＝１０／１、ダイ温度９０℃、バレル温
度７０℃、スクリュー回転数３０ｒｐｍの条件でガーベ
ダイにより押し出し、押出加工性は押し出し時の表面
肌、エッジ部形状保持性、押出速度を総合的に５段階に
総合評価した。数字の大きい方が優れており、５が優、
４が良、３が普通、２が可、１が不可を示す。また、ホ
ース潰れ性は前記プラスチコーダーを用い、チュービン
グダイにより押し出した内径１０ｍｍ、外径１２ｍｍの
チューブを１５０℃のオーブン中で２０分間経過した後
の潰れを測定して評価した。混練加工性は８インチロー
ル（全水冷）にて材料を混練したときのロール表面への
材料の粘着性、混練材料の硬さ、作業性を総合的に５段
階に評価した。評価方法は押出加工性の場合と同じであ
る。粘度は９０℃、剪断速度２００ｓｅｃ−^１、キャピ
ラリーダイで押し出した場合の見掛け粘度である。さら
に、硬さ（ＪＩＳ−Ａ）、破断引張強さ、破断伸び、圧
縮永久歪性、体積変化率の測定方法は、それぞれＪＩＳ
Ｋ６３０１に準拠して行った。

【００２１】上記結果から明らかなように、カルボキシ
ル基含有エチレン−アクリレート共重合体エラストマー
のブレンド割合が多いほど押出加工性は良くなるもの
の、混練加工性、ホース潰れ性は低下する。混練加工
性、ホース潰れ性は実施例３〜５に示すように、ブレン
ド割合を１０〜３０重量％とした場合に向上している。

【００２２】次に、シール性と挿入性についての実施例
を示す。シール性は、図１に示すように、一端を水圧ポ
ンプ１０側に接続し、他端にはニップル１１を挿入して
板バネクリップ１２により固定した。ニップル１１には
ＪＡＳＯＭ１０１−７５「自動車配管用金属管」バル
ジ形式の呼び径８を用いた。媒体には水を使用し、１ｋ
ｇｆ／ｃｍ^２（０．０９８１ＭＰａ）ずつステップ昇圧
し、ホースとニップルの間から水が滲み、または、漏れ
た時点の圧力、あるいは、ニップルが抜けた時点の圧力
によって評価した。得られた結果は表２の通りである。

【００２３】

【表２】

【００２４】上記表２から明らかなように、シール性、
挿入性とも実施例が比較例よりも優れていることが分か
る。また、１ＭＰａ加圧時のホース外径変化率も実施例
がきわめて低く、補強糸の中間伸度が小さいことを示し
ている。従来、シール性は主にスリーブを有する継手金
具を用いる高圧ゴムホースにおいて考えられており、従
って、低圧ゴムホースにおいても板バネクリップなどの
締付力によって保持していた。しかしながら、板バネク
リップの締付力には限度があり、十分なシール性を満足
させることはできなかった。そこで、この考案ではゴム
層に介在させる補強糸に着目し、加硫時の温度では熱収
縮せず、中間伸度が小さい芳香族ポリアミド系繊維を使
用することとした。

【００２５】さらに、曲りホースの熱収縮率の変化によ
る歩留りについて検討した。ここでいう歩留りとは、加
硫成型後に両端を切断して廃棄する部分の製品に対する
割合である。曲りホースは、図２に示すように中央部が
腕曲し両端に直線部を持つ形状のものを使用した。図に
おいて、１４は曲がり鉄芯であり、１５はゴムホースを
示す。使用する補強糸の熱収縮が大きいほどホースの収
縮も大きく、特に両端の直線部において顕著である。ホ
ースの成形条件と収縮率の結果を表３に示す。

【００２６】

【表３】

【００２７】表３の結果から、実施例においては加硫後
もホース長さはほとんど変化していない。従って、予め
未加硫ゴムホースの収縮率を見込んで切断して曲り鉄芯
に挿入し、加硫後さらに所定寸法に切断する必要がな
い。加硫後の切断が省略されるので歩留りの向上ととも
に、切断工程の省略によるコストダウンも得られる。

【００２８】

【考案の効果】この考案では、前記内被層及び／又は外
被服層をカルボキシル基含有アクリル共重合エラストマ
ーにカルボキシル基含有エチレン−アクリレート共重合
体エラストマーを１０〜３０重量％の割合でブレンドし
たゴム組成物で形成したので、耐熱性、耐寒性、耐圧縮
永久歪性及び耐油性に優れたゴムホースが得られた。さ
らに、繊維補強層を芳香族ポリアミド系繊維で形成した
ので、シール性、挿入性及び歩留まりに優れた繊維補強
ゴムホースが得られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】シール性の試験方法を示す説明図である。

【図２】歩留りの試験における曲りホースの形状を示す
正面説明図である。

【符号の説明】

１０水圧ポンプ１１ニップル１２板バネクリップ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】内被層と繊維補強層と外被層とからなる
補強ゴムホースにおいて、前記内被層及び／又は外被服
層をカルボキシル基含有アクリル共重合エラストマーと
カルボキシル基含有エチレン−アクリレート共重合体エ
ラストマーとをブレンドし、前記カルボキシル基含有エ
チレン−アクリレート共重合体エラストマーのブレンド
割合を１０〜３０重量％としたゴム組成物で形成し、前
記繊維補強層を芳香族ポリアミド系繊維により形成した
ことを特徴とする繊維補強層ゴムホース。