JPH11325332A - 耐油性ホース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐油性と耐熱性およびシール性を同時に満足
することができるホースを提供する。 【解決手段】 内層２、中間層３、繊維補強層４および
外層５により４層構造としたホース１について、内層２
を水素化ニトリルゴムにて形成し、中間層３および外層
５をカルボキシル基含有アクリルゴムで形成する。水素
化ニトリルゴムのアクリルニトリル含有量を３０重量％
以上、ヨウ素価を３０（ｇ／１００ｇ）以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車をはじめと
する各種油圧配管系統に用いられる耐油性ホースに関
し、特に耐油性、耐熱性およびシール性の向上を図った
二層以上の積層構造のホースの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】この種の
耐油性ホースとしては、特開平７−２４９６１号公報、
特公平６−５８１５６号公報および特開平６−９９５１
５号公報に記載されたものが知られている。

【０００３】特開平７−２４９６１号公報に記載のもの
は、内層が加硫水素化ニトリルゴム配合物、中間層が加
硫不飽和ニトリルと共役ジエンとの共重合ゴム配合物、
外層が加硫耐オゾン性ゴム配合物でそれぞれ形成されて
いるものであるが、特に内部流体温度や外部雰囲気温度
が１４０℃程度まで上昇する使用環境下では、中間層に
使用されている共役ジエン系ゴムの耐熱性が充分でな
く、中間層の劣化によるホース寿命の低下、あるいは中
間層の「へたり」によるシール性の低下が危惧される。

【０００４】一方、特公平６−５８１５６号公報に記載
のものでは、二層以上の積層構造のホースにおいて、そ
の内層の素材であるアクリルニトリル系共重合ゴムとし
て例えば水素化ＮＢＲを使用したものであるが、耐熱へ
たり性の面で必ずしも充分でなく、特に耐熱性と耐圧性
とが同時に要求された場合には、上記と同様に熱劣化に
よるシール性の低下が発生するおそれがある。

【０００５】また、特開平６−９９５１５号公報に記載
のものでは、ホース自体を、カルボキシル基単量体とし
てマレイン酸モノアルキルを共重合させたアクリルエラ
ストマーにて形成したものであるが、耐熱性に優れる反
面、特定の油に対して膨潤劣化し、その耐久性の面でな
おも問題を残している。

【０００６】本発明は以上のような課題に着目してなさ
れたもので、特に耐油性と耐熱性およびシール性を同時
に満足することができるホースを提供することを目的と
するものであり、さらに詳しくは油による膨潤や劣化、
油の透過等のおそれもなければ熱劣化による強度の低下
もなく、さらに機械的締結部からの油漏れ等の心配のな
いホースを提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、少なくとも二層以上の積層構造である耐油性ホース
において、内層が水素化ニトリルゴムの配合物にて形成
されるとともに、内層の外側の外層がカルボキシル基を
含有するアクリルゴムの配合物にて形成されてなり、そ
れらの内外層を加硫成形して一体化したことを特徴とし
ている。

【０００８】ここで、上記のように少なくとも二層以上
の積層構造である以上、内層と外層との間に中間層が介
在していて三層構造となっていてもよい。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明における内層と外層との間に繊維補強層が介装さ
れていて、内層と繊維補強層および外層の三者を加硫成
形して一体化したことを特徴としている。

【００１０】ここで、繊維補強層は、上記の中間層とと
もに内層と外層との間に介在していて、ホース全体が実
質的に内層、中間層、繊維補強層および外層の四層構造
となっていてもよい。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１また２
に記載の発明における内層の水素化ニトリルゴムのアク
リルニトリル含有量が３０重量％以上であることを特徴
としている。

【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれかに記載の発明における内層の水素化ニトリルゴ
ムのヨウ素価が３０（ｇ／１００ｇ）以下であることを
特徴としている。

【００１３】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれかに記載の発明における内層の水素化ニトリルゴ
ムが、少なくとも有機過酸化物加硫剤を配合した配合物
であることを特徴としている。

【００１４】請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の
いずれかに記載の発明における内層の厚さ（ｔ）がホー
ス全厚さ（Ｔ）に対して０．０７５Ｔ≦ｔ≦０．３Ｔで
あることを特徴としている。

【００１５】内層の材料について検討するに、一般に各
種の作動油に対する耐油性（体積変化率＝膨潤度合い）
は、アクリルニトリル含有量（ＡＮ量）が増加するのに
伴って向上し、したがって耐油性ホースの内層として用
いる水素化ニトリルゴム配合物のアクリルニトリル含有
量は請求項３に記載の発明のように３０重量％以上が好
ましく、特にリン酸エステル系添加剤を含有し且つアニ
リン点が６０〜９０の作動油に対しては、アクリルニト
リル含有量が４０重量％以上であることが望ましい。

【００１６】また、アクリロニトリル含有量を増やすこ
とによって一般的に低温性（ゴム弾性の維持）は低下す
るが、ヨウ素価を減らす（水素添加率を増やす）ことに
より低温性を確保できる。ヨウ素価については、耐油
性、耐熱老化性（物性低下）の面から、通常は請求項４
に記載の発明のように３０（ｇ／１００ｇ）以下が好ま
しく、さらに低温性を考慮すると１０（ｇ／１００ｇ）
以下が望ましい。

【００１７】耐熱老化性に関しては、請求項５に記載の
発明のように加硫剤として有機過酸化物を用いることに
よりさらに向上する。有機過酸化分物としては、ジクミ
ルパーオキサイド、１,１−ジ（ｔ−ブチルパーオキ
シ）−３,３,５−トリメチルシロキサン、ジ（ｔ−ブチ
ルパーオキシ）ジイソピルベンゼン、２,５−ジメチル
−２,５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２,５
−ジメチル−２,６−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキ
サン−３などがあるが、半減期を得るのに要する温度が
高いものを使用することが望ましい。

【００１８】他方、外層については耐熱老化性および圧
縮永久ひずみ率の面でカルボキシル基含有アクリルゴム
が最も優れており、請求項１に記載の発明でも耐油性ホ
ースの耐熱性およびシール性向上のためにカルボキシル
基含有アクリルゴムを使用する。カルボキシル基含有ア
クリルゴムとしては、（ア）カルボキシル基含有単量体
を共重合したアクリルゴム、（イ）カルボキシル基含有
単量体とエチレンを共重合したアクリルゴム、および上
記（ア）と（イ）をブレンドしたもの、などがあり、ま
たその加硫剤としては種々のものが使用可能であるが、
例えば多価アミン化合物を用いる。

【００１９】請求項２に記載の発明の内層と外層との間
に介装される繊維補強層の素線糸としては、アラミド
糸、ポリエステル糸、ナイロン糸、ビニロン糸、レーヨ
ン糸等の種々のものを使用可能であるが、本発明の耐油
性ホースに要求される耐圧性（熱老化後の破裂圧の維
持）の面では特にアラミド糸、ポリエステル糸が好適で
ある。

【００２０】ホース全厚さ（Ｔ）に対する内層の厚さ
（ｔ）に着目して０．０７５Ｔ≦ｔ≦０．３Ｔとした請
求項６に記載の発明においては、内層厚さ（ｔ）が０．
０７５Ｔよりも薄いと、万が一油が内層ゴムに浸透した
場合にその油が外層にも達して外層ゴムを膨潤させる可
能性があり、また０．３Ｔよりも厚いと内層ゴムの「へ
たり」によるシール性低下への影響が危惧される。

【００２１】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、外層を
構成するアクリルゴムとして、耐熱へたり性（熱老化後
圧縮永久ひずみ率）、低温へたり性（低温放置後圧縮永
久ひずみ率）の優れたカルボキシル基含有アクリルゴム
を使用することにより、内層である水素化ニトリルゴム
との密着性が良好な積層一体構造のホースとすることが
でき、耐油性（油による膨潤、劣化、油の透過）、耐熱
性（熱劣化による強度の低下等）およびシール性（締結
部からの油漏れ）の要求を同時に満足することができる
効果がある。

【００２２】請求項２に記載の発明によれば、内層と外
層との間に繊維補強層を介装して一体化したことによ
り、ホースに油圧がかかる場合にも上記請求項１に記載
の発明と同様の耐油性、耐熱性およびシール性を維持で
きる効果がある。

【００２３】請求項３に記載の発明によれば、内層の水
素化ニトリルゴムのアクリルニトリル含有量を３０重量
％以上としたことにより、耐油性が一段と向上する効果
がある。

【００２４】請求項４に記載の発明によれば、内層の水
素化ニトリルゴムのヨウ素価を３０（ｇ／１００ｇ）以
下としたことにより、ヨウ素価を低めとした分だけ水素
添加率が増え、結果として物性低下の抑制により耐熱性
が一段と向上する効果がある。

【００２５】請求項５に記載の発明によれば、内層の水
素化ニトリルゴムに少なくとも有機過酸化物加硫剤を配
合したことにより、熱老化後の圧縮永久ひずみ率が向上
し、結果として耐熱へたり性が一段と向上する効果があ
る。

【００２６】請求項６に記載の発明によれば、内層の厚
さ（ｔ）をホース全厚さ（Ｔ）に対して０．０７５Ｔ≦
ｔ≦０．３Ｔとしたことにより、万が一内層に油が浸透
した場合でも外層への膨潤を防止しつつ内層の「へた
り」によるシール性の低下を防止できる効果である。

【００２７】

【発明の実施の形態】図１は本発明の好ましい実施の形
態を示す図で、自動車の自動変速機用作動油の冷却配管
系ホースに適用した場合の例を示している。

【００２８】一般に自動変速機用作動油の冷却配管系ホ
ースには、最高で１４０℃程度に加熱された油が流通
し、油圧は最高で１．２ＭＰａにもなる。さらに、ホー
スがエンジンルーム内に配索されるため、ホースの外表
面も高温にさらされる。したがって、ホースには、１５
０℃にて１，０００時間熱老化後の破裂圧が５．４ＭＰ
ａ以上、また熱老化後の低温中でのシール性（油漏れ圧
力）が０．９８ＭＰａ以上という高性能が要求される。
同時に、上記自動変速機用作動油として、リン酸エステ
ル系添加剤を含有しアニリン点が６０〜９０の作動油が
用いられることがあることから、これらの諸要求を同時
に満たすべく本実施の形態では、図１に示すように、ホ
ース１を内側から順に内層２、中間層３、繊維補強層４
および外層５の合計四層構造として、これらを加硫一体
成形した。

【００２９】より具体的な実施例１〜４を比較例ととも
に表１に示す。

【００３０】実施例１では、ホース１の内径を７．５ｍ
ｍ、外径を１５．０ｍｍ、内層２の厚さ（肉厚）ｔを
０．５ｍｍにそれぞれ設定した。内層２のゴム材料とし
ては表２の配合例１のものを使用した。具体的には、内
層２のゴム材料は水素化ニトリルゴムを主成分として、
そのアクリルニトリル含有量が４４重量％で、かつヨウ
素価が１０（ｇ／１００ｇ）のものを使用した。なお、
加硫剤としてジクミルパーキオキサイドを３．２重量％
混入した。また、配合例１のものに代えてアクリルニト
リル含有量およびヨウ素価を変更した配合例２〜４のも
のを用いることも可能である。

【００３１】一方、中間層３のゴム材料としては表３の
配合例５のものを使用した。具体的には、中間層３のゴ
ム材料はカルボキシル基含有アクリルゴムを主成分とし
て、加硫剤としてアミン化合物を０．５重量％添加した
ものを使用した。また、外層５のゴム材料としては中間
層３と同様の配合例５のものを使用した。

【００３２】上記の中間層３および外層５の材料である
配合例５のカルボキシル基含有アクリルゴムは、カルボ
キシル基を含有しない比較配合例（配合例６〜９）のも
のと比較して、特に耐熱老化性および圧縮永久ひずみ率
の面で優れている。

【００３３】なお、表２，３における物性測定のための
試料は、１６０℃×３０分プレス加硫後、１７５℃×５
時間オーブン加硫したものを使用した。また、耐油性試
験に用いる油は、リン酸エステル系添加剤を含有し、ア
ニリン点が６０〜９０の自動変速機用作動油を使用し
た。その他の試験方法については、ＪＩＳ Ｋ６３０１
に準拠して実施した。

【００３４】繊維補強層４としては表１に示すように、
１，０００デニールのアラミド糸を２本撚りしたものを
打ち数２４でブレード編みしたものを使用した。

【００３５】実施例２では、上記の繊維補強層４とし
て、１，５００デニールのポリエステル糸を１本撚りし
たものを打ち数２４でブレード編みしたものを使用し、
それ以外のホース寸法およびゴム材料は実施例１のもの
と同じ条件とした。

【００３６】実施例３では、内層２のゴム材料として表
２の配合例２のものを用い、それ以外のホース寸法およ
び繊維補強層４は実施例１のものと同じ条件とした。な
お、表２から明らかなように、配合例２のゴム材料は配
合例１のものと比較してヨウ素価を１０（ｇ／１００
ｇ）から２５（ｇ／１００ｇ）に増やしたものである。

【００３７】実施例４では、内層２の厚さｔを１．２ｍ
ｍとし、それ以外はすべて実施例１と同じ条件とした。

【００３８】比較例では、表１から明らかなように中間
層３および外層５として配合例９のものを使用し、それ
以外は実施例１と同じ条件とした。具体的には、配合例
９のゴム材料は、表３から明らかようにビニル基含有ア
クリルゴムを主成分とし、加硫剤として有機過酸化物を
１．５重量％添加したものである。

【００３９】各実施例１〜４および比較例のそれぞれの
ホースについて、表１に示すように密着性、耐圧性およ
び低温シール性の面から評価した。

【００４０】密着性については、ホースを長さ２５ｍｍ
に切断した上で各層間の剥離試験を行い、密着性良好で
部分的に材料破断に至ったものを「〇」、密着性が悪く
いずれかの層間で完全に分離できる状態のものを「△」
とした。

【００４１】耐圧性については、長さ３００ｍｍのホー
スに上記と同様のリン酸エステル系添加剤を含有しアニ
リン点が６０〜９０の自動変速機用作動油を封入し、オ
ーブン中で１５０℃にて１，０００時間熱老化後、ホー
ス表面温度を１４０℃に加熱した状態で加圧し破裂圧力
を測定した。

【００４２】低温シール性は、長さ３００ｍｍのホース
にバルジ付きパイプおよび板ばね式クランプを組み付
け、上記と同様の作動油を封入し、オーブン中で１５０
℃にて規定時間熱老化後、−１０℃低温槽内で作動油に
て加圧し、０．９８ＭＰａの圧力で油漏れが発生した熱
老化時間を記録した。

【００４３】表１から明らかなように、本発明に係る実
施例１〜４のホースは、内層２を形成している水素化ニ
トリルゴムと中間層３および外層５を形成しているアク
リルゴムとの間で良好な密着性を示し、熱老化後の耐圧
性（破壊圧力）の要求性能を満足し、さらに熱老化後の
低温シール性においても油漏れ発生に至る熱老化時間が
比較例に比べて長く、長期にわたって必要十分なシール
性を維持できる。

【００４４】特に、実施例１，２では、表１，２から明
らかなように、内層２を形成している水素化ニトリルゴ
ムについてそのアクリルニトリル含有量を４０重量％以
上とし、実施例１ではヨウ素価を１０（ｇ／１００ｇ）
以下とし、さらに、内層２の厚さ（肉厚）ｔをホース全
体厚さＴに対して０．０７５Ｔ≦ｔ≦０．３Ｔに設定し
ているため、実施例３，４に比べて油漏れ発生熱老化時
間が長く、シール性能が一段と向上していることがわか
る。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【表２】

【００４７】

【表３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す耐油性ホースの構成
説明図。

【符号の説明】

１…耐油性ホース ２…内層 ３…中間層 ４…繊維補強層 ５…外層

フロントページの続き (72)発明者 鈴木 隆 千葉県千葉市稲毛区長沼町330番地 鬼怒 川ゴム工業株式会社内 (72)発明者 大西 達海 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 太田 智仁 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 鈴木 広志 埼玉県入間市新光235番地 帝都ゴム株式 会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも二層以上の積層構造である耐
   油性ホースにおいて、 内層が水素化ニトリルゴムの配合物にて形成されるとと
   もに、内層の外側の外層がカルボキシル基を含有するア
   クリルゴムの配合物にて形成されてなり、 それらの内外層を加硫成形して一体化したことを特徴と
   する耐油性ホース。
2. 【請求項２】 内層と外層との間に繊維補強層が介装さ
   れていて、内層と繊維補強層および外層の三者を加硫成
   形して一体化したことを特徴とする請求項１に記載の耐
   油性ホース。
3. 【請求項３】 内層の水素化ニトリルゴムのアクリルニ
   トリル含有量が３０重量％以上であることを特徴とする
   請求項１または２に記載の耐油性ホース。
4. 【請求項４】 内層の水素化ニトリルゴムのヨウ素価が
   ３０（ｇ／１００ｇ）以下であることを特徴とする請求
   項１〜３のいずれかに記載の耐油性ホース。
5. 【請求項５】 内層の水素化ニトリルゴムが、少なくと
   も有機過酸化物加硫剤を配合した配合物であることを特
   徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の耐油性ホー
   ス。
6. 【請求項６】 内層の厚さ（ｔ）がホース全厚さ（Ｔ）
   に対して０．０７５Ｔ≦ｔ≦０．３Ｔであることを特徴
   とする請求項１〜５のいずれかに記載の耐油性ホース。