FR2899304A1 - Tuyau d'air resistant a la chaleur - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un tuyau d'air résistant à la chaleur qui présente une excellente résistance à l'exsudation d'huile et produit moins de bruit de vibration. Le tuyau d'air résistant à la chaleur a une couche interne (1) formée d'un matériau de couche interne comprenant du caoutchouc de silicone comme composant principal, et une couche externe (2) prévue sur la périphérie extérieure de la couche interne (1) et formée d'un matériau de couche externe comprenant un caoutchouc acrylique comme principal composant, le caoutchouc acrylique contenant au moins 50 % en poids d'acrylate d'éthyle et ayant un facteur de dissipation (tan delta) d'au moins 0,09 à 150 degree C et un module de stockage élastique (E') d'au moins 7,0 MPa.

Description

1 TUYAU D'AIR RESISTANT A LA CHALEUR
La présente invention concerne un tuyau d'air résistant à la chaleur destiné à être utilisé comme un tuyau d'air hautement résistant à la chaleur pour des moyens de transport comme une automobile. Le caoutchouc acrylique a été conventionnellement utilisé comme matériau pour former un tuyau d'air thermorésistant à utiliser dans des automobiles ou similaire. Du fait de la limitation de plus en plus poussée des émissions d'échappement et l'amélioration des performances du surcompresseur (turbocompresseur), dans les moteurs à haute puissance au cours des dernières années il existe une demande accrue pour un tuyau d'air thermorésistant présentant une résistance thermique extrêmement améliorée. Pour satisfaire cette demande, le caoutchouc de silicone ayant une excellente résistance thermique est utilisé à la place du caoutchouc acrylique. Par exemple, on a proposé un tuyau constitué d'une couche intérieure et d'une couche externe, chacune formée de caoutchouc de silicone, une couche de fibres de renfort étant intercalée entre la couche interne et la couche externe. Toutefois, un tel tuyau pose le problème que le caoutchouc de silicone ayant une résistance à la perméation d'huile insuffisante provoque le phénomène d'exsudation d'huile, à savoir, de l'huile en forme de brouillard présente dans le flux d'air qui traverse le tuyau d'air pénètre dans le tuyau d'air à partir de la surface intérieure de celui-ci et atteint la surface extérieure de celui-ci.
Pour résoudre le problème ci-dessus, on a proposé par exemple dans la demande de brevet japonais publiée non examinée n 2000 193152, un tuyau d'air résistant à la chaleur ayant une couche interne formée de caoutchouc de silicone et une couche encore plus interne, prévue sur la surface périphérique interne de la couche interne et formée de caoutchouc fluoré.
Toutefois, puisque le caoutchouc fluoré utilisé pour former la couche la plus interne du tuyau ci-dessus est onéreux, les coûts de production du tuyau sont accrus. En outre, puisque l'adhésion entre la couche la plus interne en caoutchouc fluoré et la couche interne formée de caoutchouc de silicone n'est pas nécessairement suffisante, une délamination interlaminaire peut avoir lieu quand le tube est utilisé comme tuyau résistant à la chaleur, ce qui peut provoquer différents autres problèmes. Le caoutchouc fluoré est insuffisant en termes de performances à basse température et également en termes de résistance aux amines, par exemple, à certains additifs de pression extrême, modificateurs de viscosité ou similaire, ajoutés à une huile moteur. En outre, puisque le tuyau ci-dessus comprend une couche externe formée de caoutchouc de silicone ayant un faible facteur de dissipation (tan S), le tuyau présente une moindre capacité de suppression de la transmission de vibrations, à savoir le tuyau est moins bon en termes de suppression de la transmission de vibrations à travers le tuyau par rapport à des tuyaux en caoutchouc acrylique de l'état de la technique. Etant donné ce qui précède, un but de la présente invention consiste à proposer un tuyau d'air résistant à la chaleur ayant une excellente résistance à l'exsudation d'huile et une bonne capacité de suppression de la transmission de vibrations. Pour atteindre le but décrit ci-dessus, un tuyau d'air résistant à la chaleur selon la présente invention a une couche interne formée d'un matériau de couche interne comprenant un caoutchouc de silicone comme principal composant, et une couche externe prévue sur la périphérie extérieure de la couche interne et comprenant un caoutchouc acrylique comme principal composant, le caoutchouc acrylique contenant au moins 50 % en poids d'acrylate d'éthyle et ayant un facteur de dissipation (tan S) d'au moins 0,09 à 150 C et un module de stockage élastique (E') d'au moins 7,0 MPa. Comme mentionné ci-dessus, le facteur de dissipation (tan S) dans la présente invention se réfère à une valeur obtenue à 150 C. Les inventeurs ont réalisé des études intensives pour obtenir un tuyau ayant une excellente résistance à l'exsudation d'huile et une bonne capacité de suppression de la transmission de vibrations. Pendant leurs études, ils ont formé un tuyau constitué d'une couche interne formée d'un caoutchouc de silicone ayant une excellente résistance à la chaleur, et d'une couche externe formée d'un caoutchouc acrylique ayant une excellente résistance à l'exsudation d'huile. Toutefois, le tuyau obtenu avait une mauvaise capacité de suppression de la transmission de vibrations, à savoir, le tuyau n'était pas capable de supprimer suffisamment la transmission de vibrations. Après d'autres études, ils ont trouvé qu'un tuyau formé en utilisant un caoutchouc acrylique spécifique d'une qualité hautement amortissante (hautement élastique) a une meilleure capacité de suppression de la transmission de vibrations et est excellent pour supprimer la transmission de vibrations. Spécifiquement, les 3 inventeurs ont trouvé qu'un tuyau d'air résistant à la chaleur ayant une excellente résistance à l'exsudation d'huile et une capacité de suppression de :la transmission de vibrations peut être obtenu en formant la couche externe du tuyau avec un matériau comprenant du caoutchouc acrylique comme principal composant, lequel caoutchouc acrylique contient au moins 50 % en poids d'acrylate d'éthyle et a un facteur de dissipation (tan 8) d'au moins 0,09 à 150 C et un module de stockage élastique (E') d'au moins 7,0 MPa. Donc, les inventeurs ont réalisé la présente invention. Dans la présente invention, ayant une excellente capacité de suppression de la transmission de vibrations signifie que la transmission de vibrations est bien supprimée. Comme décrit ci-dessus, puisque la couche externe du tuyau d'air résistant à la chaleur de l'invention est formée avec le matériau de la couche externe comprenant du caoutchouc acrylique comme principal composant, dans lequel le caoutchouc acrylique contient au moins 50 % en poids d'acrylate d'éthyle et. a un facteur de dissipation (tan 8) d'au moins 0,09 à 150 C et un module de stockage élastique (E') d'au moins 7,0 MPa, une excellente résistance à l'exsudation d'huile et un bruit de vibrations réduit du tuyau sont atteints. En outre, selon la présente invention, puisqu'il n'est pas nécessaire de former une couche interne additionnelle en caoutchouc fluoré sur la surface périphérique interne d'une couche interne formée de caoutchouc de silicone, le tuyau de la présente invention est produit avec des coûts inférieurs et a de meilleures performances à basse température et une bonne résistance aux amines en comparaison au tuyau divulgué dans la demande de brevet japonais publiée non examinée n 2000 193152. En outre, quand le tuyau d'air résistant à la chaleur de la présente invention comprend en outre une couche de fibres de renfort tressées ayant un nombre de fils de chaîne de 2 à 4 et un nombre de fils de trame de 30 à 50, la propriété de suppression de la transmission du bruit de vibrations du tuyau est amélioré et l'éclatement du tuyau est évité. La figure 1 est un diagramme schématique illustrant une structure d'un mode 30 de réalisation d'un tuyau d'air résistant à la chaleur selon la présente invention ; et La figure 2 est un diagramme schématique illustrant une structure d'un autre mode de réalisation d'un tuyau d'air résistant à la chaleur selon la présente invention.
Des modes de réalisation de la présente invention seront ensuite décrits en détail. Un mode de réalisation du tuyau d'air résistant à la chaleur selon la présente invention consiste en une couche interne 1 et une couche externe 2 directement 5 formée sur la surface périphérique extérieure de la couche interne comme indiqué sur la figure 1. Une caractéristique importante de la présente invention est que la couche interne 1 soit formée d'un matériau de couche interne comprenant du caoutchouc de silicone comme composant principal de celui-ci et la couche externe 2 formée d'un 10 matériau de couche externe comprenant du caoutchouc acrylique comme composant majeur, le caoutchouc acrylique contenant au moins 50 % en poids d'acrylate d'éthyle et ayant un facteur de dissipation (tan S) d'au moins 0,09 à 150 C et un module de stockage élastique (E') d'au moins 7,0 MPa. Quand le facteur de dissipation (tan S) du caoutchouc acrylique est inférieur à 0,09 à 150 C ou le module de stockage 15 élastique (E') du caoutchouc acrylique est moins à 7,0 MPa., la capacité de suppression de la transmission de vibrations est détériorée. Le facteur de dissipation (tan 6) du caoutchouc acrylique est de préférence dans la gamme comprise entre 0,09 et 0,13 et le module de stockage élastique (E') du caoutchouc acrylique est de préférence dans la gamme comprise entre 7,0 MPa et 20 10,0 Mpa. Dans la présente invention, le facteur de dissipation (tan S) et le module de stockage élastique (E') ont été mesurés selon la norme JIS K6394 à une fréquence de 10 Hz, à une température de test de 150 C, et avec une l'amplitude de contrainte de 0,5 %. 25 Comme matériau pour former la couche interne 1 du tuyau de l'invention, un caoutchouc de silicone est utilisé comme composant principal. Le caoutchouc de silicone n'est pas particulièrement limité, mais des exemples de celui-ci comprennent le caoutchouc de diméthylsilicone (MQ), le caoutchouc de méthylvinylsilicone (VMQ), le caoutchouc de phényl-méthylvinyl-silicone (PVMQ) et le caoutchouc de 30 fluorosilicone (FVMQ), qui peuvent être utilisés seuls ou en combinaison. Parmi eux, le VMQ est préféré du point de vue de la déformation rémanente à la compression et des coûts.
Dans la présente invention, composant principal signifie un composant présent en une quantité dépassant la moitié de la quantité totale du matériau. Donc, le matériau peut être constitué uniquement du composant principal. Le matériau de couche interne peut en outre contenir, par exemple, un agent 5 vulcanisant (peroxyde organique), un colorant, un agent conducteur, un antioxydant, ou un oxyde métallique, comme nécessaire. Comme matériau pour' former la couche externe 2 du tuyau de l'invention, un caoutchouc acrylique contenant au moins 50 % en poids, de préférence, au moins 60 % en poids, d'acrylate d'éthyle est utilisé comme un composant principal. En 10 effet, bien que l'acrylate d'éthyle a un effet d'amortissement (élastique) élevé et confère une grande capacité de suppression de la transmission de vibrations, si l'acrylate d'éthyle contenu dans le caoutchouc acrylique est inférieur à 50 % en poids, l'acrylate d'éthyle n'est pas capable de supprimer suffisamment la transmission de vibrations et ne confère pas au caoutchouc acrylique une capacité suffisante de 15 suppression de la transmission de vibrations. De préférence, le caoutchouc acrylique contient l'acrylate d'éthyle (EA) et le n-butyl-acrylate (BA) comme composants essentiels, et le rapport BAIEA n'est pas supérieur à 1,0, en vue d'un excellent équilibre entre résistance thermique, résistance à l'huile et performance basse température. 20 Le caoutchouc acrylique peut en outre contenir un monomère copolymérisable, tel que l'acrylate de méthyle, l'acrylate de méthoxyéthyle, l'éthylène, l'acétate de vinyle et l'acrylonitrile. De préférence, le caoutchouc acrylique contient un groupe de réticulation choisi parmi les groupes époxy et carboxyle, en vue de la résistance à la chaleur, la 25 déformation rémanente à la compression, la résistance à la carbonisation et la stabilité au stockage. Des exemples de monomère pour introduire le groupe de réticulation dans le caoutchouc acrylique comprennent le méthacrylate de glycidyle, le glycidylallyléther, l'ester monoéthylique de l'acide maléique, et l'ester monobutylique d'acide maléique, qui peuvent être utilisés seuls ou en combinaison. 30 Le monomère d'introduction du groupe de réticulation est de préférence présent dans une proportion d'au plus 5 % en poids, de préférence au plus 2 % en poids, relativement à la quantité totale du caoutchouc acrylique. 6 Le matériau de couche externe peut en outre contenir, par exemple, un adjuvant de mise en oeuvre, du noir de carbone, un plastifiant, un antioxydant, un agent vulcanisant, un adjuvant de vulcanisation, un accélérateur de vulcanisation, une charge blanche et un retardateur de flamme, si nécessaire.
Des exemples d'adjuvants de mise en oeuvre comprennent l'acide stéarique, la n-octadécylamine et le stéaryl-phosphate polyoxyéthyléné qui peuvent être utilisés seuls ou en combinaison. L'adjuvant de mise en oeuvre est de préférence présent dans une proportion de 0,2 partie en poids (ci-après dénommé parties ) à 5 parties, de préférence de 0,5 10 partie à 3 parties, pour 100 parties du caoutchouc acrylique, en vue de la propriété anti-efflorescence et de la déformation rémanente à la compression. Le noir de carbone est de préférence présent dans une proportion de 30 parties à 100 parties, de préférence 40 parties à 80 parties, pour 100 parties du caoutchouc acrylique, en vue de la flexibilité du tuyau obtenu. 15 Des exemples de l'antioxydant comprennent la 4,4'-(a,adiméthylbenzyl)diphénylamine. L'anti-oxydant est de préférence présent dans une proportion de 0,5 partie à 5 parties, de préférence 1 partie à 4 parties, pour 100 parties du caoutchouc acrylique, en vue de la propriété anti-efflorescence et de la déformation rémanente à la compression. 20 Des exemples de l'agent de vulcanisation comprennent le 1-méthyl-2-méthylimidazol et le carbamate d'hexaméthylènediamine, qui peuvent être utilisés seuls ou en combinaison. L'agent de vulcanisation est de préférence présent dans une proportion de 0,1 partie à 10 parties, de préférence de 0,25 partie à 5 parties, pour 100 parties du 25 caoutchouc acrylique. Si la proportion de l'agent vulcanisant est inférieure à 0,1 partie, le tuyau obtenu tend à avoir une résistance faible due à une réticulation insuffisante. Si la proportion de l'agent vulcanisant est supérieure à 10 parties, le tuyau obtenu tend à avoir une mauvaise flexibilité avec une dureté élevée. Des exemples d'adjuvant de vulcanisation comprennent la triméthylthiourée, 30 le bromure de stéaryltriméthylammonium et la di-ortho-tolylguanidine, qui peuvent être utilisés seuls ou en combinaison. La structure du tuyau d'air résistant à la chaleur selon l'invention n'est pas limitée à la structure en deux couches consistant en une couche interne 1 et une 7 couche externe 2 comme indiqué sur la figure 1, et le tuyau peut avoir une structure consistant en une couche interne 1, une couche externe 2 et une couche de fibre de renfort 3 intercalée entre elles, par exemple, comme indiqué sur la figure 2. Des exemples de fibres de renfort pour réaliser la couche de fibres de renfort comprennent les fibres de vinylon (poly(alcool vinylique)), les fibres de polyamide (nylon), les fibres aramide et les fibres de poly(éthylène téréphtalate) (PET). En vue de la capacité de suppression de la transmission de vibrations, de la résistance à la chaleur et de la résistance à la pression, les fibres de polyamide para-aromatique (ou aromatique de type para , comprenant des monomères aromatiques para-substitués) sont de préférence utilisées. Le procédé pour tisser les fibres de renfort mentionnées ci-dessus n'est pas spécifiquement limité, toutefois, des exemples de ceux-ci comprennent l'enroulement en spirale, le tressage et le tricotage. Le tuyau d'air résistant à la chaleur de l'invention indiqué sur la figure 2 est produit par exemple comme suit. Une composition de caoutchouc de silicone est préparée en mélangeant une quantité appropriée d'un agent vulcanisant (peroxyde organique) avec un caoutchouc de silicone comme le caoutchouc de méthylvinylsilicone (VMQ), et ensuite en malaxant le mélange au moyen d'une machine de malaxage comme un laminoir ou un malaxeur. Une composition de caoutchouc acrylique est préparée en incorporant une quantité appropriée d'un adjuvant de mise en oeuvre, du noir de carbone, un plastifiant, un antioxydant, un agent vulcanisant, un adjuvant de vulcanisation, ou similaire, dans un caoutchouc acrylique contenant au moins 50 % en poids d'acrylate d'éthyle, et ensuite en malaxant le mélange au moyen de la machine de malaxage. Après formation d'une couche interne de caoutchouc non vulcanisé par extrusion de la composition de caoutchouc de silicone, on forme une couche de fibres de renfort sur la couche interne par tissage de fibres de renfort par exemple par tressage de fibres sur la couche interne avec un décompte de fils de chaîne et de fils de trame prédéterminé. Ensuite, une couche externe de caoutchouc non vulcanisé est formée par extrusion de la composition de caoutchouc acrylique sur la surface périphérique extérieure de la couche de fibres de renfort. Ainsi, un tuyau non vulcanisé renforcé par des fibres est obtenu. Un mandrin en métal droit est inséré à travers le tuyau non vulcanisé et le tuyau est vulcanisé avec de la vapeur dans des conditions prédéterminées, par exemple, pendant 1 heure à 160 C. Ensuite, après enlèvement du mandrin du tuyau, le tuyau est exposé à une vulcanisation secondaire dans un four dans des conditions prédéterminées, par exemple, pendant 4 heures à 200 C, de manière à produire un tuyau d'air résistant à la chaleur comprenant une couche interne 1, une couche de fibres de renfort 3 formée sur la surface périphérique extérieure de la couche interne 1 et une couche externe 2 formée sur la surface périphérique extérieure de la couche de fibres de renfort 3 comme indiqué sur la figure 2. Si la couche externe du tuyau est formée d'un matériau de caoutchouc de silicone comme dans un tuyau conventionnel divulgué dans le document de la technique antérieure, le procédé de vulcanisation cidessus utilisant un mandrin à insérer à travers le tuyau pose le problème qu'il provoque un défaut ou une marque causé par la manipulation pendant l'insertion du mandrin qui peut rester sur la surface périphérique extérieure du tuyau. La présente invention résout avantageusement ce problème en utilisant un matériau de caoutchouc acrylique pour former la couche externe du tuyau. La structure du tuyau d'air résistant à la chaleur de l'invention n'est pas limitée aux structures indiquées sur les figures 1 et 2. Par exemple, une couche de protection supplémentaire à l'extérieur peut être formée sur la surface périphérique extérieure de la couche externe 2.
La couche interne 1 du tuyau d'air résistant à la chaleur de l'invention a avantageusement une épaisseur de 0,5 mm à 5 mm, de préférence 1 mm à 4 mm, tandis que la couche externe 2 a avantageusement une épaisseur de 0,5 mm à 5 mm, de préférence 1 mm à 4 mm. Le tuyau d'air résistant à la chaleur de l'invention a de préférence un diamètre interne de 20 mm à 100 mm, de préférence 30 mm à 70 mm.
Ci-après, les exemples de l'invention seront décrits en se référant aux exemples comparatifs. Il faudra noter que la présente invention n'est pas limitée aux exemples. Les compositions de caoutchouc de silicone et les compositions de caoutchouc acrylique suivantes ont été préparées pour produire les tuyaux des 30 exemples et exemples comparatifs.
Composition de caoutchouc de silicone 9 Une composition de caoutchouc de silicone a été préparée en mélangeant 100 parties de caoutchouc de méthylvinylsilicone (VMQ) (ELASTOSIL R760/70 OH disponible de WACKER ASAHIKASEI SILICONE CO, LTD, Tokyo, Japon) ayant un facteur de dissipation (tan S) de 0,02 à 150 C, et 1,8 parties d'agent de vulcanisation (peroxyde organique) (DS-3 disponible de WACKER ASAHIKASEI SILICONE CO, LTD, Tokyo, Japon).
Composition de caoutchouc acrylique Des compositions de caoutchouc acrylique ont été préparées par mélange des 10 composants listés dans le tableau 1 à des proportions indiquées dans le tableau 1, et le malaxage et le mélange obtenu au moyen d'un malaxeur de 5 litres.
TABLEAU 1 (Parties) 10 Caoutchouc acrylique COMPOSITION DE CAOUTCHOUC ACRYLIQ A B C D E F UE a 100 100 100 100 100 100 100 c b 100 100 Composition (% en poids) Acrylate d'éthyle 99 90 70 55 70 70 29 -Acrylate de n-butyle - 9 29 44 27 27 70 - - Acrylate de méthyle - - - -- - 63 55 Ethylène .. - - - 2 2 - 32 41 Monomère d'introduction de groupe de réticulation (% en poids) Méthacrylate de 1 1 1 1 1 - 1 - - glycidyle Maléate de monoéthyle - - - - - 1 - 4 4 Acide stéarique 1 1 1 1 1 1 1 2 2 Noir de carbone 65 65 65 65 65 65 65 65 65 Plastifiant 5 5 5 5 5 5 5 5 5 Anti-oxydant 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Adjuvant de mise en - - - - - 0,5 - 0,5 0, 5 oeuvre A Adjuvant de mise en - - - - - _ _ 2 2 oeuvre B Agent de vulcanisation 1 1 1 1 1 - 1 - - A Agent de vulcanisation - - - - _ _ _ 2 2 B Adjuvant de 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 - 0,5 - - vulcanisation A Adjuvant de 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 - 0,3 - - vulcanisation B Adjuvant de - - - - - 2 - 4 4 vulcanisation C tan 5 de caoutchouc 0,12 0,11 0,10 0,09 0,10 0,11 0,08 0,15 0,15 acrylique E' de caoutchouc 8,5 8,3 7,8 7,2 8,0 9,2 6,5 4,8 4,7 acrylique (MPa) Les matériaux suivants ont été préparés pour chacun des composants dans le tableau 1. Acide stéarique (adjuvant de mise en oeuvre) LUNAC S-30 disponible chez Kao Corporation, Tokyo, Japon Noir de carbone SEAST SO disponible chez Tokai Carbon Co, Ltd, Tokyo, Japon Plastifiant ADK CIZER RS-735 disponible chez ADEKA Corporation (anciennement Asahi Denka Kogyo Co, Ltd), Tokyo, Japon Anti-oxydant 4,4'-(a,a-diméthylbenzyl)diphénylamine (NAUGARD 445 disponible chez Chemtura Corporation (anciennement Crompton Corporation) de Connecticut USA) Adjuvant de mise en oeuvre A n-octadécylamine (ARMEEN 18D disponible chez Lion Akzo Co, Ltd, Mie, Japon) Adjuvant de mise en oeuvre B Polyoxyéthylène stéaryl éther phosphate (PHOSPHANOL RL210 disponible chez Toho Chemical Industry Co, Ltd, Tokyo, Japon).
Agent de vulcanisation A 1-méthyl-2-méthylimidazole (SN-25 disponible chez Shikoku Chemicals Corporation, Kagawa, Japon). Agent de vulcanisation B Carbamate d'hexaméthylènediamine (DIAK N 1 disponible chez E.I. du Pont 25 de Nemours and Company, Delaware, USA). Adjuvant de vulcanisation A Triméthylthiourée (NOCCELER TMU disponible chez OUCHISHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO, LTD, Tokyo, Japon) Adjuvant de vulcanisation B 30 Bromure de stéaryltriméthylammonium (CATINAL STB disponible chez Toho Chemical Industry Co, Ltd, Tokyo, Japon). Adjuvant de vulcanisation C 12 Di-o-tolylguanidine (NOCCELER DT disponible chez OUCHISHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO, Ltd, Tokyo, Japon).
Exemple 1 Une couche interne de caoutchouc non vulcanisé a été formée en extrudant la composition de caoutchouc de silicone mentionnée ci-dessus en forme de tube ayant un diamètre interne de 30 mm et une épaisseur de 3 mm. Ensuite, une couche de fibres de renfort a été formée sur la couche interne en tressant des fibres de polyamide para-aromatique ayant une finesse de 1000 deniers (monofilament) sur la couche interne à un angle de tressage (0) de 55 avec un décompte de fils de chaîne et de fils de trame déterminé. Ensuite, une couche externe de caoutchouc non vulcanisée ayant une épaisseur de 2 mm a été formée en extrudant la composition de caoutchouc acrylique A sur la surface périphérique extérieure de la couche de fibres de renfort. Ainsi, un tuyau non vulcanisé renforcé par des fibres a été obtenu. Après avoir découpé le tuyau non vulcanisé en morceaux ayant une longueur de 300 mm, un mandrin de métal droit ayant un diamètre extérieur de 30 mm a été inséré à travers des tuyaux non vulcanisés coupés. Ensuite, le tuyau a été vulcanisé avec de la vapeur pendant 1 heure à 160 C, le mandrin a été enlevé du tuyau, et le tuyau a été exposé à une vulcanisation secondaire dans un four pendant 4 heures sous 200 C, moyennant quoi un tuyau d'air résistant à la chaleur comprenant une couche interne 1, une couche de fibres de renfort 3 formée sur la surface périphérique extérieure de la couche interne 1, et une couche externe 2 formée sur la surface périphérique extérieure de la couche de fibres de renfort 3 a été produit.
Exemples 2 à 6, et exemples comparatifs 1 à 5 Des tuyaux d'air résistant à la chaleur ont été produits de la même façon que dans l'exemple 1 ci-dessus, à ceci près que les matériaux pour la couche interne et la couche externe ont été remplacés par les matériaux indiqués dans les tableaux 2 et 3.
TABLEAU 2 EXEMPLE 1 2 3 4 5 6 Couche interne *1 * 1 *1 *1 *1 *1 Couche de fibre de renfort Fibre de renfort Fibre de polyamide aromatique de type para ayant une finesse de 1000 deniers (fil unique) compte de e 3 3 3 3 3 3 chaîne compte de fils 40 40 40 40 40 40 Angle de tressage 55 55 55 550 55'' 55 (0) Couche externe *2 *3 *4 *5 *6 *7 Résistance à la O O O O O O chaleur Résistance à o O O O O O l'exsudation d'huile Capacité de O O O O O O suppression de la transmission de vibrations *1 composition de caoutchouc de silicone *2 : composition de caoutchouc acrylique A *3 : composition de caoutchouc acrylique B *4 composition de caoutchouc acrylique C *5 : composition de caoutchouc acrylique D *6 : composition de caoutchouc acrylique E *7 composition de caoutchouc acrylique F 13 5 TABLEAU 3 EXEMPLE 1 2 3 4 5 6 Couche la plus à - - - _ - *8 l'intérieur Couche interne *1 *1 *1 *2 *1 *1 Couche de fibre de renfort Fibre de renfort Fibre de polyamide aromatique de type para ayant une finesse de 1000 deniers (fil unique) compte de e 3 3 3 3 3 3 chaîne compte de fil 40 40 40 40 40 40 Angle de tressage 55 55 55 550 550 55 (e) Couche externe *9 *10 *Il *2 *1 *1 Résistance à la O O O X O O chaleur Résistance à o O O O X O l'exsudation d'huile Capacité de X X X O X X suppression de la transmission de vibrations * 1 : composition de caoutchouc de silicone *2 : composition de caoutchouc acrylique A *8 : composition de caoutchouc fluoré *9 : composition de caoutchouc acrylique a *10 : composition de caoutchouc acrylique b * 11 : composition de caoutchouc acrylique c 14 10 Exemple comparatif 6 Préparation d'une composition de caoutchouc fluoré Une composition de caoutchouc fluoré a été préparée en mélangeant 100 parties d'un caoutchouc fluoré (VITON GBL-200 disponible chez DuPont Performance Elastomers K.K., Tokyo, Japon), 10 parties de noir de carbone (ASAHI-THERMAL disponible chez Asahi Carbon Co, Ltd, Niigata, Japon), 3 parties d'oxyde de zinc (OXYDE DE ZINC II disponible chez Mitsui Mining & Smelting Co, Ltd de Tokyo, Japon), 1,3 parties d'agent de vulcanisation (peroxyde organique) (PERHEXA 25B-40 disponible chez NOF Corporation de Tokyo, Japon) et 2,5 parties d'un adjuvant de réticulation (isocyanurate de triallyl) (TAIC disponible chez Nippon Kasei Chemical Co, Ltd, de Tokyo, Japon).
Production d'un tuyau Un tuyau d'air résistant à la chaleur a été produit de la même façon que dans l'exemple comparatif 5, à ceci près qu'une couche interne supplémentaire d'une composition de caoutchouc fluoré et ayant une épaisseur de 1 mm a été formée. Les propriétés de chacun de ces tuyaux d'air résistant à la chaleur ainsi obtenus dans les exemples et exemples comparatifs ont été évaluées de la manière suivante. Les résultats des évaluations sont indiqués dans les tableaux 2 et 3.
Résistance à la chaleur Chaque tuyau a été incorporé dans un tube de forgeage d'aluminium ayant un diamètre droit de 31 mm de forme bombée selon JASO (Organisation de normalisation automobile japonaise) M101 et a été fixé par un collier à vis sans fin à un couple de vissage de 3 N.m selon la norme JASO F207. On a fait passer de l'air chauffé à 200 C à l'intérieur du tuyau, ce qui a augmenté la température de la surface périphérique extérieure du tuyau à environ 180 C, et le tuyau a été laissé au repos pendant 500 heures dans cet état. Ensuite, le tuyau a été refroidi à la température ambiante. Le tuyau ainsi traité a été placéentre une paire de plaques et rapidement comprimé jusqu'à ce que le diamètre interne du tuyau a été réduit de moitié. Le tuyau a été visuellement évalué pour détecter des anomalies comme les craquelures ou défauts. Dans les tableaux, le symbole 0 indique qu'aucune anomalie n'a été observée, tandis que le symbole X indique que des anomalies comme les craquelures ou les défauts ont été observés.
Résistance à l'exsudation d'huile Chaque tuyau a été introduit dans un tube de forgeage d'aluminium ayant un diamètre droit de 31 mm de forme bombée selon JASO M101 et a été fixé par un collier à vis sans fin à un couple de vissage de 3N.m selon la norme JASO F207. De l'huile de moteur diesel (Grade : 10W-30) a été encapsulée dans le tuyau, et le tuyau a été laissé au repos dans un bain de vieillissement résistant à l'explosion, à une température de 175 C pendant 500 heures. Ensuite, le tuyau a été refroidi à la température ambiante et l'huile de moteur diesel a été retirée du tuyau. Après que le tuyau ainsi traité a été laissé au repos pendant une semaine, l'exsudation d'huile sur la surface périphérique extérieure du tuyau (la surface de caoutchouc acrylique) a été visuellement évaluée. Dans les tableaux, le symbole O indique qu'aucune exsudation d'huile n'a été observée, tandis que le symbole X indique que l'exsudation d'huile a été observée.
Capacité de suppression de la transmission de vibrations Chaque tuyau a été intégré dans un tuyau de forgeage d'aluminium ayant un diamètre droit de 31 mm en forme de bulge selon la norme JASO M101 et a été fixé par un clamp à vis sans fin à un couple de vissage de 3N.m selon la norme JASO F207. Le tuyau a été disposé horizontalement avec une extrémité fixée et l'autre extrémité connectée à un dispositif générateur de vibrations. Lors de l'application d'une pression d'air de 200 kPa sur l'intérieur du tuyau, l'extrémité du tuyau connecté au générateur de vibrations a été soumise à des vibrations à une accélération de 5G et une fréquence de 15 Hz, et les vibrations transmises à la surface de l'extrémité opposée du tuyau ont été mesurées au moyen d'un capteur d'accélération. Dans les tableaux, le symbole O indique que l'accélération mesurée était de 4G ou moins, tandis que le symbole X indique que l'accélération mesurée était supérieure à 4G. Les résultats indiqués dans les tableaux 2 et 3 montrent que chaque tuyau des exemples présentait une excellente capacité de suppression de la transmission de vibrations ainsi qu'une bonne résistance à la chaleur et à l'exsudation d'huile.
Au contraire, chaque tuyau des exemples comparatifs 1 à 3 présentait une résistance insuffisante à la transmission de vibrations puisque la couche externe de chaque tuyau n'était pas formée d'une composition de caoutchouc acrylique contenant au moins 50 % en poids d'acrylate d'éthyle. Le tuyau de l'exemple comparatif 4 présentait une résistance à la chaleur insuffisante puisque la couche interne du tuyau était formée d'une composition de caoutchouc acrylique. Le tuyau de l'exemple comparatif 5 présentait une résistance à l'exsudation d'huile ainsi qu'une capacité de suppression de la transmission de vibrations insuffisantes puisque la couche interne et la couche externe du tuyau étaient formées de compositions de caoutchouc de silicone. Le tuyau de l'exemple comparatif 6 avait une résistance à l'exsudation d'huile améliorée par rapport au tuyau de l'exemple comparatif 5 grâce à la couche la plus à l'intérieur formée d'une composition de caoutchouc fluoré prévue sur le tuyau de l'exemple comparatif 5. Toutefois, le tuyau de l'exemple comparatif 6 présentait une capacité de suppression de la transmission de vibrations insuffisante. Le tuyau d'air résistant à la chaleur de la présente invention est généralement applicable à l'utilisation comme un tuyau hautement résistant à la chaleur et particulièrement adapté pour l'utilisation comme un tuyau d'air pour automobiles tels qu'un tuyau d'air pour surcompresseur à travers lequel passe de l'air chaud.
Toutefois, l'utilisation du tuyau d'air n'est pas limitée à l'utilisation comme tuyau d'air hautement résistant à la chaleur pour des systèmes de transport comme une automobile, mais il peut également être convenablement utilisé dans des systèmes de transport comme les tracteurs, cultivateurs, ou bateaux.

Claims (8)

REVENDICATIONS
1. Tuyau d'air résistant à la chaleur ayant une couche interne (1) formée d'un matériau de couche interne comprenant du caoutchouc de silicone comme composant principal, et une couche externe (2) prévue sur la périphérie extérieure de la couche interne (1) et formée d'un matériau de couche externe comprenant du caoutchouc acrylique comme composant principal, le caoutchouc acrylique contenant au moins 50 % en poids d'acrylate d'éthyle et ayant un facteur de dissipation (tan b) d'au moins 0,09 à 150 C et un module de stockage élastique (E') d'au moins 7,0 MPa.
2. Tuyau d'air résistant à la chaleur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le caoutchouc acrylique dans le matériau de la couche externe contient essentiellement de l'acrylate d'éthyle (EA) et de l'acrylate de n-butyle (BA), le rapport BA/EA ne dépassant pas 1,0.
3. Tuyau d'air résistant à la chaleur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le caoutchouc acrylique dans le matériau de la couche externe contient un groupe de réticulation choisi parmi les groupes époxy et carboxyle.
4. Tuyau d'air résistant à la chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre une couche de fibres de renfort (3) intercalée entre la couche interne (1) et la couche externe (2).
5. Tuyau d'air résistant à la chaleur selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la couche de fibres de renfort (3) comprend des fibres en polyamide para-aromatique tressées.
6. Tuyau d'air résistant à la chaleur selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par le fait que la couche de fibres de renfort (3) comprend des fibres de 25 renfort enroulées en spirale, tressées ou tricotées.
7. Tuyau d'air résistant à la chaleur selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la couche de fibres de renfort (3) comprenant des fibres tressées a un nombre de fils de chaînes de 2 à 4 et un nombre de fils de trame de 30 à 50.
8. Tuyau d'air résistant à la chaleur selon l'une quelconque des 30 revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le tuyau d'air est utilisé comme un tuyau d'air hautement résistant à la chaleur pour moyens de transport.
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