JP2010054037A - ホース - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料からなるホース10において、アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料は、100℃におけるムーニー粘度が65〜80であり、アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料に含まれているアクリロニトリル−ブタジエンゴムは、アクリロニトリル成分の含有率が27〜36質量%であり、かつ、100℃におけるムーニー粘度が50〜100であり、外周には、クロロスルホン化ポリエチレン材料からなる外層12を有し、アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料及びクロロスルホン化ポリエチレン材料は、常圧下において加熱により加硫されたことを特徴とするホース。
【選択図】図1
Description
そのため、少量多品種の生産を考慮して、連続して生産(加硫)できる常圧下でのHAV(熱空気加硫)等の検討が行われている。しかし、常圧下での加熱による加硫では、加熱時にNBR材料に外圧が加わらないことから、NBR材料中の水分等が気化・膨張することで発泡してしまい、ホース内に気泡が生じていた。このようにホース内に生じた気泡は、ホースの性能(破裂圧、外形変化)を低下させるおそれがあった。
その対策として、EPDM(エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム)材料の常圧下での加熱による加硫や、特許文献1に記載の、エピクロルヒドリンゴム材料の外管層とフッ素ゴム材料の内管層とからなるブロー成形品のように、脱水剤として、酸化カルシウムを添加することが考えられる。また、成形時(押出時)等に減圧吸引することも考えられる。しかし、NBRは、EPDM等より、親水性(吸水性)であることから、NBR材料は多くの水分を含むことになる(EPDM材料の含水率が約0.15質量%であるのに対し、NBR材料の含水率は約0.25〜0.5質量%である)上に、NBRは、ガスバリア性(気体を通し難い性質)が強いことから、EPDM材料等のように酸化カルシウムの添加や減圧吸引だけでは、NBR材料の発泡を抑えることができなかった。
なお、酸化カルシウムは、特許文献2に記載のように、脂肪酸亜鉛の析出防止に用いられることもある。
具体的には、アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料中の水分が、アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料中でベーパライズしないようにするため、アクリロニトリル−ブタジエンゴムを、高粘度のものとし、かつ、温度上昇により粘度が大きく低下する要因であるアクリロニトリル(AN)成分の含有量が少ないものとした。また、アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料は、可塑剤の含有量を減らし、高粘度化した。
また、アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料中から水分が抜けやすくするため、アクリロニトリル−ブタジエンゴムを、親水性を有するアクリロニトリル(AN)成分の含有量が少ないものとした。
前記アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料は、100℃におけるムーニー粘度が65〜80であり、前記アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料に含まれているアクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)は、アクリロニトリル(AN)成分の含有率が27〜36質量%であり、かつ、100℃におけるムーニー粘度が50〜100であり、
前記アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料は、常圧下において加熱により加硫されたことを特徴としている。
また、外周には、前記アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料と加硫接着可能なゴム材料からなる外層を有することが好ましい。
アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)は、アクリロニトリル成分の含有率が27質量%未満では、ホース(特に自動車用ホース)に期待される特性(耐油性等)を確保することができなくなり、36質量%を超えると、1として、ガスバリア性が高くなりすぎるため加硫時の水分等の抜け(発散)が抑制される。2として、アクリロニトリル成分は、樹脂のように温度による粘度変化が大きいことから、加硫時のアクリロニトリル−ブタジエンゴムの粘度低下が大きくなるため、アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料の粘度低下を招く。この二つの作用により、加硫時の発泡を抑制できず、ホースに気泡が生じてしまうおそれがある。好ましくは、30〜36質量%である。
また、アクリロニトリル−ブタジエンゴムは、100℃におけるムーニー粘度(ML(1+4)100℃)が、50〜80であることが好ましい。
アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料(NBR材料)は、100℃におけるムーニー粘度(ML(1+4)100℃)が65未満では、加硫時の加熱(約150℃)による水分等の気化・膨張により、ホースに気泡が生じてしまうおそれがあり、80を超えるとホースを成形し難くなる(通常、ホースは押出成形によって成形される)。
また、アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料は、アクリロニトリル−ブタジエンゴムに、可塑剤、充填剤等の配合剤が配合されており、配合剤の配合量は、特に限定はされないが、アクリロニトリル−ブタジエンゴム100質量部に対する質量部の割合であるphr(parts per hundred parts of rubber)で、200〜240phrであることが好ましい。
このうち、可塑剤の配合量としては、特に限定はされないが、アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料の粘度低下を抑えるため、10〜30phrであることが好ましい。より好ましくは、10〜20phrである。
可塑剤としては、特に限定はされないが、アジピン酸エステル等を含むアジピン酸系等が例示できる。
充填剤としては、特に限定はされないが、カーボンブラック、炭酸カルシウム、クレー、タルク等が例示でき、アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料の練り加工性が良くなることから、炭酸カルシウムを配合することが好ましい。
また、アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料の含水率としては、特に限定はされないが、0.4質量%以下であることが好ましい。
また、アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料を加硫した加硫物の硬さとしては、特に限定はされないが、ホースの性能を考慮し、60〜75であることが好ましい。
外層は、ホースの外周の全周に設けられていてもよいし、一部のみに設けられていてもよい。また、単層であってもよいし、複層であってもよい。
アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料と加硫接着可能なゴム材料としては、特に限定はされないが、クロロスルホン化ポリエチレン材料(CSM材料)等が例示できる。
クロロスルホン化ポリエチレン材料としては、特に限定はされないが、クロロスルホン化ポリエチレン(CSM)を85〜100質量%含むことが好ましい。
加硫温度としては、特に限定はされないが、140〜165℃であることが好ましい。
アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料の加硫剤としては、特に限定はされないが、硫黄の含有量が少ないものが好ましい。
成形方法としては、特に限定はされにが、通常ホースの成形に使われている押出成形等が例示できる。
ホースとしては、特に限定はされないが、具体的には、自動車の燃料ホース、自動車のエアー系ホース等の自動車用のホース(自動車用ホース)等が例示できる。
アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料は、100℃におけるムーニー粘度が65〜80であり、
アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料に含まれているアクリロニトリル−ブタジエンゴムは、アクリロニトリル成分の含有率が27〜36質量%であり、かつ、100℃におけるムーニー粘度が50〜100であり、
外周には、クロロスルホン化ポリエチレン材料からなる外層を有し、
アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料及びクロロスルホン化ポリエチレン材料は、常圧下において加熱により加硫されたことを特徴とするホース。
本発明のホース10は、内管層11を成形した後、外層12を成形し、その後、常圧下において加熱により、加硫された。
各試料は、押出成形機を用いて、内管層を形成し、内管層の外周面にクロロスルホン化ポリエチレン材料からなる外層を形成した後、常圧下において、160℃で30分間加熱して、加硫を行い作成した。
なお、比較例3については、アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料の粘度が高すぎたため、押出成形することができなった。
先ず、各試料の内管層(アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料の加硫物)の密度(ρ1)を測定し求めた。
次に、各試料に用いたアクリロニトリル−ブタジエンゴム材料を、加硫缶を用いて加硫した(加圧下で加熱して加硫した)ものの密度(ρ2)を測定し求めた。
このようにして求めた密度から、次の計算式により各試料の発泡率(S:加硫缶を用いて加硫したもの(内管層)のに対する各試料の内管層の体積の増加率)を算出した。
従って、発泡率が0体積%のものは、加硫の条件の違い(常圧下と加圧下)による体積の変化がないことから、常圧下における加熱により加硫を行っても気泡が生じていない。
従って、本実施例によれば、常圧下における加熱により加硫を行っても気泡が生じないアクリロニトリル−ブタジエンゴム材料からなる内管層と、クロロスルホン化ポリエチレン材料からなる外層とを有するホースを得ることができる。
11 内管層
12 外層
Claims (3)
- アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料からなるホースにおいて、
前記アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料は、100℃におけるムーニー粘度が65〜80であり、
前記アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料に含まれているアクリロニトリル−ブタジエンゴムは、アクリロニトリル成分の含有率が27〜36質量%であり、かつ、100℃におけるムーニー粘度が50〜100であり、
前記アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料は、常圧下において加熱により加硫されたことを特徴とするホース。 - 前記アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料は、前記アクリロニトリル−ブタジエンゴム100質量部に対し可塑剤が10〜30質量部配合された請求項1記載のホース。
- 外周には、前記アクリロニトリル−ブタジエンゴム材料と加硫接着可能なゴム材料からなる外層を有する請求項1又は2記載のホース。
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