JP2015165034A - ホース用ゴム組成物及びホース - Google Patents

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Abstract

【課題】難燃性、耐摩耗性及び加工性を向上させることができるホース用ゴム組成物及びホースを提供する。
【解決手段】本発明のホース用ゴム組成物は、ゴム成分100質量部中に、クロロプレンゴム65質量部〜80質量部と、ブタジエンゴム10質量部〜25質量部と、スチレン−ブタジエンゴム10質量部〜25質量部とを含む。本発明のホースは、本発明のホース用ゴム組成物からなるゴム層を有する。
【選択図】図1

Description

本発明は、ホース用ゴム組成物及びホースに関し、特に、難燃性(特に、炎消失時間の短縮)及び耐摩耗性を向上させ、かつ加工性を確保させることができるホース用ゴム組成物及びホースに関する。
従来より、建設機械、ルーフサポーター等に用いられる油圧ホースについて、耐候性、耐疲労性、耐摩耗性、加工性等を向上させる検討がなされてきた(例えば、特許文献1及び2参照)。
前記油圧ホースは、近年、炭鉱や鉱山での使用が増加しており、作業時の安全性を考慮して、難燃性の向上が要求されている。ここで、油圧ホースに求められる難燃性は、主に、MSHA規格(米国鉱山保安規格)で定められている。
難燃性を発現するために、ホース用ゴム組成物として、燃焼時に不活性ガスを放出するハロゲン系ポリマー(例えば、クロロプレンゴム(CR))を使用しつつ、水酸化金属化合物(例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム)を多量に添加することが検討されている。
しかしながら、ハロゲン系ポリマーとしてのクロロプレンゴム(CR)は貯蔵安定性が低いため、クロロプレンゴム(CR)を用いたゴム組成物は、それを用いてホースを作製する際の加工性に難があることが知られている。また、水酸化金属化合物は補強性が低いため、水酸化金属化合物を用いたゴム組成物は耐摩耗性が大幅に低下して、ホース寿命が短くなることが知られている。また、摩耗寿命を考慮して外被ゴムの厚みを厚くした場合は、ホースとしての柔軟化や軽量化、省スペース化の面で劣ることになる。
そのため、難燃性(特に、炎消失時間の短縮)を発現しつつ、耐摩耗性及び加工性に優れるゴムの開発が強く求められていた。
特開2010−121006号公報 特開2011−1528号公報
そこで、本発明の目的は、難燃性(特に、炎消失時間の短縮)及び耐摩耗性を向上させ、かつ加工性を確保できるホース用ゴム組成物及びホースを提供することにある。
本発明者らは、ゴム成分として、特定量のクロロプレンゴム、ブタジエンゴム、及びスチレン−ブタジエンゴムを含むことにより、ホース用ゴム組成物の難燃性(特に、炎消失時間の短縮)及び耐摩耗性を向上させ、かつ加工性を確保できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
即ち、本発明のホース用ゴム組成物は、ゴム成分100質量部中に、クロロプレンゴム65質量部〜80質量部と、ブタジエンゴム10質量部〜25質量部と、スチレン−ブタジエンゴム10質量部〜25質量部とを含むことを特徴とする。
前記ゴム成分100質量部中に、クロロプレンゴム65質量部〜80質量部と、ブタジエンゴム10質量部〜25質量部と、スチレン−ブタジエンゴム10質量部〜25質量部とを含むと、難燃性(特に炎消失時間の短縮)及び耐摩耗性を向上させ、かつ加工性を確保できる。
本発明のホース用ゴム組成物は、前記ゴム成分100質量部に対して、シリカを5質量部〜25質量部配合してなることが好ましい。
前記ゴム成分100質量部に対して、シリカを5質量部〜25質量部配合してなると、難燃性を向上させ、耐摩耗性の低下を抑えることができる。
本発明のホース用ゴム組成物は、前記ゴム成分100質量部に対して、水酸化金属化合物を10質量部以下配合してなることが好ましい。
前記水酸化金属化合物の配合量が、前記ゴム成分100質量部に対して10質量部以下であると、耐摩耗性が低下するのを防止することができる。
本発明のホースは、本発明のホース用ゴム組成物からなるゴム層を有することを特徴とする。
前記ホースが、前記ホース用ゴム組成物からなるゴム層を有すると、難燃性(特に、炎消失時間の短縮)及び耐摩耗性を向上させ、かつ加工性を確保できる。
本発明によれば、難燃性(特に炎消失時間の短縮)及び耐摩耗性を向上させ、かつ加工性を向上させることができるホース用ゴム組成物及びホースを提供することができる。
図1は、本発明のホース用ゴム組成物を用いた油圧ホースの積層構造の一例を示す斜視図である。
(ホース用ゴム組成物)
本発明のホース用ゴム組成物は、少なくともゴム成分を含み、さらに必要に応じて、シリカ、水酸化金属化合物、その他の成分を含む。
<ゴム成分>
前記ゴム成分は、少なくとも、クロロプレンゴム(CR)、ブタジエンゴム(BR)及びスチレン−ブタジエンゴム(SBR)を含み、さらに必要に応じて、その他の重合体を含む。
<<クロロプレンゴム(CR)>>
前記クロロプレンゴム(CR)は、クロロプレン単量体の単独重合体(クロロプレン重合体)、又は、クロロプレン単量体とそれと共重合可能な他の単量体1種以上との混合物(以下、クロロプレン系単量体と称する)を重合させて得られた共重合体(以下、クロロプレン系重合体と称する)である。
−クロロプレンゴムの分類−
前記クロロプレンゴムは、分子量調節剤の種類により、イオウ変性タイプ、メルカプタン変性タイプ、キサントゲン変性タイプに分類される。
前記クロロプレンゴムとしては、いずれの変性タイプも使用可能である。しかしながら、前記イオウ変性タイプは、前記メルカプタン変性タイプ及び前記キサントゲン変性タイプに比較すると、ポリマー自体の耐熱性が劣るため、より耐熱性が要求される場合は、前記メルカプタン変性又は前記キサントゲン変性タイプを使用することが好ましい。
−−イオウ変性タイプ−−
前記イオウ変性タイプは、イオウとクロロプレン単量体又はクロロプレン系単量体を共重合したポリマーをチウラムジスルフィドで可塑化し、所定のムーニー粘度に調整するものである。
−−メルカプタン変性タイプ−−
前記メルカプタン変性タイプは、n−ドデシルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタン、オクチルメルカプタン等のアルキルメルカプタン類を分子量調節剤に使用するものである。
−−キサントゲン変性タイプ−−
前記キサントゲン変性タイプは、アルキルキサントゲン化合物を分子量調節剤に使用するものである。前記アルキルキサントゲン化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジメチルキサントゲンジスルフィド、ジエチルキサントゲンジスルフィド、ジイソプロピルキサントゲンジスルフィド、ジイソブチルキサントゲンジスルフィド、などが挙げられる。
前記アルキルキサントゲン化合物の使用量としては、クロロプレンゴムの分子量(あるいは、ムーニー粘度)が適正となるように選定される限り、特に制限はなく、目的(アルキル基の構造や目標とする分子量)に応じて適宜選択することができるが、クロロプレン単量体又はクロロプレン系単量体100質量部に対して、0.05質量部〜5.0質量部が好ましく、0.3質量部〜1.0質量部がより好ましい。
−クロロプレンゴム(CR)の含有量−
前記クロロプレンゴム(CR)の含有量としては、ゴム成分100質量部中において65質量部〜80質量部である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、65質量部〜75質量部が好ましい。
前記クロロプレンゴム(CR)の含有量が、ゴム成分100質量部中において65質量部未満であると、難燃性が低下し(炎消失時間が長くなり)、ゴム成分100質量部中において80質量部を超えると、加工性が低下する。一方、前記クロロプレンゴム(CR)の含有量が、前記好ましい範囲内であると、難燃性(特に、炎消失時間の短縮)及び加工性の点で有利である。
<<ブタジエンゴム(BR)>>
前記ブタジエンゴム(BR)は、ブタジエン単量体の単独重合体(ブタジエン重合体)、又は、ブタジエン単量体とそれと共重合可能な他の単量体1種以上との混合物(以下、ブタジエン系単量体と称する)を重合させて得られた共重合体(以下、ブタジエン系重合体と称する)である。
−ブタジエンゴム(BR)のシス−1,4結合量−
前記ブタジエンゴム(BR)のシス−1,4結合量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、90%以上が好ましく、93%以上がより好ましく、95%以上が特に好ましい。
前記シス−1,4結合量が、90%未満であると、耐摩耗性が低下することがある。一方、前記シス−1,4結合量が、前記好ましい範囲内であると、耐摩耗性の点で有利であり、前記より好ましい範囲内、又は、前記特に好ましい範囲内であると、さらに有利である。
なお、前記シス−1,4結合量は、H−NMR、13C−NMR、FT−IR、などを用いて測定することができる。
−ブタジエンゴム(BR)の含有量−
前記ブタジエンゴム(BR)の含有量としては、ゴム成分100質量部中において10質量部〜25質量部である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、15質量部〜20質量部が好ましい。
前記ブタジエンゴム(BR)の含有量が、ゴム成分100質量部中において10質量部未満であると、耐摩耗性が低下し、ゴム成分100質量部中において25質量部を超えると、加工性が低下する。一方、前記ブタジエンゴム(BR)の含有量が、前記好ましい範囲内であると、耐摩耗性の点で有利である。
<<スチレン−ブタジエンゴム(SBR)>>
前記スチレン−ブタジエンゴム(SBR)は、スチレン単量体とブタジエン単量体との共重合体(スチレン−ブタジエン共重合体)、又は、スチレン単量体及びブタジエン単量体とそれらと共重合可能な他の単量体1種以上との混合物(以下、スチレン−ブタジエン系単量体と称する)を重合させて得られた共重合体(以下、スチレン−ブタジエン系共重合体と称する)である。
−スチレン−ブタジエンゴム(SBR)のスチレン含有量−
前記スチレン−ブタジエンゴム(SBR)のスチレン含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、20質量%〜45質量%が好ましく、20質量%〜35質量%がより好ましい。
前記スチレン−ブタジエンゴム(SBR)のスチレン含有量が、20質量%未満であると、加工性が低下することがあり、45質量%超であると、耐摩耗性が低下することがある。一方、前記スチレン−ブタジエンゴム(SBR)のスチレン含有量が、前記好ましい範囲内であると、加工性と耐摩耗性のバランスの点で有利であり、前記より好ましい範囲内であると、さらに有利である。
−スチレン−ブタジエンゴム(SBR)の含有量−
前記スチレン−ブタジエンゴム(SBR)の含有量としては、ゴム成分100質量部中において10質量部〜25質量部である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10質量部〜20質量部が好ましい。
前記スチレン−ブタジエンゴム(SBR)の含有量が、ゴム成分100質量部中において10質量部未満であると、加工性が低下し、ゴム成分100質量部中において25質量部を超えると、CRまたはBRの含有量が減ることで、耐摩耗性または難燃性が低下する。一方、前記スチレン−ブタジエンゴム(SBR)の含有量が、前記好ましい範囲内であると、耐摩耗性と難燃性の両立の点で有利である。
<<ブタジエンゴム(BR)/スチレン−ブタジエンゴム(SBR)の質量比>>
ブタジエンゴム(BR)/スチレン−ブタジエンゴム(SBR)の質量比としては、10/25〜25/10である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、15/20〜25/10が好ましい。
前記質量比が、10未満/25であると、耐摩耗性が低下し、25超/10であると、加工性が低下する。一方、前記質量比が、前記好ましい範囲内であると、耐摩耗性と加工性との両立の点で有利である。
<<その他の重合体>>
前記その他の重合体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、天然ゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン(CSM)、塩素化ポリエチレン(CPE)、ニトリルゴム(NBR)、水素化アクリロニトリル・ブタジエンゴム(H−NBR)、アクリルゴム(ACM)、エチレン・プロピレンゴム(EPDM)、エピクロルヒドリンゴム(CO)、ヒドリンゴム(ECO)、シリコーンゴム(Q)、フッ素ゴム(FKM)、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、CSM、CPEが、難燃性の点で、好ましい。
<シリカ>
前記シリカを前記ホース用ゴム組成物に添加することにより、難燃性を向上させ(特に、アフタグロー消失時間を短くし)、補強性を高くして耐摩耗性を向上させることができる。
前記シリカの窒素吸着比表面積(NSA)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、70m/g〜300m/gが好ましく、100m/g〜280m/gがより好ましく、150m/g〜250m/gが特に好ましい。
前記シリカの窒素吸着比表面積(NSA)が、70m/g未満であると、難燃性及び耐摩耗性が低下することがあり、300m/g超であると、分散性、加工性が悪化することがある。一方、前記シリカの窒素吸着比表面積(NSA)が、前記好ましい範囲内であると、難燃性、耐摩耗性、加工性のバランスの点で有利であり、前記より好ましい範囲内、又は、前記特に好ましい範囲内であると、さらに有利である。
前記シリカの配合量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記ゴム成分100質量部に対して、5質量部〜25質量部が好ましく、7質量部〜15質量部がより好ましい。
前記シリカの配合量が、5質量部未満であると、難燃性が低下する(アフターグロー消失時間が長くなる)ことがあり、25質量部超であると、耐摩耗性が低下することがある。一方、前記シリカの配合量が、前記好ましい範囲内であると、難燃性と耐摩耗性の両立の点で有利であり、前記より好ましい範囲内であると、さらに有利である。
<水酸化金属化合物>
前記水酸化金属化合物を前記ホース用ゴム組成物に添加することにより、難燃性を向上させることができるが、耐摩耗性が低下する。よって、より耐摩耗性が要求される場合は、前記水酸化金属化合物を前記ホース用ゴム組成物に添加しない(又は、少量に抑える)ことが好ましい。
前記水酸化金属化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、などが挙げられる。
前記水酸化金属化合物の配合量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記ゴム成分100質量部に対して、10質量部以下が好ましく、8質量部以下がより好ましく、5質量部以下が特に好ましく、0質量部であってもよい(前記水酸化金属化合物が配合されていなくてもよい)。
前記水酸化金属化合物の配合量が、10質量部超であると、耐摩耗性が著しく低下することがある。
<その他の成分>
前記その他の成分としては、シリカ以外の充填材、可塑剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、スコーチ防止剤、軟化剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、シランカップリング剤、有機酸コバルトやレゾルシン、ヘキサメチレンテトラミン、メラミン樹脂などの接着助剤等のゴム業界で通常使用される配合剤を、本発明の目的を害しない範囲内で適宜選択し配合することができる。これら配合剤は、市販品を好適に使用することができる。なお、前記ゴム組成物は、ゴム成分に、必要に応じて適宜選択した各種配合剤を配合して、混練り、熱入れ、押出等することにより製造することができる。
前記シリカ以外の充填材としてはカーボンブラックが好適である。特に、カーボンブラックとしては耐摩耗性と押出し性の両立の観点からFEFクラス(ヨウ素吸着量20g/kg〜50g/kg、DBP給油量20(×10−5/kg)〜150(×10−5/kg))が望ましい。
(ホース)
本発明のホースは、少なくとも、ゴム層を有し、さらに必要に応じて、前記ゴム層以外の他ゴム層、その他の部材を有する。
−ゴム層−
前記ゴム層は、本発明のホース用ゴム組成物からなる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、外被ゴム層、などが挙げられる。
前記外被ゴム層の形状、構造及び大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記外被ゴム層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.3mm〜3.5mmが好ましく、0.7mm〜3.2mmがより好ましく、1.0mm〜3.0mmが特に好ましい。
前記ゴム層の厚みが、0.3mm未満であると、摩耗して早期寿命を迎えることがあり、3.5mm超であると、燃燃焼成分量増加により難燃性が低下する、またはホースとしての柔軟化、軽量化、省スペース化の面で劣ることがある。一方、前記ゴム層の厚みが、前記好ましい範囲内であると、難燃性と摩耗寿命の点で有利であり、前記より好ましい範囲内、又は、前記特に好ましい範囲内であると、さらに有利である。
前記ホースは、例えば、図1に示すように、内面ゴム層(内管ゴム)10と、ブラスめっきワイヤーを有する補強層12、14、16、18と、中間ゴム層(中間ゴム)11、13、15、17と、外面ゴム層(外被ゴム)19とを有する。
本発明のホース用ゴム組成物は、外面ゴム層(外被ゴム)19を形成するのに好適である。
なお、前記ホースの構造は、内側から内面ゴム層(内管ゴム)10と、各々4層からなる補強層12、14、16、18及び中間ゴム層(中間ゴム)11、13、15、17と、外面ゴム層(外被ゴム)19とを配した複数層からなるが、これに限定されるものではなく、例えば、内面ゴム層(内管ゴム)、補強層、及び外面ゴム層(外被ゴム)を順次積層した3層構造であってもよく、また、内面ゴム層(内管ゴム)、糸補強層、3層からなる中間ゴム層(中間ゴム補強層)、及び外面ゴム層(外被ゴム)を順次積層した6層構造であってもよく、かかる構造はホースの要求特性に応じて適宜選択することができる。また、前記補強層は全てブラスめっきワイヤーで形成される必要はなく、一部有機繊維で形成される補強層を用いることもできる。また、最外層に超高分子量ポリエチレンなどの樹脂層を配し、耐摩耗性を向上させたホースにも適用することができる。
<ホースの製造方法>
本発明のホースの製造方法は、例えば、以下のように、内管押出工程と、編み上げ工程と、外被押出工程と、樹脂モールド被覆工程と、加硫工程と、樹脂モールド剥離工程と、マンドレル抜出工程とを含み、さらに、必要に応じて適宜選択した、その他の工程を含む。
まず、ホース内径と同程度の直径を有する芯体(マンドレル)の外側に内面ゴム層10用のゴム組成物を押出成形して該マンドレルを被覆し、内面ゴム層10を形成する(内管押出工程)。次いで、該内管押出工程で形成した内面ゴム層10の外側に、所定本数のブラスめっきワイヤーを編み上げて補強層12を形成し(編み上げ工程)、該補強層12の内側に本発明のホース用ゴム組成物のシートを挿入形成して、中間ゴム層11を形成する。これを複数回繰り返して補強層14、16、18及び中間ゴム層13、15、17を順次積層し、本発明のホース用ゴム組成物からなる外面ゴム層19を形成する(外被押出工程)。さらに、外被押出工程で形成した外面ゴム層19の外側を適宜好適な樹脂で被覆し(樹脂モールド被覆工程)、これを所定の条件で加硫する(加硫工程)。加硫後、上記被覆樹脂を剥離し(樹脂モールド剥離工程)、マンドレルを取り除く(マンドレル抜出工程)ことにより、内面ゴム層10と外面ゴム層19との間に中間ゴム層11、13、15、17と補強層12、14、16、18を有するホースが得られる。
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。まず、以下に述べる重合体とゴム組成物を準備した。重合体の分析方法及びゴム組成物の評価方法を以下に示す。なお、表1〜5の配合量として記載された値の単位は、質量部である。また、表1〜5において、各実施例及び比較例のゴム組成物には、(i)カーボンブラック(#65、旭カーボン(株)製)80質量部、(ii)アロマオイル(コウモレックスNH−60T、新日本石油製)15質量部、(iii)亜鉛華5質量部、(iv)酸化マグネシウム3質量部、(v)ワックス(OZOACE0017、日本精蝋(株)製)2質量部、(vi)老化防止剤(ANTIGENE6C、住友化学(株)製)3質量部、(vii)ステアリン酸コバルト2質量部、(viii)硫黄2.5質量部、(ix)加硫促進剤NS 1質量部が含有される。
<ゴム組成物の評価方法>
(1)難燃性(炎消失時間)
難燃性(炎消失時間)は、MSHA規格(米国鉱山保安規格)ASTP5007の難燃性(炎消失時間)評価に基づき、評価した。なお、ゴムシートをモールドで150℃60分プレス加硫し、定められた寸法に切り出すことにより得られた評価サンプルの厚みは、3mm厚にて実施した。
得られた評価結果を表1〜5に示す。ここで、炎消失時間は、数値が小さい方が難燃性が良好である。
なお、評価基準は、以下の通りである。
◎:0秒以上10秒以下
○:10秒超25秒以下
△:25秒超60秒以下
×:60秒超
(2)難燃性(アフターグロー消失時間)
難燃性(アフターグロー消失時間)は、MSHA規格(鉱山保安規格)の難燃性(アフターグロー消失時間)評価に基づき、以下の方法により評価した。なお、ゴムシートをモールドで150℃60分プレス加硫し、定められた寸法に切り出すことにより得られた評価サンプルの厚みは、3mm厚にて実施した。
得られた評価結果を表1〜5に示す。ここで、アフターグロー消失時間は、数値が小さい方が難燃性が良好である。
なお、評価基準は、以下の通りである。
◎:0秒以上90秒以下
○:90秒超180秒以下
△:180秒超230秒以下
×:230秒超
(3)耐摩耗性(DIN摩耗量)
前記耐摩耗性(DIN摩耗量)は、JIS K 6264に準じて測定した。
得られた評価結果(比較例1を100とした場合の指数)を表1〜5に示す。ここで、耐摩耗性(DIN摩耗量)は、数値が(小さい)方が良好である。なお、評価サンプルは、150℃60分加硫したゴムシートから定められた寸法に打ち抜くことにより得られた。
(4)加工性(放置安定性)
前記加工性(放置安定性)は、下記の評価方法に従って評価した。
まず、ゴム練り後、40℃、95%RHの恒温恒湿槽に72時間保管したのち、JIS K 6300に規定されたムーニースコーチ試験を130℃にて実施し、ムーニー粘度とスコーチタイムにて判定した。
得られた評価結果を表1〜5に示す。
なお、評価基準は、以下の通りである。
○:ムーニー粘度100未満かつスコーチタイム:10min以上
△:ムーニー粘度が100未満で、スコーチタイム10min未満
×:ムーニー粘度が100以上
Figure 2015165034
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Figure 2015165034
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表1〜表5における*1〜*6は以下を示す。
*1 クロロプレンゴム(CR):電気化学工業製、電化クロロプレン「M40」
*2 ブタジエンゴム(BR):JSR製、「BR01(シス−1,4結合量:95%)
*3 スチレン−ブタジエンゴム(SBR):JSR製、「JSR1500」
*4 シリカ:東ソーシリカ製、「Nipsil AQ」
*5 水酸化アルミニウム:昭和電工製、「higilite H−42S」
*6 水酸化マグネシウム:協和化学製、「キスマ5A」
表1〜5より、ゴム成分100質量部中に、クロロプレンゴム65質量部〜80質量部と、ブタジエンゴム10質量部〜25質量部と、スチレン−ブタジエンゴム10質量部〜25質量部とを含む実施例1〜26は、ゴム成分100質量部中に、クロロプレンゴム65質量部〜80質量部と、ブタジエンゴム10質量部〜25質量部と、スチレン−ブタジエンゴム10質量部〜25質量部とを含まない比較例1〜18と比べて、難燃性(特に、炎消失時間の短縮)、耐摩耗性及び加工性を向上させることができることが分かる。
なお、表1〜5より、ゴム成分100質量部中に、クロロプレンゴムを65質量部含む実施例1、5〜13、17〜20、及び24〜26は、ゴム成分100質量部中に、クロロプレンゴムを60質量部含む比較例2〜4、8〜10、及び14〜16と比較して、クロロプレンゴムの含有量が5質量部しか異ならないにもかかわらず、炎消失時間が格段に短くなるという顕著な効果を奏していることが分かる。
本発明のホース用ゴム組成物は、例えば、建設機械、ルーフサポーター等に用いられる油圧ホースの中間ゴム層及び/又は外被ゴム層に好適に用いることができる。
1 ホース
10 内面ゴム層(内管ゴム)
11 中間ゴム層(中間ゴム)
12 補強層
13 中間ゴム層(中間ゴム)
14 補強層
15 中間ゴム層(中間ゴム)
16 補強層
17 中間ゴム層(中間ゴム)
18 補強層
19 外面ゴム層(外被ゴム)
即ち、本発明のホース用ゴム組成物は、ゴム成分100質量部中に、クロロプレンゴム65質量部〜80質量部含み、ゴム成分100質量部に対して、シリカ又は水酸化金属化合物を10質量部〜25質量部配合してなることを特徴とする。
前記ゴム成分100質量部中に、クロロプレンゴム65質量部〜80質量部含み、ゴム成分100質量部に対して、シリカ又は水酸化金属化合物を10質量部〜25質量部配合してなると、難燃性(特に炎消失時間の短縮)及び耐摩耗性を向上させ、かつ加工性を確保できる。
本発明のホース用ゴム組成物は、前記ゴム成分100質量部に対して、シリカを10質量部〜22質量部配合してなることが好ましい。
前記ゴム成分100質量部に対して、シリカを10質量部〜22質量部配合してなると、難燃性を向上させ、耐摩耗性の低下を抑えることができる。
本発明のホース用ゴム組成物は、前記ゴム成分100質量部に対して、水酸化金属化合物を10質量部超15質量部以下配合してなることが好ましい。
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。まず、以下に述べる重合体とゴム組成物を準備した。重合体の分析方法及びゴム組成物の評価方法を以下に示す。なお、表1〜表4の配合量として記載された値の単位は、質量部である。また、表1〜表4において、各実施例及び比較例のゴム組成物には、(i)カーボンブラック(#65、旭カーボン(株)製)80質量部、(ii)アロマオイル(コウモレックスNH−60T、新日本石油製)15質量部、(iii)亜鉛華5質量部、(iv)酸化マグネシウム3質量部、(v)ワックス(OZOACE0017、日本精蝋(株)製)2質量部、(vi)老化防止剤(ANTIGENE6C、住友化学(株)製)3質量部、(vii)ステアリン酸コバルト2質量部、(viii)硫黄2.5質量部、(ix)加硫促進剤NS 1質量部が含有される。
<ゴム組成物の評価方法>
(1)難燃性(炎消失時間)
難燃性(炎消失時間)は、MSHA規格(米国鉱山保安規格)ASTP5007の難燃性(炎消失時間)評価に基づき、評価した。なお、ゴムシートをモールドで150℃60分プレス加硫し、定められた寸法に切り出すことにより得られた評価サンプルの厚みは、3mm厚にて実施した。
得られた評価結果を表1〜表4に示す。ここで、炎消失時間は、数値が小さい方が難燃性が良好である。
なお、評価基準は、以下の通りである。
◎:0秒以上10秒以下
○:10秒超25秒以下
△:25秒超60秒以下
×:60秒超
(2)難燃性(アフターグロー消失時間)
難燃性(アフターグロー消失時間)は、MSHA規格(鉱山保安規格)の難燃性(アフターグロー消失時間)評価に基づき、以下の方法により評価した。なお、ゴムシートをモールドで150℃60分プレス加硫し、定められた寸法に切り出すことにより得られた評価サンプルの厚みは、3mm厚にて実施した。
得られた評価結果を表1〜表4に示す。ここで、アフターグロー消失時間は、数値が小さい方が難燃性が良好である。
なお、評価基準は、以下の通りである。
◎:0秒以上90秒以下
○:90秒超180秒以下
△:180秒超230秒以下
×:230秒超
(3)耐摩耗性(DIN摩耗量)
前記耐摩耗性(DIN摩耗量)は、JIS K 6264に準じて測定した。
得られた評価結果(比較例1を100とした場合の指数)を表1〜表4に示す。ここで、耐摩耗性(DIN摩耗量)は、数値が(小さい)方が良好である。なお、評価サンプルは、150℃60分加硫したゴムシートから定められた寸法に打ち抜くことにより得られた。
(4)加工性(放置安定性)
前記加工性(放置安定性)は、下記の評価方法に従って評価した。
まず、ゴム練り後、40℃、95%RHの恒温恒湿槽に72時間保管したのち、JIS K 6300に規定されたムーニースコーチ試験を130℃にて実施し、ムーニー粘度とスコーチタイムにて判定した。
得られた評価結果を表1〜表4に示す。
なお、評価基準は、以下の通りである。
○:ムーニー粘度100未満かつスコーチタイム:10min以上
△:ムーニー粘度が100未満で、スコーチタイム10min未満
×:ムーニー粘度が100以上
Figure 2015165034
Figure 2015165034
Figure 2015165034
Figure 2015165034
表1〜表4における*1〜*6は以下を示す。
*1 クロロプレンゴム(CR):電気化学工業製、電化クロロプレン「M40」
*2 ブタジエンゴム(BR):JSR製、「BR01(シス−1,4結合量:95%)
*3 スチレン−ブタジエンゴム(SBR):JSR製、「JSR1500」
*4 シリカ:東ソーシリカ製、「Nipsil AQ」
*5 水酸化アルミニウム:昭和電工製、「higilite H−42S」
*6 水酸化マグネシウム:協和化学製、「キスマ5A」
表1〜表4より、ゴム成分100質量部中に、クロロプレンゴム65質量部〜80質量部含み、ゴム成分100質量部に対して、シリカ又は水酸化金属化合物を10質量部〜25質量部配合してなる実施例1〜11は、斯かる要件を満たさない比較例1〜18と比べて、難燃性(特に、炎消失時間の短縮)、耐摩耗性及び加工性を向上させることができることが分かる。
なお、表1〜表4より、ゴム成分100質量部中に、クロロプレンゴムを65質量部含む実施例1〜4及び8〜11は、ゴム成分100質量部中に、クロロプレンゴムを60質量部含む比較例2〜4、8〜10、及び14〜16と比較して、クロロプレンゴムの含有量が5質量部しか異ならないにもかかわらず、炎消失時間が格段に短くなるという顕著な効果を奏していることが分かる。

Claims (4)

  1. ゴム成分100質量部中に、クロロプレンゴム65質量部〜80質量部と、ブタジエンゴム10質量部〜25質量部と、スチレン−ブタジエンゴム10質量部〜25質量部とを含むことを特徴とするホース用ゴム組成物。
  2. 前記ゴム成分100質量部に対して、シリカを5質量部〜25質量部配合してなることを特徴とする請求項1に記載のホース用ゴム組成物。
  3. 前記ゴム成分100質量部に対して、水酸化金属化合物を10質量部以下配合してなることを特徴とする請求項1に記載のホース用ゴム組成物。
  4. 請求項1に記載のホース用ゴム組成物からなるゴム層を有することを特徴とするホース。
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