JP4989897B2 - ゴム組成物及び該ゴム組成物を用いたホース - Google Patents
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Description
しかしながら、EPTは耐油性に乏しく、油圧回路に使用されるホースとしては好ましくない。一方、CSMやCPEはゴム中に塩素を含んでいるために、高温下での使用においてワイヤーの腐食が起きやすいという問題がある。特にCSMの場合には、腐食対策として酸化鉛が有効であるが(特許文献1、特許請求の範囲参照)、環境上の問題から、鉛系の化合物の使用を控える傾向にあり、塩素を含有するゴムに代わる耐熱性及び耐油性を有するゴム組成物の開発が望まれている。
エチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合ゴム(以下「AEM」という。)を構成する(メタ)アクリル酸エステルとしては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル等が挙げられ、AEMはエチレンと上記アクリル酸エステルの共重合体である。また、さらに架橋性モノマーを第三の共重合成分として加えてもよい。本発明においては、エチレン−アクリル酸メチル共重合ゴムが耐寒性の点で特に好ましい。
なお、ここで(メタ)アクリル酸エステルとは、アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルを意味する。
上記式(II)のポリマーにおいて、ニトリル基を有する鎖の含有量は10〜45質量%の範囲であることが好ましい。10質量%以上であると耐油性が高く、45質量%以下であると耐寒性に優れる。以上の点から、25〜40質量%の範囲がさらに好ましい。
本発明においては、上記アクリロニトリル−ジエン共重合ゴムを水素化したものを用い、その水素化率は95%以上であることが好ましい。95%以上であるとゴム組成物の良好な耐熱性が得られる。以上の点から、水素化率は98%以上であることがさらに好ましく、100%であることが特に好ましい。
AEMと水素化されたアクリロニトリル−ジエン共重合ゴムの混合比は、1:9〜9:1の範囲であることが好ましい。この範囲であると十分な弾性率及び引張り強さを得ることができる。
主なフェノール樹脂としてフェノール−ホルムアルデヒド樹脂、レゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂、クレゾール樹脂などが挙げられるが,フェノール−ホルムアルデヒド樹脂が、ゴムへの混入が容易で、且つゴム組成物の弾性率の向上及び引張り強さを向上させる点で特に好ましい。
また、フェノール樹脂は100%フェノール樹脂のほか、天然樹脂変性フェノール樹脂、油変性フェノール樹脂等を用いることができる。
(B)フェノール樹脂は、(A)ゴム成分100質量部に対して、1〜30質量部の範囲で配合される。フェノール樹脂の配合量が1質量部未満であると、ブラスメッキワイヤーとの十分な接着性が得られず、30質量部を超えると、ゴム組成物が硬くなりすぎて柔軟性に欠けるという不具合が生じる。以上の点から、(B)フェノール樹脂の配合量は、2〜20質量部の範囲がより好ましい。
本発明における(C)シリカは(A)ゴム成分100質量部に対して1〜30質量部の範囲で配合される。1質量部未満では、ブラスメッキワイヤーとの十分な接着性が得られず、30質量部を超えると、ゴム組成物の未加硫時の粘度が高くなりすぎて、押出等の加工性が悪くなる。以上の点から、(C)シリカの配合量は、2〜20質量部の範囲がより好ましい。
市販品としては、三協化成(株)製「ZISNET−F」、大内新興化学工業(株)製「TDCA」等が挙げられる。
本発明における(D)トリアジン系化合物は(A)ゴム成分100質量部に対して0.1〜5質量部の範囲で配合される。0.1質量部未満では、ブラスメッキワイヤーとの十分な接着性が得られず、5質量部を超えると、加硫反応を阻害するという弊害が生じる。以上の点から、(D)トリアジン系化合物の配合量は、0.5〜2質量部の範囲がより好ましい。
本発明における(E)有機過酸化物は(A)ゴム成分100質量部に対して1〜15質量部の範囲で配合される。1質量部未満では、架橋点が少ないために十分な架橋がなされず、一方、15質量部を超えると、有機過酸化物の残渣が熱老化に悪影響を及ぼす場合がある。以上の点から、(E)有機過酸化物の配合量は、2〜10質量部の範囲がより好ましい。
これらの共架橋剤は1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができ、その配合量は(A)ゴム成分100質量部に対して1〜10質量部の範囲であることが好ましい。1質量部以上であると十分な架橋が得られ、10質量部以下であると共架橋剤の残渣が熱老化に悪影響を及ぼすことがない。以上の点から、共架橋剤の配合量は1.5〜5質量部の範囲がさらに好ましい。
これら老化防止剤は1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。またその配合量としては、(A)ゴム成分100質量部に対して0.5〜5質量部の範囲が好ましい。0.5質量部以上配合することで十分に老化を防止することができ、5質量部以下であると架橋を阻害することがなく好適である。以上の点から老化防止剤の配合量はさらに1〜3質量部の範囲が好ましい。
本発明で用いられるカーボンブラックとしては、通常ゴム工業に用いられるものが使用できる。例えば、製造方法によりチャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック及びサーマルブラックなどがあるが、いずれのものも使用することができ、また、SAF、HAF、ISAF、FEF、GPFなど種々のグレードのカーボンブラックを単独にまたは混合して使用することができる。
カーボンブラックの配合量としては、(A)ゴム成分100質量部に対して、50〜100質量部の範囲が好ましい。
本発明のホースの内管及び外管の厚さについては、特に限定はないが、好ましくはそれぞれ0.5〜5mmの範囲である。
(評価方法)
(1)接着性;各実施例及び比較例にて調製したゴム組成物を用いて、厚さ5mm、幅10mmの2枚のシートを調製した。該2枚のシートを長さ50mmのブラスメッキワイヤー(径;0.33mm)で串刺し状にし、モールドに入れて、165℃で60分間、プレス加硫した。加硫後、24時間放置し、この串刺し状のブラスメッキワイヤーを50mm/分の速度で引き抜き、この際の引抜力で評価した。
(2)耐熱老化性;各実施例及び比較例にて調製したゴム組成物を、165℃で60分間加硫し、厚さ2mmのシートを得た。このシートをJIS K 6257「加硫ゴムの老化試験方法」の4項「空気熱老化試験(ノーマルオーブン法)」に準拠して、150℃で72時間の熱老化を行い、老化後の伸びを測定した。老化前の伸びに対する変化率により評価した。
(3)耐寒性;各実施例及び比較例にて調製したゴム組成物を、165℃で60分間加硫し、厚さ2mmのシートを得、該シートから幅10mm、長さ150mmの試料を短冊状に切り出した。該短冊状シートを−40℃に制御された低温槽に1時間以上保管し、その後低温槽から取り出した直後に90度の角度に折り曲げた。評価は以下の基準にて行った。
○;折れず、またクラックが入らない。
×;折れるか、またはクラックが入る。
第1表に示す配合でゴム組成物を得た。各ゴム組成物について上記方法にて評価を行った。結果を第1表に示す。
*2 HNBR;水素化アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム(バイエル社製「テルバンA3406」)
*3 フェノール樹脂;住友ベークライト(株)製「スミライトレジンPR12687」)
*4 シリカ;東ソー・シリカ(株)製「ニプシールAQ」
*5 トリアジン系化合物;三協化成(株)製「ジスネットF」(化学式(I)においてRがメルカプト基)
*6 有機過酸化物;日本油脂(株)製「ペロキシモンF40」
*7 共架橋剤 TAIC;日本化成(株)製
*8 共架橋剤 TAF;川口化学工業(株)製
*9 FEFカーボンブラック;東海カーボン(株)製「シーストF」
*10 可塑剤;旭電化工業(株)製「アデカサイザーRS735」
*11 老化防止剤;大内新興化学(株)製「ノクラックCD」
*12 ステアリン酸;花王(株)製「ルナックRA」
*13 亜鉛華;酸化亜鉛(九州白水(株)製)
一方、シリカやフェノール樹脂を配合しない比較例のゴム組成物は、耐熱老化性は良好であるが、引抜力が100N/10mm以下であって、ブラスメッキワイヤーとの接着性に劣るものであった。また、可塑剤を配合しない比較例9と11は耐寒性に劣り、可塑剤を多量に配合した比較例10と12はブラスメッキワイヤーとの接着性に劣るものであった。
Claims (7)
- (A)エチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合ゴム及び/又は水素化されたアクリロニトリル−ジエン共重合ゴムからなるゴム成分100質量部に対して、(B)フェノール樹脂1〜30質量部、(C)シリカ1〜30質量部、(D)下記一般式(I)で表されるトリアジン系化合物0.1〜5質量部、(E)有機過酸化物1〜15質量部、(F)可塑剤5〜20質量部、並びにトリアリルイソシアヌレート及びトリアクリルホルマールを含む共架橋剤1〜10質量部を配合してなるゴム組成物。
(式中、Rはメルカプト基、アルコキシ基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、モノシクロアルキルアミノ基、ジシクロアルキルアミノ基又はN−アルキル−N−アリールアミノ基である。) - ゴム成分(A)がエチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合ゴム及び水素化されたアクリロニトリル−ジエン共重合ゴムの混合物であり、その混合比が1:9〜9:1の範囲である請求項1に記載のゴム組成物。
- (B)フェノール樹脂の配合量が2〜20質量部である請求項1又は2に記載のゴム組成物。
- (B)フェノール樹脂が、ノボラック型樹脂とヘキサメチレンテトラミン又はヘキサメトキシメチルメラミンとを含むものである請求項1〜3のいずれかに記載のゴム組成物。
- (B)フェノール樹脂が1〜5質量部である請求項1〜4のいずれかに記載のゴム組成物。
- 少なくとも外管、内管及びブラスメッキされた耐圧補強鋼線材を有するホースにおいて、外管に請求項1〜5のいずれかに記載のゴム組成物を用いることを特徴とするホース。
- さらに内管に請求項1〜5のいずれかに記載のゴム組成物を用いる請求項7に記載のホース。
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