JP6645782B2 - ホース用ゴム組成物及び油圧ホース - Google Patents
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Description
一方、昨今、環境への配慮から、塩素を含むクロロプレンゴム(CR)を用いずに、耐油性をアクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)で発現させ、耐候性、耐熱性をエチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)で発現させる、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)とエチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)との混合系のゴム組成物の需要も高まりつつある(下記特許文献1及び2参照)。該混合系では、ワイヤーとの接着性を確保するための配合剤として、硫黄、有機酸コバルト、シリカ、レゾルシン−ホルムアルデヒド(RH)系樹脂が使用される。
また、NBR、EPDMは乳化重合によって製造されるものが大半であるが、本発明者らが検討したところ、乳化重合で製造されたNBRとEPDMとを用いた混合系では、ワイヤーとの接着性が非常に不安定であることが分かった。
また、本発明は、かかるホース用ゴム組成物を用いた、耐久性の高い油圧ホースを提供することを、更なる課題とする。
更に、有機酸コバルトと、ハイドロタルサイトと、を含み、
前記ハイドロタルサイトの含有量が、前記ゴム成分100質量部に対して0.5〜5質量部であることを特徴とする。
かかる本発明のホース用ゴム組成物は、ゴム特性を保ちつつ、ワイヤーとの接着性が向上している。
また、本発明によれば、耐久性の高い油圧ホースを提供することができる。
本発明のホース用ゴム組成物は、ゴム成分として、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)と、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)とを含み、更に、有機酸コバルトと、ハイドロタルサイトとを含み、前記ハイドロタルサイトの含有量が前記ゴム成分100質量部に対して0.5〜5質量部であることを特徴とする。
本発明のホース用ゴム組成物は、ゴム成分100質量部に対してハイドロタルサイトを0.5質量部以上含み、該ハイドロタルサイトが原料由来又は保管中にゴム組成物に浸入してくる水分、又は乳化剤成分を吸着する。有機酸コバルトを含むホース用ゴム組成物は、ワイヤーとの接着性が本来高いが、乳化重合ポリマーを使用したゴム組成物では水分量が高くなると、ワイヤーとの接着性が低下することがあるため、原料や保管条件によってワイヤーとの接着性が影響を受ける。これに対して、本発明のホース用ゴム組成物においては、ハイドロタルサイトが水分又は乳化剤成分を吸着すると考えられるため、原料や保管条件によらず、ワイヤーとの接着性が高く、ワイヤーとの接着性が不安定になるのを抑制することができる。また、本発明のホース用ゴム組成物においては、ハイドロタルサイトの含有量がゴム成分100質量部に対して5質量部以下であるため、ハイドロタルサイトによる、Eb(切断時伸び)、Tb(引張強さ)等のゴム特性への影響が小さい。
以上の点から、本発明のホース用ゴム組成物は、ゴム特性を保ちつつ、ワイヤーとの接着性が向上している。
M1 8-xM2 x(OH)16CO2・nH2O ・・・ (1)
で表される複水酸化物が好ましい。
式(1)中、M1は、Mg2+、Fe2+、Zn2+、Ca2+、Ni2+、Co2+、Cu2+等、M2は、Al3+、Fe3+、Mn3+等であり、2≦x≦5、n≧0である。
本発明の油圧ホースは、上記のホース用ゴム組成物を用いたことを特徴とする。本発明の油圧ホースにおいて、上記のホース用ゴム組成物は、油圧ホースの種々の部位に使用できるが、油圧ホースの外面ゴム層(外被ゴム)に使用することが好ましい。本発明の油圧ホースには、上述したゴム特性を保ちつつ、ワイヤーとの接着性を向上させたホース用ゴム組成物が用いられているため、通常、油圧ホースに用いられるワイヤーと該ゴム組成物との間の接着性が高く、また、該ゴム組成物を用いた部位のゴム特性も保たれているため、耐久性が高い。
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(内管ゴム)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(内管ゴム)2を形成する(内管押出工程)。次に、該内管押出工程で形成した内面ゴム層2の外側に、所定本数のブラスメッキワイヤーを編み上げて補強層3を積層し(編上げ工程)、該補強層3の外側に、本発明のホース用ゴム組成物を押出成形し、外面ゴム層(外被ゴム)4を形成する(外被押出工程)。更に、必要に応じて、該外被押出工程で形成した外面ゴム層4の外側を樹脂で被覆し(樹脂モールド被覆工程)、これを通常の条件で加硫する(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2と外面ゴム層4との間に補強層3を有する油圧ホース1が得られる。
表1又は表2に示すゴム成分及び配合剤(硫黄及び加硫促進剤を除く全ての原材料)をバンバリーミキサーに投入して、混練物の温度が160℃になるまで混練りした後、40℃以下程度まで冷却した。
次いで、硫黄(架橋剤)及び加硫促進剤を投入し、混練物の温度が100℃になるまで混練して、ゴム組成物を調製した。
未加硫のゴム組成物を150mm×150mm×2mmのシートに圧延し、φ0.33mm×100mmに切断したブラスメッキワイヤー7本を上記ゴムシート上に隙間なく並べ、テープで固定した状態で150℃×60分の条件で加硫した。加硫後、試料を取り出して室温で24時間放置し、その後、ワイヤー7本中、端の2本を除いた5本を90°で一度に引き剥がした。この時の引き剥がした5本分のワイヤーの全面に対するゴムの付着率(ワイヤーの全面に対するゴムの被覆率)を百分率で表わした。この値が大きいほど、初期接着性が良好であることを示す。
未加硫のゴム組成物を、40℃、90%RHで10時間保管して、吸湿処理を施した。吸湿後のゴム組成物を用いる以外は、「初期接着性」の評価と同様にして、吸湿後の接着性を確認した。表1及び表2に、ゴムの付着率を示す。この値が大きいほど、吸湿後接着性が良好であることを示す。
(1)初期接着性及び(2)吸湿後接着性の一方が80%以上90%未満で、もう一方が90%以上の場合、並びに、(1)初期接着性及び(2)吸湿後接着性の両方が80%以上90%未満の場合を良好:△とし、
(1)初期接着性及び(2)吸湿後接着性の少なくとも一方が80%未満の場合を不良:×とした。
得られたゴム組成物を150℃×60分間加硫後、JIS K6251に準拠して室温(23℃)で引張試験を行うことによって、Eb(切断時伸び)、Tb(引張強さ)を測定し、比較例1を100として、それぞれ指数表示した。指数値が大きい程、切断時伸び、又は引張強さが大きいことを示す。
接着性が良好(△)で、ゴム特性が優良(○)な場合を良好:△とし、
接着性の判定及びゴム特性の判定の少なくとも一方が不良(×)の場合を不良:×とした。
*2 EPDM: JSR(株)製「JSR EP35」、乳化重合EPDM
*3 カーボンブラック: 旭カーボン(株)製「旭#65」、FEF級カーボンブラック
*4 老化防止剤A: 大内新興化学工業(株)製「ノクラック224」
*5 老化防止剤B: 住友化学(株)製「ANTIGENE 6C」
*6 石油樹脂: 東燃化学(株)製「ESCOREZ1102」、炭素数4〜5の炭化水素留分重合物
*7 ナフテン酸コバルト: DIC(株)製「ナフテン酸コバルト」
*8 バーサチック酸コバルト: DIC(株)製「バーサチック酸コバルト」
*9 ステアリン酸コバルト: DIC(株)製「ステアリン酸コバルト」
*10 可塑剤: 新日本理化(株)製「サンサイザーDOA」、ジオクチルアジペート(DOA)
*11 硫黄: 鶴見化学工業(株)製「サルファックス5」
*12 加硫促進剤: 大内新興化学工業(株)製「ノクセラーCZ」、加硫促進剤CBS
*13 亜鉛華: 東邦亜鉛(株)製「銀嶺SR」
*14 加硫遅延剤: Monsanto社製「SantogardPVI」
*15 ハイドロタルサイトA: 協和化学工業(株)製「DHT−4A」、BET値=12m2/g
*16 ハイドロタルサイトB: 協和化学工業(株)製「KW−2100」、BET値=190m2/g
*17 酸化マグネシウム: 協和化学工業(株)製「キョーワマグ30」
*18 酸化カルシウム: 近江化学工業(株)製「CML#21」
Claims (5)
- ゴム成分として、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)と、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)と、を含み、
更に、有機酸コバルトと、ハイドロタルサイトと、を含み、
前記ハイドロタルサイトの含有量が、前記ゴム成分100質量部に対して0.5〜5質量部であることを特徴とする、ホース用ゴム組成物。 - 前記有機酸コバルトの含有量が、前記ゴム成分100質量部に対して1〜5質量部である、請求項1に記載のホース用ゴム組成物。
- 前記有機酸コバルトとして、バーサチック酸コバルトを含む、請求項1又は2に記載のホース用ゴム組成物。
- 前記アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)と前記エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)との質量比(NBR/EPDM)が、55/45〜75/25である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のホース用ゴム組成物。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載のホース用ゴム組成物を用いたことを特徴とする、油圧ホース。
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