JPH06210798A

JPH06210798A - ゴムホース

Info

Publication number: JPH06210798A
Application number: JP5004813A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tadano; 寛志多田納
Original assignee: Kurashiki Kako Co Ltd
Current assignee: Kurashiki Kako Co Ltd
Priority date: 1993-01-14
Filing date: 1993-01-14
Publication date: 1994-08-02

Abstract

(57)【要約】【目的】アルミ腐食を防止し、なおかつ、十分な物性
を確保しているゴムホースを提供する。【構成】ベースポリマーをＥＰＤＭとするゴムコンパ
ウンドに対し、カーボン10〜23wt％，ケイ酸マグネシウ
ム15〜35wt％を配合してなるゴム組成物を内層に使用し
たことを特徴とするゴムホースである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は特に自動車用ホースに関
するものであり、アルミ製ヒータコア、ラジエータ等の
アルミ製配管部に接続するゴムホースに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年各種環境規制による燃費低減の要請
への対応として自動車の車体の軽量化がはかられ、ボン
ネット・エンジン等の部材においても汎用の鋼材ではな
く、アルミ合金材で形成する事例が増えている。ヒータ
・コアやラジエータなども同様にアルミ製のものが開発
され実車装備されている。

【０００３】アルミ化が進むにつれて、アルミ製部材と
ゴム製部材との接触部で生じるクーラント液に起因する
アルミニウム合金の腐食(以下アルミ腐食と略記)が問題
となっている。この腐食は公知の文献である特開平1-29
0424号によっても分かるように、アルミとゴムの間の電
位差によるものであり、その腐食はゴムの電気抵抗値を
上げてやることによって防止することができる。

【０００４】ゴムの電気抵抗値は、補強剤としてゴムに
配合されるカーボンブラックの量によって決まり、カー
ボンブラックの量を減らせば電気抵抗値を上げることが
できる。しかし、補強剤としてのカーボンを減少させす
ぎると、ゴムの物性が悪化して、かえって実用性が乏し
くなるという問題点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明はアルミ腐食を
防止し、なおかつ、十分な物性を確保しているゴムホー
スを提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、ベースポリマ
ーをＥＰＤＭとするゴムコンパウンドに対し、カーボン
10〜23wt％，ケイ酸マグネシウム15〜35wt％を配合して
なるゴム組成物を内層に使用したことを特徴とするゴム
ホースである。

【０００７】このＥＰＤＭをベースポリマーとしたの
は、主として目的とするウォータゴムホースの耐水性を
考慮したものである。カーボンは10〜23wt％,好ましく
は12〜20wt％配合する。カーボンが23wt％より多いとア
ルミ腐食を防止することのできるゴムの電気抵抗値(体
積固有抵抗値で約10⁷Ωcm以上)を達成できないおそれが
ある。また、10wt％より少ないと、ゴム物性(引張強度,
圧縮永久歪等)、加工性等が良好に確保されない。

【０００８】カーボン、すなわちカーボンブラックに
は、ＩＳＡＦ，ＨＡＦ，ＭＡＦ，ＦＥＦ，ＧＰＦなどが
あるが、粒子径の小さいハードカーボンほど電気絶縁性
に劣るため、ＭＡＦ，ＦＥＦ，ＧＰＦなどのソフトカー
ボンの使用が適当である。

【０００９】充填剤としては、炭酸カルシウムの使用が
一般的であるが、本発明ではケイ酸マグネシウムを主成
分とする充填剤、すなわちタルク、特に微粉タルクが適
当である。このケイ酸マグネシウムは15〜35wt％，好ま
しくは18〜32wt％配合する。ケイ酸マグネシウムが好ま
しいのは次の理由による。

【００１０】一般に使用されている炭酸カルシウムには
重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、表面処理炭
酸カルシウムなどがある。重質・軽質炭酸カルシウムは
加工性に優れ、圧縮永久歪率も良好に確保されやすい
が、強度面で劣る。そのため本発明のように補強剤とし
てのカーボンブラックの配合が少ない場合にはそれ単独
では使用できない。また、表面処理炭酸カルシウムは永
久歪率、強度等は優れているが、電気絶縁性があまり良
くない。電気絶縁性という面からいえば、充填剤には焼
成クレーが最適であるが、焼成クレーは加工性が劣る。

【００１１】その点タルクは焼成クレーほどではないが
電気絶縁性を有し、また加工性、強度、永久歪率では焼
成クレーよりも優れている。特に、平均粒径２〜７μの
微粉タルクは粒子径が小さいので表面積が増え、これに
より普通品よりも強度が優れているので、本発明におい
ては微粉タルクの使用が適切である。

【００１２】ただし、タルクの使用は永久歪率を悪くす
るので、本発明のように補強剤のカーボンブラックの配
合が少ない場合には、実用に耐える永久歪率を得るため
には適切な量、すなわち15〜35wt％を配合しなくてはな
らないのである。

【００１３】充填剤を35wt％より多く配合すると、充填
剤は単に増量剤としてのみ作用し、補強性を有さないの
で、本発明のようにカーボンブラックの配合量が少ない
場合には圧縮永久歪率が十分に確保されず、実用性がな
い。

【００１４】充填剤を15wt％より少なく配合すると、本
発明のようにカーボンの配合量が少ない場合には、ポリ
マー(ＥＰＤＭ)の配合量を増やすことになるため、加工
性(押出加工性)が悪化してしまう。

【００１５】本発明では上記の他に、老化防止剤、酸化
亜鉛、ステアリン酸、加硫促進剤、イオウ等を適宜用い
ることは従来と同様である。

【００１６】このような配合によって得られたゴムは、
ラジエータホースなどのホース部材として使用するが、
従来配合のアルミ腐食に対応しないゴムホースに比べ、
コスト高である。よって、高コストのアルミ腐食防止ゴ
ムをホースのインナーゴムとしてアルミパイプ等、アル
ミ部材と接触する内層部にのみ使用し、アウター部はア
ルミ部材と接触しないので、従来配合によるゴムで構成
するとアルミ腐食防止ゴムホースを安価に製造すること
ができる。

【００１７】

【作用】上記本発明のゴムホースは、ＥＰＤＭをベース
ポリマーとするゴムコンパウンドにカーボンを10〜23wt
％,配合したことにより、アルミ腐食を防止することの
できるゴムの電気抵抗値を達成可能な範囲とし、また、
ゴム物性、加工性等が良好に確保され、これにケイ酸マ
グネシウム15〜35wt％を添加したことにより、ゴムの電
気抵抗値をアルミ腐食を防止することのできる値(体積
固有抵抗値で約10⁷Ωcm以上)にすることができる。これ
らの相互作用によってアルミ部材と接続したゴムホース
との間で電位差腐食を皆無にすることができる。

【００１８】

【実施例】ＥＰＤＭ100重量部に対してＭＡＦカーボン
を10〜115重量部、微粉タルク30〜120重量部、重質炭酸
カルシウム等を配合して表１に示すような実施例１〜
５、比較例１〜４の試料ホースを作成した。物性測定、
加工性評価して、アルミ腐食テストをし、結果を表１に
示した。

【００１９】

【表１】

【００２０】比較例１は従来のアルミ腐食防止に対応し
ないタイプである。比較例１,２はいずれもアルミ腐食
が生じているが、これはアルミ腐食を防止できる電気抵
抗値(約10⁷Ωcm以上)を有していないためである。比較
例４はカーボン含有量が非常に小さいため、電気抵抗値
はとても高く、アルミ腐食防止には適しているが、引張
強度、圧縮永久歪率など物性面を満足できなくなる。比
較例３は充填剤として電気絶縁性に優れる焼成クレーを
使用している。そのため、実施例１と比較して分かるよ
うに、体積固有値はタルクを使用するよりも向上する。
しかし、焼成クレーでは押出加工性を満足させることが
できない。

【００２１】実施例１〜３はいずれもアルミ腐食が生じ
ず、物性、加工性共に十分満足できる。これは、カーボ
ンブラックと充填剤(タルク)がバランスよく配合されて
いるからである。

【００２２】特に実施例２はアルミ腐食を十分に防止
し、物性、加工性の面でも従来のもの(比較例１)とほぼ
同じ程度にまで満足できるものとなっている。

【００２３】実施例５は充填剤として微粉タルクと重質
炭酸カルシウムを組み合わせて使用している。この場
合、充填剤としてタルクだけを使用した場合よりも圧縮
永久歪率が良い。これは重質炭酸カルシウムが圧縮永久
歪率に優れているからである。このように微粉タルクと
その他の充填剤を組み合わせることで、圧縮永久歪率の
向上を図ることができる。

【００２４】アルミパイプ腐食試験方法図４に示した試験装置により、カーボン含有量の異なる
試料ホース(及びアルミパイプ)中にＯＹ水を循環させ、
アルミパイプの腐食促進テストを行なった。各試料ホー
ス10は150mmに切断され、図５のように150mm長のアルミ
パイプ11によって順次接続されている。接続には、クリ
ップ12を用いている。ＯＹ水はアルミの腐食を促進させ
るための試験液であって、NaCl 226mg/リットル，CuCl₂
・2H₂O3mg/リットル，Na₂SO₄ 89mg/リットル，FeCl₃・6H₂
O 145mg/リットルを純水に溶かしたものである。

【００２５】試験液の流量８リットル/min，圧力２kgf/
cm²で８時間循環させ、その後16時間は停止する。液温
は、循環中は88℃に保ち、停止中は室温にする。この24
時間を１サイクルとし、90サイクルの試験を行なった。
なお、試験液は30サイクル毎に交換した。

【００２６】90サイクルの試験終了後、ゴムホースとア
ルミパイプを取り外し、アルミパイプ表面の腐食状況を
評価した。腐食量の評価については、それぞれのパイプ
について発生している孔食のうち最も深いものの深さを
記録した。この実験の結果をカーボンの含有量と電気抵
抗値とアルミ腐食の関係として図６に表した。また、カ
ーボン含有量と圧縮永久歪率との関係を図７に表した。

【００２７】図６より、体積固有抵抗値が3.0×10⁶Ωcm
のときにアルミ腐食が始まっていることが分かる。した
がって、10⁷Ωcm以上であればアルミ腐食に与える影響
は少ない。また、10⁹Ωcm以上であればアルミ腐食は生
じない。

【００２８】図７よりカーボンを減らすほど圧縮永久歪
率が大きくなり、カーボン含有量が10wt％よりも少なく
なると、実用性がない。12wt％以下であると、より実用
的な圧縮永久歪率が得られる。

【００２９】これらのことより、カーボンを10〜23wt％
にした場合、体積固有抵抗値は10⁷〜10¹⁴Ωcm、圧縮永
久歪率は85％より小さくなり実用的である。また、カー
ボンを12〜20wt％にすると体積固有抵抗値は10⁹〜7.0×
10¹³Ωcm、圧縮永久歪率は80％以下となり、より実用的
である。

【００３０】このような配合によって得られたゴムは、
ラジエータホースなどのホース部材として使用するが、
その例を図１〜３に示した。図１の例は、内面ゴム層１
と中間ゴム層２、中間補強層３、外面ゴム層４とからな
る。図２の例は、内面ゴム層１と、中間補強層３、外面
ゴム層４とからなリ、ラジエータホース,ヒータホース
として使用できる。更に図３の例は内面ゴム層１と外面
ゴム層４とからなり、サブタンクホースである。これら
のゴムホースにおいて、中間ゴム層２と外面ゴム層４は
ＥＰＤＭを用い、中間補強層３はレーヨン,ナイロン,ポ
リエステル等の繊維からなる。アルミ部材と接触する内
面ゴム層１に前記本発明の実施例のものを使用し、アウ
ター部はアルミ部材と接触しないので、従来配合による
ゴムで構成したことにより、アルミ腐食防止可能なゴム
ホースを安価に製造することができたのである。

【００３１】

【発明の効果】本発明によって、アルミ腐食を防止し、
かつ十分な物性と加工性を有するゴムホースを提供する
ことができることとなった。加えて、アルミ腐食防止ゴ
ムをホースの内層にのみ使用することにより、アルミ腐
食防止性能に優れたゴムホースを安価に製作することが
できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例のウォータホースの部分断面斜視
図である。

【図２】同実施例のヒータホースの部分断面斜視図であ
る。

【図３】同実施例のサブタンクホースの部分断面斜視図
である。

【図４】アルミ腐食試験装置の概略図である。

【図５】試料ホースのアルミパイプへの接続状態を示す
図４中Ｐ部拡大図である。

【図６】カーボン含有量と体積固有抵抗値の関係を示す
グラフである。

【図７】カーボン含有量と圧縮永久歪率の関係を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１内面ゴム層２中間ゴム層３中間補強層４外面ゴム層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベースポリマーをＥＰＤＭとするゴムコ
ンパウンドに対し、カーボン10〜23wt％，ケイ酸マグネ
シウム15〜35wt％を配合してなるゴム組成物を内層に使
用したことを特徴とするゴムホース。