JPH10180941A - ゴム積層体 - Google Patents
ゴム積層体Info
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Abstract
のEPDM配合物で形成した場合、該第一ゴム層と直接
的に接触する第二ゴム層を硫黄加硫系で形成しても加硫
接着可能なゴム積層体を提供すること。 【解決手段】 液面と接触する第一ゴム層11と、該第
一ゴム層11と直接的に接触する第二ゴム層15とを備
えたゴム積層体。第一ゴム層11は、EPDMをベース
とし、亜鉛化合物無配合処方で、共架橋剤として粉末硫
黄を含む過酸化物加硫系の第一ゴム配合物で形成され、
第二ゴム層15は、EPDMをベースとし、亜鉛化合物
配合処方で、硫黄加硫系の第二ゴム配合物で形成されて
いる。そして、第一ゴム層11と第二ゴム層15とが加
硫接着されている。
Description
ム層と、該第一ゴム層と直接的に接触する第二ゴム層と
を備えたゴム積層体に関する。特に、自動車のウォータ
ホース等に好適なゴム積層体に関する。
ゴム層)11、補強糸層13、外管(第二ゴム層)15
の基本構成を有するウォータホース(補強ホース)H1
を、主として例に採り説明するが、これに限られるもの
ではなく、図2・3に示す如く、内管11が第1層・第
2層11a、11bからなる補強ホースH2や、補強糸
層レスの内管11と外管15とからなる二層ゴムホース
H3、更には、図4に示すような、補強糸層13Aが第
一ゴム層11Aと第二ゴム層15Aとでサンドイッチさ
れたダイヤフラムD等にも適用可能である。
の略号を下記する。
合体ゴム 以下の説明で、配合単位は、特に断らない限り、重量単
位である。
示す如く、内管11と、内管11に外接して多孔構造体
の補強糸層13を有し、さらに外管15を有する構造の
ものがある。そして、この内管11及び外管15は、通
常、加硫接着可能なように、共に、硫黄加硫系または過
酸化物加硫系のEPDM配合物の加硫物で形成し、補強
糸層13は、66−ナイロン糸(ポリアミド繊維)、ア
ラミド繊維、レーヨン繊維等で形成していた。
には一般にグリコール類を主成分とする薬剤であるロン
グライフクーラント(LLC)が添加されている。
加された冷却水においては、ゴム中から金属成分(特に
亜鉛成分)が溶出される場合がある。この亜鉛成分の溶
出は、亜鉛成分がLLC中に添加されている酸成分と反
応して沈殿性塩を生成するため望ましくない。
合処方のゴム配合物で形成することの要請があった。
亜鉛華は必須である。
機加硫剤(以下「有機加硫剤」と称す。)を主体とし少
量の粉末硫黄を添加したものを使用するため、加硫助剤
である亜鉛華が存在しないと有機加硫剤の硫黄放出がで
きず十分な加硫ができないためである。有機加硫剤を使
用するのは、粉末硫黄を使用した場合に発生するサルフ
ァブルームやスコーチを避けると共に、耐老化性向上等
の見地からである。
化物加硫系とすれば、必ずしも亜鉛華を配合しなくても
よいが、即ち、亜鉛華無配合処方でもよいが、加硫接着
の関係から、外管も過酸化物加硫系の配合処方とする必
要がある。内管と外管のと双方を、過酸化物加硫系の配
合処方とすることは、コスト高となる。
場合、昨今の自動車等の電子関連部品の装着率の上昇に
より、ウォータホース等の連結部品に電気が流れ易い環
境になっている。ウォータホース等に冷却水等の電解性
液体を通過させた場合、ゴム配合物には多量の体積固有
抵抗の低いカーボンブラックが配合される関係上、微量
の電気が流れる。このウォータホース等の導電は、ホー
スと電解性液体(冷却水)との間の電気化学的な反応を
促進して望ましくない。
する第一ゴム層を過酸化物加硫系のEPDM配合物で形
成した場合、該第一ゴム層と直接的に接触する第二ゴム
層を硫黄加硫系で形成しても加硫接着可能なゴム積層体
を提供することを第一の目的とする。
に適用して電解性液体を通過させた場合、固有抵抗値が
高くて導電し難いゴム積層体を提供することを目的とす
る。
鋭意開発に努力をする過程で、内管(第一ゴム層)を形
成する過酸化物加硫系のEPDM配合物中に、共架橋剤
として硫黄を配合すればよいことを見出し、下記構成の
ゴム積層体に想到した。
層と直接的に接触する第二ゴム層とを備えたゴム積層体
であって、前記第一ゴム層は、EPDMをベースとし、
亜鉛化合物無配合処方で、かつ、共架橋剤として硫黄を
含む過酸化物加硫系の第一ゴム配合物で形成され、前記
第二ゴム層は、EPDMをベースとし、亜鉛化合物配合
処方で、かつ、硫黄加硫系の第二ゴム配合物で形成さ
れ、前記第一ゴム層と前記第二ゴム層とが加硫接着され
てなることを特徴とする。
の目的を、下記構成により解決するものである。
合物が、それぞれ、補強性無機充填剤としてカーボンブ
ラックの一部がタルク及び炭酸カルシウムで置換され、
前記タルクが、平均粒径:約1〜5μm、で、アスペク
ト比:約5〜20の特性を有するものであることを特徴
とする。
明をする。従来例と同一部分については、同一図符号を
付して、それらの説明の一部または全部を省略する。
ゴムホース(ウォータホース)は、図1に示す如く、内
管11と、内管11に外接して多孔構造体の補強糸層1
3を有し、さらに外管15を有する。そして、この内管
11及び外管15は、共に、EPDM配合物の加硫物で
形成されて加硫接着されている。なお、補強糸層13
は、66−ナイロン糸(ポリアミド繊維)、アラミド繊
維、レーヨン繊維等で形成されている。
層19の肉厚は、通常、それぞれ、0.3〜0.7mm、
0.9〜1.3mm、1.4〜1.8mmとする。
使用できる。通常、プロピレン含量:30〜50wt%、
ヨウ素価:10〜40、ムーニー粘度(ML1+4 100
℃):50〜200、の仕様のものを使用可能である。
また、ジエンとしては、エチリデンノルボルネン、ジシ
クロペンタジエン等を挙げることができる。
(ポリアミド繊維)で形成されている。その編角は、通
常、50〜60°とする。編角が小さ過ぎると、加硫接
着有効面積を得難く、編角が大き過ぎると、補強作用を
得難くなる。
EPDM配合物(第一ゴム配合物)は、亜鉛華等の亜鉛
化合物無配合処方で、共架橋剤として粉末硫黄を含む過
酸化物加硫系とする。
ーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等を使用でき
る。
5〜30 phr、望ましくは、8〜25 phrとする。
通常、0.05〜2.0 phr、望ましくは、0.1〜
0.5 phrとする。粉末硫黄配合量が過少では、第二ゴ
ム層との間に加硫接着作用を奏し難く、他方過多では、
相対的に過酸化物配合量を少なくする必要があり、加硫
ゴムの圧縮永久歪み性が大きくなり、所要の耐へたり性
を得難くなる。
化物加硫系の配合処方に配合する副資材、カーボンブラ
ック、プロセスオイル、ステアリン酸、その他副資材を
配合する。
(80〜180 phr)の、一部を特定タルク/炭酸カル
シウムの併用系で置換することが、第一ゴム層の体積固
有抵抗値を増大させる見地から望ましい。上記、タルク
としては、平均粒径:約1〜5μm、で、アスペクト
比:約5〜20の特性を有するもの(例えば、「ミスト
ロンベーパ」日本ミストロン株式会社製、平均粒径:
2.3μm、アスペクト比:10.0)が望ましい。
wt%以下、望ましくは70wt%以下、更に望ましくは5
0wt%以下で、かつ、カーボンブラックの配合量がEP
DM配合物組成中35wt%以下、望ましくは30wt%以
下となるような量とする。置換量が過多であると、カー
ボンブラックの相対的配合量が少なくなり機械的強度を
確保し難く、他方、カーボンブラックの配合量が40wt
%を越えると、所定の大きな固有抵抗値を得難い。
配合物(第二ゴム配合物)は、亜鉛華等の亜鉛化合物配
合処方で、硫黄加硫系とする。
合物、硫黄の他に、加硫促進剤、加硫促進助剤(ステア
リン酸)、スコーチ防止剤等を含む。加硫促進剤として
は、スルフェンアミド系、チウラム系、チアゾール系の
内から選択される各種加硫促進剤を1種または2種以上
組み合わせて使用する。
常、前者:1〜5 phr、後者:0.1〜2 phrとする。
黄加硫系の配合処方に配合する副資材、カーボンブラッ
ク、プロセスオイル、ステアリン酸、その他副資材を配
合する。
配合物と同様、カーボンブラックの通常配合量の、一部
をタルク/炭酸カルシウムで置換することが、固有抵抗
値の増大と共に機械的強度の確保ができて望ましい(表
(2) B・C参照)。
ータホースを製造する場合は、下記の如く行う。
(ゴムポリマー)にそれぞれの上記に規定する副資材を
加えた後、混練・分出して、ホース押出成形用ゴム材料
とする。そして、該ゴム材料を用いて、内管11を、汎
用押出し機で押出し、続いて、ナイロン糸編組等により
補強糸層13を形成した後、連続的に、外管15を押出
し、スチーム加熱、型加熱、マイクロ波加熱、熱風加
熱、流動床加熱等を、単独または適宜組み合わせて加硫
を行う。
述の試験例で示す如く、第一ゴム層を第二ゴム層との層
間接着性が良好であるとともに、カーボンブラックの一
部を特定タルク及び炭酸カルシウムで置換したゴム配合
物のゴム層は、機械的物性の低下を余り招かずに、体積
固有抵抗値が増大している。
のような構成により、下記のような作用・効果を奏す
る。
ゴム層と直接的に接触する第二ゴム層とを備えたゴム積
層体において、第一ゴム層を、EPDMをベースとし、
亜鉛華等の亜鉛化合物無配合処方で、共架橋剤として粉
末硫黄を含む過酸化物加硫系の第一ゴム配合物で形成
し、第二ゴム層を、EPDMをベースとし、亜鉛華等の
亜鉛化合物配合処方で、硫黄加硫系の第二ゴム配合物で
形成することにより、第一ゴム層と第二ゴム層との間
に、加硫系が異なっても、層間に実用強度の接着性が得
られる。
化物加硫系のEPDM配合物で形成した場合、該第一ゴ
ム層と直接的に接触する第二ゴム層を硫黄加硫系で形成
しても実用強度の加硫接着が可能となる。
に、過酸化物加硫系とする必要がなく、高価な有機過酸
化物の使用量を少なくすることができる。
クの一部を特定タルク及び炭酸カルシウムで置換した場
合は、加硫ゴムの機械的物性の低下を余り招かずに、体
積固有抵抗値を増大させることができる。
通過させた場合、固有抵抗値を高くすることができ導電
し難い。従って、ホースと電解性液体(冷却水)との間
の電気化学的な反応が促進されない。
試験例について説明をする。
合例)に示す各配合処方に従って調製して得たゴム配合
物材料を用いて、下記項目の各物性試験を行った。
プロピレン含量:45wt%、ヨウ素価:15、ムーニー
粘度((ML1+4 100℃):100、第三成分:エチ
リデンノルボルネンの特性を有するものを使用した。
(白石工業社製)を使用した。
ンベル状3号形)に準じて、スプリング硬さ;HS (JIS
A) 、引張強さ;TB (MPa)、伸び;EB (%)の
各項目について測定をした。
じて圧縮永久歪み試験を、120℃×22hの熱処理条
件で行い、圧縮永久歪み率;CS(%)を求めた。
測定した。
ム片10gを入れ、23℃×48時間浸漬後、ゴム片を
取り出し、当該液を遠心分離後、上澄液及び沈殿物(H
Cl溶解液)について、原子吸光分析によりZn含量を
それぞれ測定し合計して求めた。
ぞれ調製した未加硫の2mmtシートを、表3に示す組み
合わせで相互に貼り合わせて二層体を得た。該二層体を
160℃×25分の条件でプレス加硫を行った後、裁断
して各試験片(幅10mm×長さ100mm)を調製した。
そして、各試験片について、各温度雰囲気で、50mm/
分の条件で180°剥離試験を行って接着強度(N/c
m)を求めた。
さの試験結果は、表3に示した。
用する過酸化物加硫系のゴム配合物で形成した加硫ゴム
は、亜鉛華を配合しなくても、亜鉛華配合の硫黄加硫系
のゴム配合物で形成したものと、ほとんど変わらない常
態物性を示すことが分かる。
である硫黄を0.5以上に増量してもほとんど機械的物
性は変わらないことがわかる(ゴム配合物例2〜4及び
5〜7参照)。硫黄加硫系の場合、特定タルク(ミスト
ロンベーパ)のみでは、十分な機械的強度が得難いこと
が分かる(配合例B・C参照)。
物加硫系では、硫黄加硫系に比して、格段に耐へたり性
に優れていることが分かる。特に、過酸化物配合量が、
10部を越えると耐へたり性に優れることが分かる。ま
た、過酸化物加硫系において、共架橋剤である粉末硫黄
の添加量は圧縮永久歪みに影響を与えないことが分か
る。
ボンブラック(CB)の一部を特定タルク/炭酸カルシ
ウム併用系で置換させ、ゴム配合物中のCB含量を35
wt%以下にした場合、体積固有抵抗値は格段に上がるこ
とが分かる(特に表2C・D参照)。
硫黄の配合量の影響はほとんど受けないことが分かる。
また、接着強度もいずれも30N/cm以上と実用強度を
示すことが分かる。
斜視図
斜視図
面図
Claims (4)
- 【請求項1】 液面と接触する第一ゴム層と、該第一ゴ
ム層と直接的に接触する第二ゴム層とを備えたゴム積層
体であって、 前記第一ゴム層は、EPDMをベースとし、亜鉛化合物
無配合処方で、かつ、共架橋剤として硫黄を含む過酸化
物加硫系の第一ゴム配合物で形成され、 前記第二ゴム層は、EPDMをベースとし、亜鉛化合物
配合処方で、かつ、硫黄加硫系の第二ゴム配合物で形成
され、 前記第一ゴム層と前記第二ゴム層とが加硫接着されてな
ることを特徴とするゴム積層体。 - 【請求項2】 請求項1において、少なくとも前記第一
ゴム配合物が、補強性無機充填剤としてのカーボンブラ
ックの一部がタルク及び炭酸カルシウムで置換され、前
記タルクが、平均粒径:約1〜5μm、で、アスペクト
比:約5〜20の特性を有するものであることを特徴と
するゴム積層体。 - 【請求項3】 請求項1において、前記第一ゴム層と第
二ゴム層との間に、多孔構造の補強糸層が介在されてな
ることを特徴とするゴム積層体。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかのゴム積層体で
形成されてなることを特徴とする複層ゴムホース。
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