JPWO2017010335A1 - ゴム組成物及び冷媒輸送用ホース - Google Patents
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Abstract
本発明は、耐冷媒透過性に優れるゴム組成物及び冷媒輸送用ホースの提供を目的とし、クロロスルホン化ポリエチレン系ゴム、ブチル系ゴム及び塩素化ポリエチレン系ゴムからなる群から選ばれる少なくとも1種を含むゴム成分と、液状ブチルゴムとを含有し、冷媒輸送用ホースの製造に使用される、ゴム組成物、並びに、これを用いて作製される、冷媒輸送用ホースである。
Description
本発明はゴム組成物及び冷媒輸送用ホースに関する。
従来、自動車のエンジンルーム内において、フッ素系化合物等の冷媒を通過させるためのホース(冷媒輸送用ホース)が使用されている。
近年、エンジンが振動する際に生じる、エンジンルームからの騒音を抑制するため、冷媒輸送用ホースの内管にチューブゴムを有するものが要求されている。
内管に使用されるゴム組成物として例えばブチルゴム等を含有するゴム層用材料が提案されている(例えば特許文献1)。
近年、エンジンが振動する際に生じる、エンジンルームからの騒音を抑制するため、冷媒輸送用ホースの内管にチューブゴムを有するものが要求されている。
内管に使用されるゴム組成物として例えばブチルゴム等を含有するゴム層用材料が提案されている(例えば特許文献1)。
このようななか、本発明者が特許文献1をもとにブチル系ゴム及び液状ポリブテンを含有するゴム組成物を調製し評価したところ、このようなゴム組成物は耐冷媒透過性が低いことが明らかとなった。
そこで、本発明は耐冷媒透過性に優れるゴム組成物を提供することを目的とする。
本発明は、耐冷媒透過性に優れる冷媒輸送用ホースを提供することも目的とする。
そこで、本発明は耐冷媒透過性に優れるゴム組成物を提供することを目的とする。
本発明は、耐冷媒透過性に優れる冷媒輸送用ホースを提供することも目的とする。
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、液状ブチルゴムを含有することによって所定の効果が得られることを見出し、本発明に至った。
本発明は上記知見等に基づくものであり、具体的には以下の構成により上記課題を解決するものである。
本発明は上記知見等に基づくものであり、具体的には以下の構成により上記課題を解決するものである。
1. クロロスルホン化ポリエチレン系ゴム、ブチル系ゴム及び塩素化ポリエチレン系ゴムからなる群から選ばれる少なくとも1種を含むゴム成分と、液状ブチルゴムとを含有し、冷媒輸送用ホースの製造に使用される、ゴム組成物。
2. 液状ブチルゴムの重量平均分子量が、1,000〜50,000である、上記1に記載のゴム組成物。
3. 液状ブチルゴムの90℃における粘度が、10,000〜600,000cPである、上記1又は2に記載のゴム組成物。
4. 液状ブチルゴムの含有量が、ゴム成分100質量部に対して、1〜30質量部である、上記1〜3のいずれかに記載のゴム組成物。
5. 冷媒が、フッ素系化合物を少なくとも含む、上記1〜4のいずれかに記載のゴム組成物。
6. 上記1〜5のいずれかに記載のゴム組成物を用いて作製される(製造される)、冷媒輸送用ホース。
2. 液状ブチルゴムの重量平均分子量が、1,000〜50,000である、上記1に記載のゴム組成物。
3. 液状ブチルゴムの90℃における粘度が、10,000〜600,000cPである、上記1又は2に記載のゴム組成物。
4. 液状ブチルゴムの含有量が、ゴム成分100質量部に対して、1〜30質量部である、上記1〜3のいずれかに記載のゴム組成物。
5. 冷媒が、フッ素系化合物を少なくとも含む、上記1〜4のいずれかに記載のゴム組成物。
6. 上記1〜5のいずれかに記載のゴム組成物を用いて作製される(製造される)、冷媒輸送用ホース。
本発明のゴム組成物及び冷媒輸送用ホースは、耐冷媒透過性に優れる。
本発明について以下詳細に説明する。
なお、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書において、成分が2種以上の物質を含む場合、上記成分の含有量とは、2種以上の物質の合計の含有量を指す。
なお、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書において、成分が2種以上の物質を含む場合、上記成分の含有量とは、2種以上の物質の合計の含有量を指す。
[ゴム組成物]
本発明のゴム組成物は、クロロスルホン化ポリエチレン系ゴム、ブチル系ゴム及び塩素化ポリエチレン系ゴムからなる群から選ばれる少なくとも1種のゴム成分と、液状ブチルゴムとを含有し、冷媒輸送用ホースの製造に使用される、ゴム組成物である。
本発明のゴム組成物は、クロロスルホン化ポリエチレン系ゴム、ブチル系ゴム及び塩素化ポリエチレン系ゴムからなる群から選ばれる少なくとも1種のゴム成分と、液状ブチルゴムとを含有し、冷媒輸送用ホースの製造に使用される、ゴム組成物である。
本発明のゴム組成物はこのような構成をとるため、所望の効果が得られるものと考えられる。その理由は明らかではないが、本発明のゴム組成物は架橋反応可能な液状ブチルゴムを含有することによって得られるゴムの架橋密度が高くなり、このことによって耐冷媒透過性が優れると推測される。
以下、本発明のゴム組成物に含有される各成分について詳述する。
<ゴム成分>
本発明のゴム組成物に含有されるゴム成分は、クロロスルホン化ポリエチレン系ゴム、ブチル系ゴム及び塩素化ポリエチレン系ゴムからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む。なお、本発明において、ブチル系ゴムから液状ブチルゴムを除く。
<ゴム成分>
本発明のゴム組成物に含有されるゴム成分は、クロロスルホン化ポリエチレン系ゴム、ブチル系ゴム及び塩素化ポリエチレン系ゴムからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む。なお、本発明において、ブチル系ゴムから液状ブチルゴムを除く。
クロロスルホン化ポリエチレン系ゴム(CSM)は特に制限されない。例えば従来公知のものが挙げられる。
塩素化ポリエチレン系ゴム(CM)は特に制限されない。例えば従来公知のものが挙げられる。
塩素化ポリエチレン系ゴム(CM)は特に制限されない。例えば従来公知のものが挙げられる。
ブチル系ゴム(IIR)は特に制限されない。例えば、従来公知のものが挙げられる。
ブチル系ゴムは23℃の条件下で固体であるのが好ましい態様の1つとして挙げられる。
ブチル系ゴムは23℃の条件下で固体であるのが好ましい態様の1つとして挙げられる。
ブチル系ゴムの重量平均分子量は、本発明の効果(耐冷媒透過性)により優れ、未加硫ゴム組成物の加工性に優れるという観点から、50,000より大きく2,500,000以下であるのが好ましい。
本発明において、ブチル系ゴムの重量平均分子量は、THF(テトラヒドロフラン)を溶媒とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による測定値をもとにした標準ポリスチレン換算値である。
本発明において、ブチル系ゴムの重量平均分子量は、THF(テトラヒドロフラン)を溶媒とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による測定値をもとにした標準ポリスチレン換算値である。
ゴム成分は、少なくともブチル系ゴムを含むことが好ましい態様の1つとして挙げられる。ゴム成分がすべてブチル系ゴムであってもよい。
また、ゴム成分の組合せとしては、例えば、ブチル系ゴムと、クロロスルホン化ポリエチレン系ゴム及び塩素化ポリエチレン系ゴムからなる群から選ばれる少なくとも1種とを少なくとも含む組合せが挙げられる。
ブチル系ゴムの含有量は、ゴム成分全量に対して、50〜100質量%であるのが好ましい。
<液状ブチルゴム>
本発明のゴム組成物に含有される液状ブチルゴムは、23℃の条件下で粘稠体であるブチルゴムであれば特に制限されない。
本発明のゴム組成物に含有される液状ブチルゴムは、23℃の条件下で粘稠体であるブチルゴムであれば特に制限されない。
液状ブチルゴムの重量平均分子量は、本発明の効果により優れるという観点から、1,000〜50,000であることが好ましく、10,000〜45,000であることがより好ましい。
本発明において、液状ブチルゴムの重量平均分子量は、THF(テトラヒドロフラン)を溶媒とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による測定値をもとにした標準ポリスチレン換算値である。
本発明において、液状ブチルゴムの重量平均分子量は、THF(テトラヒドロフラン)を溶媒とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による測定値をもとにした標準ポリスチレン換算値である。
液状ブチルゴムの90℃における粘度は、本発明の効果により優れるという観点から、10,000〜600,000cPであることが好ましく、10,000〜300,000cPであることがより好ましい。
本発明において、液状ブチルゴムの粘度は、ブルックスフィールド型粘度計(B型回転粘度計。英弘精機株式会社製。粘度計C形、スピンドル番号No.3)を用いて回転速度2.5回転/分(rpm)、90℃の条件下で測定された。
液状ブチルゴムはそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明において、液状ブチルゴムの粘度は、ブルックスフィールド型粘度計(B型回転粘度計。英弘精機株式会社製。粘度計C形、スピンドル番号No.3)を用いて回転速度2.5回転/分(rpm)、90℃の条件下で測定された。
液状ブチルゴムはそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
液状ブチルゴムの含有量は、本発明の効果により優れ、耐圧縮永久歪、加硫物性(例えばモジュラス)に優れるという観点から、ゴム成分100質量部に対して、1〜30質量部であることが好ましく、5〜15質量部であることがより好ましい。
(充填剤)
本発明のゴム組成物は、本発明の効果がより優れる点で、更に充填剤を含有することが好ましい態様の1つとして挙げられる。
充填剤としては、例えば、カーボンブラック、シリカ、クレー、タルク、炭酸カルシウム、マイカ(雲母)、ケイソウ土が挙げられる。
なかでも、本発明の効果がより優れ、耐冷媒透過性に優れる点で、タルクが好ましい。
充填剤はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明のゴム組成物は、本発明の効果がより優れる点で、更に充填剤を含有することが好ましい態様の1つとして挙げられる。
充填剤としては、例えば、カーボンブラック、シリカ、クレー、タルク、炭酸カルシウム、マイカ(雲母)、ケイソウ土が挙げられる。
なかでも、本発明の効果がより優れ、耐冷媒透過性に優れる点で、タルクが好ましい。
充填剤はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
充填剤の含有量は、本発明の効果により優れ、耐圧縮永久歪、耐冷媒透過性、モジュラスに優れるという観点から、上記ゴム成分100質量部に対して、50〜180質量部であるのが好ましく、70〜150質量部であるのがより好ましい。
なお、本発明のゴム組成物は有機化クレーを実質的に含有しないことが好ましい態様の1つとして挙げられる。
有機化クレーとは、クレーに有機オニウムイオンをイオン結合させたものを意味する。有機オニウムイオンは特に制限されない。例えば、窒素原子、リン原子、硫黄原子及び炭素原子からなる群から選ばれる少なくとも1種を有する陽イオンが挙げられる。具体的には例えば、NH4+、ホスホニウムイオン、スルホニウムイオン、炭化水素基を有するアンモニウムイオンが挙げられる。
有機化クレーを実質的に含有しないとは、有機化クレーの含有量が、本発明のゴム組成物全量に対して、0〜0.1質量%であることを意味する。
有機化クレーとは、クレーに有機オニウムイオンをイオン結合させたものを意味する。有機オニウムイオンは特に制限されない。例えば、窒素原子、リン原子、硫黄原子及び炭素原子からなる群から選ばれる少なくとも1種を有する陽イオンが挙げられる。具体的には例えば、NH4+、ホスホニウムイオン、スルホニウムイオン、炭化水素基を有するアンモニウムイオンが挙げられる。
有機化クレーを実質的に含有しないとは、有機化クレーの含有量が、本発明のゴム組成物全量に対して、0〜0.1質量%であることを意味する。
(添加剤)
本発明のゴム組成物は、必要に応じて、更に添加剤を含有することができる。
添加剤としては、例えば、上記ゴム成分以外のゴム、液状ブチルゴム以外の液状ゴム、パラフィンオイルのような軟化剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、老化防止剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、硫黄や樹脂加硫剤のような加硫剤、加硫促進剤、過酸化物のような架橋剤、接着助剤が挙げられる。
各添加剤は特に制限されない。例えば、従来公知のものが挙げられる。
各添加剤の含有量は適宜添加することができる。
本発明のゴム組成物は、必要に応じて、更に添加剤を含有することができる。
添加剤としては、例えば、上記ゴム成分以外のゴム、液状ブチルゴム以外の液状ゴム、パラフィンオイルのような軟化剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、老化防止剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、硫黄や樹脂加硫剤のような加硫剤、加硫促進剤、過酸化物のような架橋剤、接着助剤が挙げられる。
各添加剤は特に制限されない。例えば、従来公知のものが挙げられる。
各添加剤の含有量は適宜添加することができる。
本発明のゴム組成物が更に樹脂加硫剤を含有する場合、樹脂加硫剤としては、例えば、アルキルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂、臭素化アルキルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂が挙げられる。
樹脂加硫剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、1〜8質量部であるのが好ましく、2〜6質量部であるのがより好ましい。
樹脂加硫剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、1〜8質量部であるのが好ましく、2〜6質量部であるのがより好ましい。
(製造方法、用途等)
本発明のゴム組成物はその製造方法について特に制限されない。例えば、上記ゴム成分と、液状ブチルゴムと、必要に応じて使用することができる、充填剤と、添加剤とを、30〜150℃で、バンバリー、ニーダー等の密閉式混合機、または混練ロール機により混練して、ゴム組成物を製造する方法が挙げられる。
本発明のゴム組成物はその製造方法について特に制限されない。例えば、上記ゴム成分と、液状ブチルゴムと、必要に応じて使用することができる、充填剤と、添加剤とを、30〜150℃で、バンバリー、ニーダー等の密閉式混合機、または混練ロール機により混練して、ゴム組成物を製造する方法が挙げられる。
本発明のゴム組成物を加硫又は架橋させる条件は特に制限されない。例えば、加圧しながら140〜160℃の条件下で本発明のゴム組成物を加硫又は架橋させることができる。
本発明のゴム組成物は、冷媒輸送用ホースを製造(作製)するために使用することができる。本発明のゴム組成物を冷媒輸送用ホースのどの部分に使用するかは特に制限されないが、発明のゴム組成物を冷媒輸送用ホースの内管を形成するために使用することが好ましい態様の1つとして挙げられる。
冷媒輸送用ホースを通過させる冷媒は特に制限されない。例えば、フッ素系化合物が挙げられる。具体的には例えば、1,2,3,3,3−ペンタフルオロプロペン、1,3,3,3−テトラフルオロプロペン、2,3,3,3−テトラフルオロプロペン(構造式:CF3−CF=CH2、HFO−1234yf)、1,2,3,3−テトラフルオロプロペン、3,3,3−トリフルオロプロペンのような二重結合を有するフッ素系化合物;HFC−134a(構造式:CF3−CFH2)のような飽和ハイドロフルオロカーボンが挙げられる。
冷媒はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
冷媒はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
[冷媒輸送用ホース]
本発明の冷媒輸送用ホース(本発明のホース)は、本発明のゴム組成物を用いて作製される、冷媒輸送用ホースである。
本発明のホースに使用されるゴム組成物は本発明のゴム組成物であれば特に制限されない。
本発明の冷媒輸送用ホース(本発明のホース)は、本発明のゴム組成物を用いて作製される、冷媒輸送用ホースである。
本発明のホースに使用されるゴム組成物は本発明のゴム組成物であれば特に制限されない。
本発明のホースとしては、例えば、内管と、補強層と、外管とをこの順で有するホースが挙げられる。
(内管)
本発明のホースの内管は、本発明のゴム組成物で形成されるのが好ましい。
内管は1層又は複数層とすることができる。
内管が複数層である場合、内管の少なくとも最内層が本発明のゴム組成物で形成されることが好ましい。また、隣接する内管の間に層間ゴム層等が配設されていてもよい。
内管と、内管に隣接する補強層との間に層間ゴム層等が配設されていてもよい。
(内管)
本発明のホースの内管は、本発明のゴム組成物で形成されるのが好ましい。
内管は1層又は複数層とすることができる。
内管が複数層である場合、内管の少なくとも最内層が本発明のゴム組成物で形成されることが好ましい。また、隣接する内管の間に層間ゴム層等が配設されていてもよい。
内管と、内管に隣接する補強層との間に層間ゴム層等が配設されていてもよい。
(補強層)
補強層はホースに使用できるものであれば特に制限されない。
補強層に使用される材料としては、例えば、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維、レーヨン繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ポリケトン繊維、ポリアリレート繊維、ポリケトン繊維のような繊維材料;ブラスメッキが施されたワイヤ、亜鉛メッキワイヤーのような硬鋼線(例えば、等)などの金属材料が挙げられる。
補強層はホースに使用できるものであれば特に制限されない。
補強層に使用される材料としては、例えば、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維、レーヨン繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ポリケトン繊維、ポリアリレート繊維、ポリケトン繊維のような繊維材料;ブラスメッキが施されたワイヤ、亜鉛メッキワイヤーのような硬鋼線(例えば、等)などの金属材料が挙げられる。
補強層はその形状について特に制限されない。例えば、ブレード状、スパイラル状のものが挙げられる。
補強層の材料はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
補強層の材料はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
補強層は1層又は複数層とすることができる。
補強層が複数層である場合、隣接する補強層の間に層間ゴム層等が配設されていてもよい。
補強層が複数層である場合、隣接する補強層の間に層間ゴム層等が配設されていてもよい。
(外管)
外管を構成するゴム材は特に制限されない。例えば、従来公知のゴム組成物を用いることができる。具体的には例えば、スチレンブタジエンゴム系ゴム組成物、クロロプレンゴム系ゴム組成物、エチレンプロピレンジエンゴム系ゴム組成物が挙げられる。
外管を構成するゴム材は特に制限されない。例えば、従来公知のゴム組成物を用いることができる。具体的には例えば、スチレンブタジエンゴム系ゴム組成物、クロロプレンゴム系ゴム組成物、エチレンプロピレンジエンゴム系ゴム組成物が挙げられる。
外管は1層又は複数層とすることができる。
外管が複数層である場合、隣接する外管の間に層間ゴム層等が配設されていてもよい。
外管と、外管に隣接する補強層との間に層間ゴム層等が配設されていてもよい。
外管が複数層である場合、隣接する外管の間に層間ゴム層等が配設されていてもよい。
外管と、外管に隣接する補強層との間に層間ゴム層等が配設されていてもよい。
以下、本発明のホースを添付の図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、本発明のホースは図面に示す好適実施形態に限定されない。
図1は、本発明の冷媒輸送用ホースの一例の各層を切り欠いて示す斜視図である。
図1において、冷媒輸送用ホース1は、内管2と、内管2の外周側に隣接して配置される補強層3と、補強層3の外周側に隣接して配置される外管4とを有する。
冷媒輸送用ホース1は、内管2が本発明のゴム組成物を用いて形成されることが好ましい態様の1つとして挙げられる。
図1において、冷媒輸送用ホース1は、内管2と、内管2の外周側に隣接して配置される補強層3と、補強層3の外周側に隣接して配置される外管4とを有する。
冷媒輸送用ホース1は、内管2が本発明のゴム組成物を用いて形成されることが好ましい態様の1つとして挙げられる。
本発明の冷媒輸送用ホースの製造方法は、特に限定されない。例えば、以下の方法が挙げられる。
まず、あらかじめ離型剤を塗布したマンドレルに、内管ゴム材用ゴム押出機から内管材を押し出し、内管を形成させる。上記内管材は本発明のゴム組成物であるのが好ましい。
つぎに、内管(接着層がある場合は接着層)の上に補強層を形成させる。補強層の形成方法は特に制限されない。
更に、補強層(接着層がある場合は接着層)の上に外管材を押し出し、外管を形成させる。
その後、これらの層を130〜190℃、30〜180分の条件で、加硫することにより加硫接着させて、本発明のホースを製造することができる。加硫の方法としては例えば、蒸気加硫、オーブン加硫(熱気加硫)、温水加硫が挙げられる。
まず、あらかじめ離型剤を塗布したマンドレルに、内管ゴム材用ゴム押出機から内管材を押し出し、内管を形成させる。上記内管材は本発明のゴム組成物であるのが好ましい。
つぎに、内管(接着層がある場合は接着層)の上に補強層を形成させる。補強層の形成方法は特に制限されない。
更に、補強層(接着層がある場合は接着層)の上に外管材を押し出し、外管を形成させる。
その後、これらの層を130〜190℃、30〜180分の条件で、加硫することにより加硫接着させて、本発明のホースを製造することができる。加硫の方法としては例えば、蒸気加硫、オーブン加硫(熱気加硫)、温水加硫が挙げられる。
本発明のホースは、冷媒輸送用ホースである。本発明のホースは、例えば、エアコン用ホース(例えば、カーエアコン)のような流体輸送用ホースに使用することができる。
以下に実施例を示して本発明を具体的に説明する。ただし本発明はこれらに限定されない。
<ゴム組成物の製造>
下記第1表の各成分を同表に示す組成(質量部)で用いて、これらを30〜150℃の条件下で、密閉式混合機により混練して、ゴム組成物を製造した。
<ゴム組成物の製造>
下記第1表の各成分を同表に示す組成(質量部)で用いて、これらを30〜150℃の条件下で、密閉式混合機により混練して、ゴム組成物を製造した。
<シートの作製>
上記のとおり製造された各ゴム組成物を、プレス加硫機を用いて、160℃で30分間加硫し、膜厚0.5mmのシートを作製した。
上記のとおり製造された各ゴム組成物を、プレス加硫機を用いて、160℃で30分間加硫し、膜厚0.5mmのシートを作製した。
<評価>
上記のとおり製造されたゴム組成物、シートを用いて以下の評価を行った。結果を第1表に示す。
(耐冷媒透過性)
耐冷媒透過性の評価方法について、添付の図面を用いて以下に説明する。
図2は、本発明のゴム組成物の耐冷媒透過性を評価するために用いられた評価用カップの断面図である。
図2において、評価用カップ30は、ステンレス鋼製カップ10(以下カップ10)、上記のとおり作製したシート14、焼結金属板16、固定部材18、19、ボルト20及びナット22を有する。カップ10の内部に冷媒12が入っている。
まず、カップ10に冷媒12をカップ10の容量の半分まで入れ、カップ10の開口部をシート14で覆い、シート14の上部に焼結金属板16を載せた。次に、固定部材18、19を介して、ボルト20とナット22とで、カップ10の端部とシート14と焼結金属板16とを固定し、カップ10の端部とシート14と焼結金属板16とを密着させて、評価用カップ30を準備した。
本実施例及び比較例において、冷媒として、HFO−134a(ダイキン工業社製)を使用した。
上記のとおり製造されたゴム組成物、シートを用いて以下の評価を行った。結果を第1表に示す。
(耐冷媒透過性)
耐冷媒透過性の評価方法について、添付の図面を用いて以下に説明する。
図2は、本発明のゴム組成物の耐冷媒透過性を評価するために用いられた評価用カップの断面図である。
図2において、評価用カップ30は、ステンレス鋼製カップ10(以下カップ10)、上記のとおり作製したシート14、焼結金属板16、固定部材18、19、ボルト20及びナット22を有する。カップ10の内部に冷媒12が入っている。
まず、カップ10に冷媒12をカップ10の容量の半分まで入れ、カップ10の開口部をシート14で覆い、シート14の上部に焼結金属板16を載せた。次に、固定部材18、19を介して、ボルト20とナット22とで、カップ10の端部とシート14と焼結金属板16とを固定し、カップ10の端部とシート14と焼結金属板16とを密着させて、評価用カップ30を準備した。
本実施例及び比較例において、冷媒として、HFO−134a(ダイキン工業社製)を使用した。
上記のとおり準備した評価用カップを、100℃の条件下に1日(24時間)置く試験を行った。
試験前及び試験後の評価用カップ全体の重量を測定し、試験後の減量分を算出した。
試験後の減量分等を下記数式に当てはめてガス透過係数を算出し、その結果から耐冷媒透過性を評価した。
ガス透過係数(mg・mm/day・cm2)=(M×t)/(T×A)
式中、Mは上記減量分[mg]、tはシートの膜厚[mm]、Tは試験時間[day]、Aは透過面積[cm2]である。
試験前及び試験後の評価用カップ全体の重量を測定し、試験後の減量分を算出した。
試験後の減量分等を下記数式に当てはめてガス透過係数を算出し、その結果から耐冷媒透過性を評価した。
ガス透過係数(mg・mm/day・cm2)=(M×t)/(T×A)
式中、Mは上記減量分[mg]、tはシートの膜厚[mm]、Tは試験時間[day]、Aは透過面積[cm2]である。
上記の評価の結果、ガス透過係数が2.0mg・mm/day・cm2以下である場合、耐冷媒透過性が非常に優れると評価し、これを「A」と表示した。
ガス透過係数が2.0mg・mm/day・cm2を超え2.4mg・mm/day・cm2以下である場合、耐冷媒透過性が優れると評価し、これを「B」と表示した。
ガス透過係数が2.4mg・mm/day・cm2を超え2.6mg・mm/day・cm2以下である場合、耐冷媒透過性が良好であると評価し、これを「C」と表示した。
ガス透過係数が2.6mg・mm/day・cm2を超える場合、耐冷媒透過性が悪いと評価し、これを「D」と表示した。
ガス透過係数が2.0mg・mm/day・cm2を超え2.4mg・mm/day・cm2以下である場合、耐冷媒透過性が優れると評価し、これを「B」と表示した。
ガス透過係数が2.4mg・mm/day・cm2を超え2.6mg・mm/day・cm2以下である場合、耐冷媒透過性が良好であると評価し、これを「C」と表示した。
ガス透過係数が2.6mg・mm/day・cm2を超える場合、耐冷媒透過性が悪いと評価し、これを「D」と表示した。
(耐圧縮永久歪)
まず、上記のとおり製造されたゴム組成物をプレス加硫機を用い、153℃で45分間加硫し、JIS K6262に規定された大型試験片を作製した。
次に、JIS K6262に準拠して、上記のとおり作成した試験片を25%圧縮し、70℃の条件下で22時間保持し、その後、加圧を除き、常温で30分放置した後の圧縮永久歪率を測定した。
圧縮永久歪率が35%以下である場合、耐圧縮永久歪が優れると言える。
まず、上記のとおり製造されたゴム組成物をプレス加硫機を用い、153℃で45分間加硫し、JIS K6262に規定された大型試験片を作製した。
次に、JIS K6262に準拠して、上記のとおり作成した試験片を25%圧縮し、70℃の条件下で22時間保持し、その後、加圧を除き、常温で30分放置した後の圧縮永久歪率を測定した。
圧縮永久歪率が35%以下である場合、耐圧縮永久歪が優れると言える。
(モジュラス:M100)
まず、上記のとおり製造された組成物をプレス加硫機を用い、160℃で30分間加硫し、厚さ2mmのシートを成形し、ダンベル状試験片を作製した。
次にJIS K6251に準拠して、引張速度500mm/min、23℃の条件下において、上記のとおり作成した試験片の100%モジュラス(引張試験における100%伸長時のゴムの引張応力値)を測定した。
まず、上記のとおり製造された組成物をプレス加硫機を用い、160℃で30分間加硫し、厚さ2mmのシートを成形し、ダンベル状試験片を作製した。
次にJIS K6251に準拠して、引張速度500mm/min、23℃の条件下において、上記のとおり作成した試験片の100%モジュラス(引張試験における100%伸長時のゴムの引張応力値)を測定した。
第1表に示した各成分の詳細は以下のとおりである。
・IIR:ブチルゴム、商品名BUTYL 301、LANXESS社製、重量平均分子量60万
・CSM:クロロスルホン化ポリエチレン、商品名TS−530、東ソー株式会社製
・CM:塩素化ポリエチレン、商品名エラスレン352NA、昭和電工社製
・タルク:ミストロンベーパー(登録商標)、イメリス スペシャリティーズ ジャパン株式会社
・IIR:ブチルゴム、商品名BUTYL 301、LANXESS社製、重量平均分子量60万
・CSM:クロロスルホン化ポリエチレン、商品名TS−530、東ソー株式会社製
・CM:塩素化ポリエチレン、商品名エラスレン352NA、昭和電工社製
・タルク:ミストロンベーパー(登録商標)、イメリス スペシャリティーズ ジャパン株式会社
・液状ブチルゴム1:商品名カレン800、Royal Elastomers社製、重量平均分子量36,000、粘度150,000cP
・液状ブチルゴム2:商品名カレン1300、Royal Elastomers社製、重量平均分子量42,000、粘度300,000cP
・液状ブチルゴム2:商品名カレン1300、Royal Elastomers社製、重量平均分子量42,000、粘度300,000cP
・パラフィンオイル(比較):マシン油22、昭和シェル石油(株)製
・液状ポリブテン(比較):商品名 HV−300、JX日鉱日石エネルギー社製
・アロマオイル(比較):商品名 A−OMIX、三共油化工業社製
・酸化亜鉛:酸化亜鉛3種、正同化学工業株式会社
・樹脂加硫剤:臭素化アルキルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂、タッキロール250−I、田岡化学工業社製
・液状ポリブテン(比較):商品名 HV−300、JX日鉱日石エネルギー社製
・アロマオイル(比較):商品名 A−OMIX、三共油化工業社製
・酸化亜鉛:酸化亜鉛3種、正同化学工業株式会社
・樹脂加硫剤:臭素化アルキルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂、タッキロール250−I、田岡化学工業社製
第1表に示す結果から明らかなように、液状ブチルゴムを含有せず代わりに液状ポリブテン、パラフィンオイル又はアロマオイルを含有する比較例1〜3は、耐冷媒透過性が低かった。
これに対して、本発明のゴム組成物は、所望の効果が得られることが確認された。
液状ブチルゴムの含有量について実施例1〜4を比較すると、液状ブチルゴムの含有量が少ないほど耐冷媒透過性により優れることが分かった。
また、液状ブチルゴムの含有量について実施例1〜4を比較すると、液状ブチルゴムの含有量が所定のゴム成分100質量部に対して30質量部未満である場合、30質量部以上である場合よりも、耐圧縮永久歪性に優れ、モジュラスが高いことが分かった。
タルクの含有量について実施例2、5を比較すると、タルクの含有量が所定のゴム成分100質量部に対して130質量部未満である場合、130質量部以上である場合よりも、耐圧縮永久歪性に優れることが分かった。
実施例2と実施例6、7とを比較すると、ゴム成分としてブチル系ゴムのみを使用する実施例2は、実施例6、7よりも圧縮永久歪が小さかった。
実施例1と実施例8とを比較すると、重量平均分子量40,000以下の液状ブチルゴムを含有する実施例1は、重量平均分子量40,000を超える液状ブチルゴムを含有する実施例8よりも、耐圧縮永久歪性に優れることが分かった。実施例2、9の比較でも同様の結果が得られた。
液状ブチルゴムの含有量について実施例1〜4を比較すると、液状ブチルゴムの含有量が少ないほど耐冷媒透過性により優れることが分かった。
また、液状ブチルゴムの含有量について実施例1〜4を比較すると、液状ブチルゴムの含有量が所定のゴム成分100質量部に対して30質量部未満である場合、30質量部以上である場合よりも、耐圧縮永久歪性に優れ、モジュラスが高いことが分かった。
タルクの含有量について実施例2、5を比較すると、タルクの含有量が所定のゴム成分100質量部に対して130質量部未満である場合、130質量部以上である場合よりも、耐圧縮永久歪性に優れることが分かった。
実施例2と実施例6、7とを比較すると、ゴム成分としてブチル系ゴムのみを使用する実施例2は、実施例6、7よりも圧縮永久歪が小さかった。
実施例1と実施例8とを比較すると、重量平均分子量40,000以下の液状ブチルゴムを含有する実施例1は、重量平均分子量40,000を超える液状ブチルゴムを含有する実施例8よりも、耐圧縮永久歪性に優れることが分かった。実施例2、9の比較でも同様の結果が得られた。
1 冷媒輸送用ホース
2 内管
3 補強層
4 外管
10 カップ
12 冷媒
14シート
16 焼結金属板
18、19 固定部材
20 ボルト
22 ナット
30 評価用カップ
2 内管
3 補強層
4 外管
10 カップ
12 冷媒
14シート
16 焼結金属板
18、19 固定部材
20 ボルト
22 ナット
30 評価用カップ
Claims (6)
- クロロスルホン化ポリエチレン系ゴム、ブチル系ゴム及び塩素化ポリエチレン系ゴムからなる群から選ばれる少なくとも1種を含むゴム成分と、液状ブチルゴムとを含有し、冷媒輸送用ホースの製造に使用される、ゴム組成物。
- 前記液状ブチルゴムの重量平均分子量が、1,000〜50,000である、請求項1に記載のゴム組成物。
- 前記液状ブチルゴムの90℃における粘度が、10,000〜600,000cPである、請求項1又は2に記載のゴム組成物。
- 前記液状ブチルゴムの含有量が、前記ゴム成分100質量部に対して、1〜30質量部である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のゴム組成物。
- 前記冷媒が、フッ素系化合物を少なくとも含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載のゴム組成物。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載のゴム組成物を用いて作製される、冷媒輸送用ホース。
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