JPWO2017056414A1 - ホース用ゴム組成物、ホース用積層体及びホース - Google Patents
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Abstract
本発明は、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として、ゴム成分として、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)を含み、更に、硫黄と、チウラム系化合物と、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5質量部以下であることを特徴とするホース用ゴム組成物を提供する。
Description
本発明は、ホース用ゴム組成物、ホース用積層体及びホースに関するものである。
現在、油圧ホースは、建設機械や産業機械等の油圧で作動する機械に広く使用されている。一般に、油圧ホースは、高圧に耐え、駆動力(圧力)を正確且つ迅速に伝達する必要があり、また、高い耐油性を有することや、圧力による体積膨張が少ないことも重要である。また、機械の作動中には作動油が高温になることから、油圧ホースには、耐熱性も求められる。かかる油圧ホースは、通常、内側から、作動油と接するゴム製の内面ゴム層と、作動油の圧力に耐えるための補強層と、これら補強層及び内面ゴム層の損傷を防止するための外面ゴム層と、を順次積層した積層構造を有している。
従来、作動油と接する油圧ホースの内面ゴム層は、耐熱性、耐油性が重要となることから、これら特性のバランスの取れたアクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)系のゴム組成物が主として用いられており、一方、補強層にはブラスめっきを施したワイヤが主として用いられている。
例えば、特開2001−116173号公報(下記特許文献1)には、耐熱性、耐油性、耐圧性、シール性等の要求性能を満たす繊維補強ホースとして、内側ゴム層(内面ゴム層)及び外側ゴム層(外面ゴム層)の少なくとも一方にアクリル系ゴムを用い、更に、該アクリル系ゴムに、ハイドロタルサイト化合物を添加する技術が開示されており、ハイドロタルサイト化合物の添加で耐熱劣化性を改善している。
また、特開2001−123031号公報(下記特許文献2)には、NBRは耐熱性と耐ヘタリ性に不満があるとして、ゴム成分として、塩素化ポリエチレンを用いたゴム組成物を内層(内面ゴム層)に用いたホースが開示されており、更に、該ゴム組成物にハイドロタルサイト化合物を配合することも開示されており、ハイドロタルサイト化合物の配合で、耐熱劣化性、耐ヘタリ性を改善している。
また、特開2001−206987号公報(下記特許文献3)は、耐熱性、耐油性、耐オゾン性を高性能化したホースの提供を課題とし、該課題の解決手段として、ゴム成分として、ニトリル系ゴムとエチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)とを用い、更に、有機過酸化物と、硫黄又は加硫促進剤とを配合したゴム組成物をホースに適用することを開示しており、更に、該ゴム組成物にハイドロタルサイト化合物を配合することも開示しており、ハイドロタルサイト化合物の配合で耐熱劣化性を改善している。
例えば、特開2001−116173号公報(下記特許文献1)には、耐熱性、耐油性、耐圧性、シール性等の要求性能を満たす繊維補強ホースとして、内側ゴム層(内面ゴム層)及び外側ゴム層(外面ゴム層)の少なくとも一方にアクリル系ゴムを用い、更に、該アクリル系ゴムに、ハイドロタルサイト化合物を添加する技術が開示されており、ハイドロタルサイト化合物の添加で耐熱劣化性を改善している。
また、特開2001−123031号公報(下記特許文献2)には、NBRは耐熱性と耐ヘタリ性に不満があるとして、ゴム成分として、塩素化ポリエチレンを用いたゴム組成物を内層(内面ゴム層)に用いたホースが開示されており、更に、該ゴム組成物にハイドロタルサイト化合物を配合することも開示されており、ハイドロタルサイト化合物の配合で、耐熱劣化性、耐ヘタリ性を改善している。
また、特開2001−206987号公報(下記特許文献3)は、耐熱性、耐油性、耐オゾン性を高性能化したホースの提供を課題とし、該課題の解決手段として、ゴム成分として、ニトリル系ゴムとエチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)とを用い、更に、有機過酸化物と、硫黄又は加硫促進剤とを配合したゴム組成物をホースに適用することを開示しており、更に、該ゴム組成物にハイドロタルサイト化合物を配合することも開示しており、ハイドロタルサイト化合物の配合で耐熱劣化性を改善している。
しかしながら、本発明者が検討したところ、上記特許文献1〜3に開示のホースは、内面ゴム層と、ワイヤーから構成した補強層と、の間の接着性が十分ではないことが分かった。
そこで、本発明は、上記従来技術の問題を解決し、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を提供することを、課題とする。
また、本発明は、かかるホース用ゴム組成物を用いた、耐久性の高いホース用積層体及びホースを提供することを、更なる課題とする。
また、本発明は、かかるホース用ゴム組成物を用いた、耐久性の高いホース用積層体及びホースを提供することを、更なる課題とする。
上記課題を解決する本発明の要旨構成は、以下の通りである。
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)を含み、
更に、硫黄と、チウラム系化合物と、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5質量部以下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。
更に、硫黄と、チウラム系化合物と、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5質量部以下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。
本発明のホース用ゴム組成物の好適例においては、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0.1〜3質量部である。この場合、ワイヤーとの接着性が更に向上し、また、ゴム特性も良好である。
本発明のホース用ゴム組成物の他の好適例においては、前記アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)のアクリロニトリル含量(AN含量)が、15〜45質量%である。この場合、耐油性が向上し、低温特性、耐疲労性も良好である。
本発明のホース用ゴム組成物の他の好適例においては、前記ゴム成分中における、前記アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)の割合が80質量%以上である。この場合、ワイヤーとの接着性が更に向上する。
また、本発明のホース用積層体は、上記のホース用ゴム組成物からなるゴム層と、ブラスメッキを施されたワイヤーからなる補強層と、を具え、
前記ゴム層と前記補強層とが接着されていることを特徴とする。かかる本発明のホース用積層体は、耐久性が高い。
前記ゴム層と前記補強層とが接着されていることを特徴とする。かかる本発明のホース用積層体は、耐久性が高い。
また、本発明のホースは、上記のホース用積層体を用いたことを特徴とする。かかる本発明のホースも、耐久性が高い。
本発明によれば、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を提供することができる。
また、本発明によれば、耐久性の高いホース用積層体及びホースを提供することができる。
また、本発明によれば、耐久性の高いホース用積層体及びホースを提供することができる。
以下に、本発明のホース用ゴム組成物、ホース用積層体及びホースを、その実施形態に基づき、詳細に例示説明する。
<ホース用ゴム組成物>
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)を含み、更に、硫黄と、チウラム系化合物と、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5質量部以下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、加硫剤として作用する硫黄と共に、加硫促進剤として作用するチウラム系化合物を含み、理由は必ずしも明らかではないが、ゴム組成物に硫黄とチウラム系化合物とを配合することで、ゴム組成物のワイヤーとの接着性を向上させることができる。しかしながら、かかる硫黄とチウラム系化合物とを含むゴム組成物であっても、ゴム組成物中の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。ここで、ゴム組成物中の水分は、原料に由来したり、或いは、保管中にゴム組成物に浸入してくるものである。これに対して、本発明のホース用ゴム組成物は、更に、ハイドロタルサイトを含み、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を吸着する。このように、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を吸着するため、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。
また、ゴム成分として用いるNBRが乳化重合によって製造されたものであって、該NBR中に乳化剤が残存していても、ハイドロタルサイトが乳化剤も吸着するため、乳化剤による、ホース用ゴム組成物とワイヤーとの間の接着性への影響を抑制して、安定した接着性を実現することができる。
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)を含み、更に、硫黄と、チウラム系化合物と、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5質量部以下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、加硫剤として作用する硫黄と共に、加硫促進剤として作用するチウラム系化合物を含み、理由は必ずしも明らかではないが、ゴム組成物に硫黄とチウラム系化合物とを配合することで、ゴム組成物のワイヤーとの接着性を向上させることができる。しかしながら、かかる硫黄とチウラム系化合物とを含むゴム組成物であっても、ゴム組成物中の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。ここで、ゴム組成物中の水分は、原料に由来したり、或いは、保管中にゴム組成物に浸入してくるものである。これに対して、本発明のホース用ゴム組成物は、更に、ハイドロタルサイトを含み、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を吸着する。このように、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を吸着するため、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。
また、ゴム成分として用いるNBRが乳化重合によって製造されたものであって、該NBR中に乳化剤が残存していても、ハイドロタルサイトが乳化剤も吸着するため、乳化剤による、ホース用ゴム組成物とワイヤーとの間の接着性への影響を抑制して、安定した接着性を実現することができる。
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)を含む。該NBRは、分子鎖末端が変性されたものであっても、変性されていなくてもよい。なお、本発明のホース用ゴム組成物のゴム成分は、NBRのみでもよいし、更に他のゴム成分を含んでもよい。
前記ゴム成分中におけるNBRの割合は、特に制限されるものではないが、ホース用ゴム組成物とワイヤーとの接着性の観点から、好ましくは80〜100質量%、より好ましくは90〜100質量%である。NBRの割合が80質量%以上であれば、ホース用ゴム組成物とワイヤーとの接着性が更に向上する。
上記NBRとしては、公知のものを適宜選択して使用すればよく、特に制限されるものではないが、NBRに含まれるアクリロニトリル含量(AN含量)は、好ましくは15〜45質量%、より好ましくは28〜41質量%、より一層好ましくは35〜41質量%である。NBRのAN含量が45質量%以下であれば、低温特性、耐疲労性が高く、また、AN含量が15質量%以上であれば、十分な耐油性が得られる。
本発明のホース用ゴム組成物は、特に制限されるものではないが、ゴム成分として、上述のNBRに加えて、更に他のゴム成分を含有してもよい。かかるゴム成分としては、公知の天然ゴム(NR)や、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、ブチルゴム(IIR)、エポキシ化天然ゴム、多硫化ゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム等の合成ゴム、更には、これら天然ゴムや合成ゴムの分子鎖末端が変性されたもの等が挙げられる。これらのゴム成分を用いる場合は、ゴム成分中での割合を20質量%以下とすることが好ましく、10質量%以下とすることが更に好ましい。
本発明のホース用ゴム組成物は、更に、硫黄を含み、該硫黄は、加硫剤として作用する。該硫黄の含有量は、前記ゴム成分100質量部に対して、好ましくは1.5〜3質量部、より好ましくは1.5〜2.5質量部、より一層好ましくは1.7〜2.2質量部である。硫黄の含有量が3質量部以下であれば、耐熱性が良好であり、また、1.5質量部以上であれば、接着性が更に向上する。
本発明のホース用ゴム組成物は、更に、チウラム系化合物を含み、該チウラム系化合物は、加硫促進剤として作用する共に、前記硫黄と協同して、通常ホースの補強に用いられるワイヤー、特には、ブラスメッキワイヤー、更には、それを撚ったコードに対する接着性を向上させることができる。ここで、ワイヤーの材質としては、金属が好ましい。
前記チウラム系化合物は、>N−C(=S)−部位を有し、例えば、下記一般式(1):
で表わされる化合物が好ましい。
式(1)中、mは1以上の整数であり、好ましくは1又は2であり、Rは夫々独立して置換若しくは非置換の炭化水素基であり、好ましくはアルキル基、アリール基、アラルキル基である。ここで、アルキル基としては、メチル基、エチル基、ブチル基が好ましく、アリール基としては、フェニル基が好ましく、アラルキル基としては、ベンジル基が好ましい。
式(1)中、mは1以上の整数であり、好ましくは1又は2であり、Rは夫々独立して置換若しくは非置換の炭化水素基であり、好ましくはアルキル基、アリール基、アラルキル基である。ここで、アルキル基としては、メチル基、エチル基、ブチル基が好ましく、アリール基としては、フェニル基が好ましく、アラルキル基としては、ベンジル基が好ましい。
前記チウラム系化合物としては、より具体的には、テトラメチルチウラムジスルフィド(TMTD)、テトラメチルチウラムモノスルフィド(TMTM)、テトラエチルチウラムジスルフィド(TETD)、テトラブチルチウラムジスルフィド(TBTD)、テトラベンジルチウラムジスルフィド(TBZTD)、テトラキス(2−エチルヘキシル)チウラムジスルフィド等を好適に用いることができる。また、該チウラム系化合物としては、市販品を用いることができ、例えば、大内新興化学工業(株)製のノクセラーTT(TMTD)、ノクセラーTS(TMTM)、ノクセラーTET(TETD)及びノクセラーTBT(TBTD)、ノクセラーTBZTD(TBZTD)、ノクセラーTOT−N[テトラキス(2−エチルヘキシル)チウラムジスルフィド]等を用いることができる。これらチウラム系化合物は、1種単独でも、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
前記チウラム系化合物の含有量は、上記ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.5〜5質量部、より好ましくは0.8〜2.5質量部である。チウラム系化合物の含有量が5質量部以下であれば、ゴム硬度が上昇し過ぎることがなく、また、加硫後にチウラム系化合物の残渣がブリードアウトする恐れを低減でき、また、0.5質量部以上であれば、十分な加硫速度が得られ、ゴム組成物のワイヤーに対する接着性を更に向上させることができる。
本発明のホース用ゴム組成物は、更に、ハイドロタルサイトを含む。該ハイドロタルサイトは、上述のように、水分を吸着し、また、存在する場合は、原料のゴム成分由来の乳化剤も吸着する。
前記ハイドロタルサイトは、一般には、天然に産出する粘土鉱物の一種であるが、合成することも可能であり、本発明においては、天然物、合成物のいずれも使用できる。例えば、ハイドロタルサイトとしては、下記一般式(2):
M1 8-xM2 x(OH)16CO2・nH2O ・・・ (2)
で表される複水酸化物が好ましい。
式(2)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。
M1 8-xM2 x(OH)16CO2・nH2O ・・・ (2)
で表される複水酸化物が好ましい。
式(2)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。
前記ハイドロタルサイトとして、より具体的には、Mg4.5Al2(OH)13CO3・3.5H2O、Mg4.5Al2(OH)13CO3、Mg4Al2(OH)12CO3・3.5H2O、Mg6Al2(OH)16CO3・4H2O、Mg5Al2(OH)14CO3・4H2O、Mg3Al2(OH)10CO3・1.7H2O、Mg3ZnAl2(OH)12CO3・wH2O(wは、0以上の数である)、Mg3ZnAl2(OH)12CO3等が挙げられる。また、含水ハイドロタルサイトの市販品としては、協和化学工業社製「DHT−4A」、「DHT−4A−2」、「DHT−4C」、「DHT−6」、「KW−2000」、「KW−2100」、「KW−2200」等が挙げられる。
前記ハイドロタルサイトの含有量は、前記ゴム成分100質量部に対して5質量部以下であり、0.1〜3質量部の範囲が好ましい。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質量部を超えると、ゴム特性に悪影響を及ぼす恐れがある。また、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0.1質量部以上であれば、水分や乳化剤を吸着する能力が高く、接着性が更に向上し、また、3質量部以下であれば、ゴム特性が良好になる。
本発明のホース用ゴム組成物には、上述したゴム成分、硫黄、チウラム系化合物、ハイドロタルサイトの他に、種々の配合剤を含有することができ、かかる配合剤としては、硫黄以外の加硫剤、チウラム系化合物以外の加硫促進剤、亜鉛華(酸化亜鉛)等の加硫促進助剤、カーボンブラック等の補強性充填剤、老化防止剤、可塑剤、石油樹脂、加硫遅延剤、ワックス類、酸化防止剤、充填剤、発泡剤、オイル、滑剤、粘着付与剤、紫外線吸収剤、分散剤、相溶化剤、均質化剤等が挙げられる。
前記加硫促進助剤の含有量は、前記ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.5〜10質量部、より好ましくは0.5〜3質量部である。加硫促進助剤の含有量が0.5質量部以上であれば、加硫速度が向上し、また、10質量部以下であれば、接着性が更に向上する。
前記補強性充填剤の含有量は、前記ゴム成分100質量部に対して、好ましくは50〜150質量部、より好ましくは80〜120質量部である。補強性充填剤の含有量が50質量部以上であれば、強度が向上し、また、150質量部以下であれば、未加硫時のゴム組成物の粘度が十分に低く、混練、圧延、押出での作業性が良好である。
本発明のホース用ゴム組成物は、上記各成分を、たとえば、開放混合式の練りロール機、密閉式混合機のバンバリーミキサー、ニーダー等の混練機を用いて混練りすることにより得ることができる。
<ホース用積層体>
本発明のホース用積層体は、上記のホース用ゴム組成物からなるゴム層と、ブラスメッキを施されたワイヤーからなる補強層と、を具え、前記ゴム層と前記補強層とが接着されていることを特徴とする。かかる本発明のホース用積層体は、ワイヤーに対する接着性が高いゴム組成物と、ワイヤーからなる補強層とが接着されているため、耐久性が高い。
本発明のホース用積層体は、上記のホース用ゴム組成物からなるゴム層と、ブラスメッキを施されたワイヤーからなる補強層と、を具え、前記ゴム層と前記補強層とが接着されていることを特徴とする。かかる本発明のホース用積層体は、ワイヤーに対する接着性が高いゴム組成物と、ワイヤーからなる補強層とが接着されているため、耐久性が高い。
前記ワイヤーは、ブラスメッキが施されていればよく、ブラスメッキが施されていることで、補強層と、ホース用ゴム組成物からなるゴム層との接着性が向上する。なお、ブラスメッキ中の銅含有率、亜鉛含有率は、特に限定されず、また、メッキの方法としては、電解メッキ、無電解メッキ等が挙げられ、更に、ブラスメッキを施すワイヤーとしては、スチールワイヤー等が挙げられる。
<ホース>
本発明のホースは、上記のホース用積層体を用いたことを特徴とする。本発明のホースは、上記のホース用積層体がいずれかの部位に使用されていればよいが、ホース用積層体のゴム層が内面ゴム層(内管ゴム)に対応することが好ましい。本発明のホースは、上述した耐久性の高いホース用積層体が用いられているため、同じく、耐久性が高い。
本発明のホースは、上記のホース用積層体を用いたことを特徴とする。本発明のホースは、上記のホース用積層体がいずれかの部位に使用されていればよいが、ホース用積層体のゴム層が内面ゴム層(内管ゴム)に対応することが好ましい。本発明のホースは、上述した耐久性の高いホース用積層体が用いられているため、同じく、耐久性が高い。
例えば、上述したホース用積層体のゴム層が内面ゴム層(内管ゴム)である、本発明の一実施形態に係るホース1は、図1に示すように、内面ゴム層(内管ゴム)2と、該内面ゴム層2の径方向外側に位置する補強層3と、該補強層3の径方向外側に位置する外面ゴム層(外被ゴム)4と、を具える。ここで、上述したホース用積層体の補強層は、ホース1の補強層3に対応する。また、本実施形態のホース1は、油圧ホースである。
かかるホースを製造するには、以下の方法を例示することができる。
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、上述した本発明の、ホース用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、外面ゴム層(外被ゴム)用の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を有するホース1が得られる。
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、上述した本発明の、ホース用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、外面ゴム層(外被ゴム)用の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を有するホース1が得られる。
なお、ホース1の構造は、上記のように内側から内面ゴム層2、補強層3及び外面ゴム層4を順次積層した3層構造としてもよいし、更に強度等が必要な場合は、特に図示しないが、上記補強層を2層とし、この2層の補強層の間に中間ゴム層(中間ゴム)を配した5層構造とすることもでき、これらの構造はホースの要求特性等に応じて適宜設定することができる。
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
<ゴム組成物の調製と評価>
表1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)をインターナルミキサーに投入して、混練物の温度が170℃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、硫黄及び加硫促進剤を投入し、混練物の温度が110℃になるまで混練して、ゴム組成物を調製した。
表1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)をインターナルミキサーに投入して、混練物の温度が170℃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、硫黄及び加硫促進剤を投入し、混練物の温度が110℃になるまで混練して、ゴム組成物を調製した。
(1)初期接着性
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度で一度に引き剥がした。この時のワイヤーの全面に対するゴムの付着率(ワイヤーのゴムとの接触面に対するゴムの被覆率)を百分率で表わした。この値が大きい程、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度で一度に引き剥がした。この時のワイヤーの全面に対するゴムの付着率(ワイヤーのゴムとの接触面に対するゴムの被覆率)を百分率で表わした。この値が大きい程、初期接着性が良好であることを示す。
接着性に関する判定は、上記のゴム付着率が90%以上の場合を優良:○とし、
ゴム付着率が80%以上90%未満の場合を良好:△とし、
ゴム付着率が80%未満の場合を不良:×とした。
ゴム付着率が80%以上90%未満の場合を良好:△とし、
ゴム付着率が80%未満の場合を不良:×とした。
(2)ゴム特性
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。
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。
ゴム特性に関する判定は、上記のEb及びTbの両方の指数値が90以上の場合を優良:○、Eb及びTbの少なくとも一方の指数値が90未満の場合を不良:×とした。
また、総合判定は、接着性の判定及びゴム特性の判定の両方が優良(○)な場合を優良:○とし、
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。
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。
*1 NBR1: LANXESS社製「PERBUNAN2870F」、AN含量=28質量%
*2 NBR2: JSR(株)製「JSR N230SV」、AN含量=35質量%
*3 SBR: JSR(株)製「JSR1500」
*4 カーボンブラック: 旭カーボン(株)製「旭#50」、SRF級カーボンブラック
*5 老化防止剤: 大内新興化学工業(株)製「ノクラック224」
*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 可塑剤: 新日本理化(株)製「サンソサイザーDOA」、ジオクチルアジペート(DOA)
*8 硫黄: 鶴見化学工業(株)製「サルファックス5」
*9 加硫促進剤1: 大内新興化学工業(株)製「ノクセラーTS」、加硫促進剤TMTM、テトラメチルチウラムモノスルフィド、式(1)で表わされ、mが1で、4つのRがメチル基である化合物
*10 加硫促進剤2: 大内新興化学工業(株)製「ノクセラーDM」、加硫促進剤MBTS、ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド
*11 亜鉛華: 東邦亜鉛(株)製「銀嶺SR」
*12 加硫遅延剤: Monsanto社製「Santogard PVI」
*13 ハイドロタルサイト1: 協和化学工業(株)製「DHT−4A−2」、(BET比表面積:12m2/g)
*14 ハイドロタルサイト2: 協和化学工業(株)製「KW−2100」、(BET比表面積:190m2/g)
*15 酸化マグネシウム: 協和化学工業(株)製「キョーワマグ30」
*16 酸化カルシウム: 近江化学工業(株)製「CML#21」
*2 NBR2: JSR(株)製「JSR N230SV」、AN含量=35質量%
*3 SBR: JSR(株)製「JSR1500」
*4 カーボンブラック: 旭カーボン(株)製「旭#50」、SRF級カーボンブラック
*5 老化防止剤: 大内新興化学工業(株)製「ノクラック224」
*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 可塑剤: 新日本理化(株)製「サンソサイザーDOA」、ジオクチルアジペート(DOA)
*8 硫黄: 鶴見化学工業(株)製「サルファックス5」
*9 加硫促進剤1: 大内新興化学工業(株)製「ノクセラーTS」、加硫促進剤TMTM、テトラメチルチウラムモノスルフィド、式(1)で表わされ、mが1で、4つのRがメチル基である化合物
*10 加硫促進剤2: 大内新興化学工業(株)製「ノクセラーDM」、加硫促進剤MBTS、ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド
*11 亜鉛華: 東邦亜鉛(株)製「銀嶺SR」
*12 加硫遅延剤: Monsanto社製「Santogard PVI」
*13 ハイドロタルサイト1: 協和化学工業(株)製「DHT−4A−2」、(BET比表面積:12m2/g)
*14 ハイドロタルサイト2: 協和化学工業(株)製「KW−2100」、(BET比表面積:190m2/g)
*15 酸化マグネシウム: 協和化学工業(株)製「キョーワマグ30」
*16 酸化カルシウム: 近江化学工業(株)製「CML#21」
表1から、本発明に従う実施例のゴム組成物は、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ことが分かる。
本発明のホース用ゴム組成物は、ホースの種々の部位に使用でき、ブラスメッキを施されたワイヤーからなる補強層に積層するゴム層に使用することが好ましく、特には、油圧ホースの内面ゴム層(内管ゴム)に好適に使用できる。また、本発明のホース用積層体は、積層構造を有する種々のホースに利用できる。更に、本発明のホースは、例えば、産業機械、建設機械等の、油圧で作動する種々の機械に好適に利用できる。
1:ホース、 2:内面ゴム層(内管ゴム)、 3:補強層、 4:外面ゴム層(外被ゴム)
Claims (6)
- ゴム成分として、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)を含み、
更に、硫黄と、チウラム系化合物と、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5質量部以下であることを特徴とする、ホース用ゴム組成物。 - 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0.1〜3質量部である、請求項1に記載のホース用ゴム組成物。
- 前記アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)のアクリロニトリル含量(AN含量)が、15〜45質量%である、請求項1又は2に記載のホース用ゴム組成物。
- 前記ゴム成分中における、前記アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)の割合が80質量%以上である、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からなるゴム層と、ブラスメッキを施されたワイヤーからなる補強層と、を具え、
前記ゴム層と前記補強層とが接着されていることを特徴とする、ホース用積層体。 - 請求項5に記載のホース用積層体を用いたことを特徴とする、ホース。
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