WO2023106192A1 - 車両用冷却液輸送ホース用ゴム組成物およびそれを用いて得られる車両用冷却液輸送ホース - Google Patents

車両用冷却液輸送ホース用ゴム組成物およびそれを用いて得られる車両用冷却液輸送ホース Download PDF

Info

Publication number
WO2023106192A1
WO2023106192A1 PCT/JP2022/044345 JP2022044345W WO2023106192A1 WO 2023106192 A1 WO2023106192 A1 WO 2023106192A1 JP 2022044345 W JP2022044345 W JP 2022044345W WO 2023106192 A1 WO2023106192 A1 WO 2023106192A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vulcanization accelerator
rubber composition
transport hose
coolant transport
hose
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/044345
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
元基 平戸
太嗣 土屋
亮 平井
将司 野田
Original Assignee
住友理工株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 住友理工株式会社 filed Critical 住友理工株式会社
Publication of WO2023106192A1 publication Critical patent/WO2023106192A1/ja

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/06Sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/36Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/39Thiocarbamic acids; Derivatives thereof, e.g. dithiocarbamates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/36Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/39Thiocarbamic acids; Derivatives thereof, e.g. dithiocarbamates
    • C08K5/40Thiurams, i.e. compounds containing groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/36Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/43Compounds containing sulfur bound to nitrogen
    • C08K5/44Sulfenamides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/16Elastomeric ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers, e.g. EPR and EPDM rubbers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics

Definitions

  • the present invention relates to a rubber composition for a vehicle coolant transport hose and a vehicle coolant transport hose obtained by using the same.
  • the present invention relates to an improved technique for a coolant transport hose for vehicles, which is used for connection between an engine and a heater core, a fuel cell system, and the like.
  • Ethylene-propylene copolymer rubber which is excellent in water resistance, is generally used as a material for forming vehicle hoses (vehicle coolant transport hoses) through which coolant mixed with antifreeze (LLC) flows.
  • the forming material usually contains a filler such as carbon black, a softening agent such as process oil, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, and the like.
  • the desired coolant transport hose is formed using the rubber composition obtained by kneading.
  • the hose material As for the hose material, it is common to adopt the specification of "sulfur vulcanization", which is advantageous in terms of cost and the like, as described in Patent Document 1, for example.
  • sulfur vulcanization which is advantageous in terms of cost and the like, as described in Patent Document 1, for example.
  • the rubber contains unreacted excess residue of the vulcanization accelerator used in sulfur vulcanization, and the vulcanization Decomposition products of the accelerator are present.
  • a power generation method using a fuel cell system (especially a polymer electrolyte fuel cell) has been viewed as a promising next-generation power generation method for various vehicles such as automobiles. It is said that the performance of the power generation site in this fuel cell system is significantly degraded by foreign contaminants such as sulfur or metal ions. Therefore, among hoses or piping members such as cooling liquid transport hoses used in such fuel cell systems, clean ones exhibiting low extractability (the property of being difficult to be extracted by the cooling liquid such as water flowing through the hose) are required. requested.
  • the hose described in Patent Document 2 is a hose using a peroxide vulcanized ethylene-propylene copolymer rubber composition, and does not cause the above-mentioned problems due to the extracted components, but the cost In addition to being disadvantageous in terms of surface, there are many problems such as insufficient vulcanization.
  • the present invention has been devised in view of such circumstances, and the conventionally seen when a sulfur-vulcanized ethylene-propylene copolymer rubber composition is used as a material for a vehicle coolant transport hose,
  • a rubber composition for a vehicle cooling fluid transport hose that can solve various problems associated with filter clogging in a vehicle cooling system and an increase in coolant conductivity, and a vehicle coolant transport obtained using the same provide a home.
  • the present inventors have extensively researched a rubber composition for vehicle coolant transport hoses.
  • the present inventors paid attention to vulcanization accelerators used in sulfur-vulcanized ethylene-propylene copolymer rubber compositions.
  • Many of the vulcanization accelerators conventionally used in sulfur-vulcanized ethylene-propylene copolymer rubber compositions have low molecular weights, and their unreacted excess residues and decomposition products are, as mentioned above, In addition, it tends to be easily extracted (eluted) into the coolant.
  • specific vulcanization accelerators dithiocarbamate-based vulcanization accelerator (B-1) having a molecular weight of 380 or more, thiuram having a molecular weight of 380 or more, and system vulcanization accelerator (B-2), and at least one vulcanization accelerator selected from the group consisting of sulfenamide vulcanization accelerator (B-3)) at a specific ratio
  • vehicle Extraction (elution) into the coolant is suppressed without impairing the physical properties and functions required for the coolant transport hose, clogging the filter of the vehicle cooling system and increasing the conductivity of the coolant.
  • a sulfur-vulcanized rubber composition for a hose for transporting a cooling liquid for a vehicle containing an ethylene-propylene copolymer rubber (A) as a main component and a vulcanization accelerator (B),
  • the vulcanization accelerator (B) contains at least one selected from the group consisting of the following (B-1) to (B-3),
  • the total amount of (B-1) to (B-3) is 3.25 parts by mass or less per 100 parts by mass of the ethylene-propylene copolymer rubber (A)
  • (B-1) A dithiocarbamate-based vulcanization accelerator having a molecular weight of 380 or more.
  • (B-2) A thiuram-based vulcanization accelerator having a molecular weight of 380 or more.
  • (B-3) Sulfenamide vulcanization accelerator.
  • [2] The rubber composition for a vehicle coolant transport hose according to [1], wherein the (B-1) is a dithiocarbamate-based vulcanization accelerator having a molecular weight of 400 or more.
  • [3] The rubber composition for vehicle coolant transport hoses according to [1] or [2], wherein the (B-2) is a thiuram-based vulcanization accelerator having a molecular weight of 400 or more.
  • the vulcanization accelerator (B) contains at least a vulcanization accelerator selected from the group consisting of (B-1) and (B-2), and (B-1) and ( The rubber composition for a vehicle coolant transport hose according to [2] or [3], wherein the total amount of B-2) is 75% by mass or more of the vulcanization accelerator (B).
  • a vehicle coolant transport hose comprising at least one structural layer, the innermost layer being the rubber composition for a vehicle coolant transport hose according to any one of [1] to [4].
  • the rubber composition for a vehicle coolant transport hose is a sulfur-vulcanized rubber composition, which is advantageous in terms of cost and the like. Accelerators are included in certain proportions. Therefore, it is possible to suppress the extraction of unreacted excess residue and decomposition products of the vulcanization accelerator into the coolant, and clogging of the filter of the vehicle cooling system caused by these extracts (extracted components). Also, various problems associated with an increase in the conductivity of the cooling liquid can be resolved.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a vehicle coolant transport hose according to the present invention
  • X and/or Y (X and Y are arbitrary configurations) means at least one of X and Y, and X only, Y only, X and Y, means three ways.
  • a rubber composition for a vehicle coolant transport hose (hereinafter referred to as "the present rubber composition"), which is one embodiment of the present invention, comprises an ethylene-propylene copolymer rubber (A) as a main component and a vulcanization accelerator
  • a sulfur-vulcanized rubber composition containing (B) wherein the vulcanization accelerator (B) is at least one selected from the group consisting of the following (B-1) to (B-3)
  • the total amount of (B-1) to (B-3) is 3.25 parts by mass or less per 100 parts by mass of the ethylene-propylene copolymer rubber (A), and
  • the total amount of (B-1) to (B-3) represents 75% by mass or more of the vulcanization accelerator (B) as a whole.
  • the "main component” is a component that greatly affects the properties of the rubber composition, and is usually 50% by mass of the entire rubber composition (excluding fillers such as carbon black).
  • the above shows the ethylene-propylene copolymer rubber (A).
  • B-1) A dithiocarbamate-based vulcanization accelerator having a molecular weight of 380 or more.
  • B-2) A thiuram-based vulcanization accelerator having a molecular weight of 380 or more.
  • a vehicle coolant transport hose which is one embodiment of the present invention is a vehicle coolant transport hose composed of at least one structural layer, the innermost layer of which is the present It consists of a vulcanized rubber composition.
  • the hose has a three-layer structure in which an inner rubber layer 1 made of a vulcanized product of the present rubber composition, a reinforcing thread layer 2, and an outer rubber layer 3 are laminated in this order.
  • single-layer hose having only a rubber layer made of a vulcanized product of the present rubber composition.
  • the rubber outer layer 3 may be a rubber layer made of a vulcanized product of the present rubber composition or a rubber layer made of a vulcanized product of another rubber composition. If the inner rubber layer 1 is adhered to the inner rubber layer 1 through the mesh without an adhesive, the outer rubber layer 3 is also preferably a rubber layer made of a vulcanized product of the present rubber composition.
  • ethylene-propylene copolymer rubber (A) used in the present rubber composition examples include ethylene-propylene-diene terpolymer rubber (EPDM) and ethylene-propylene copolymer rubber (EPM). , These may be used alone or in combination of two or more.
  • the ethylene-propylene copolymer rubber (A) preferably has an ethylene content of 50 to 70% by mass, more preferably 52 to 58% by mass.
  • the EPDM preferably has a diene content of 3% by mass or more, more preferably 4 to 5.5% by mass.
  • diene-based monomers having 5 to 20 carbon atoms are preferable.
  • a sulfur-based vulcanizing agent is used as the vulcanizing agent.
  • the sulfur-based vulcanizing agent include sulfur such as powdered sulfur, surface-treated sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, and insoluble sulfur, and sulfur donors such as sulfur chloride, 2-mercaptoimidazoline, and dipentamethylenethiuram pentasulfide. and sulfur compounds (excluding those corresponding to vulcanization accelerators) that can be These are used alone or in combination of two or more.
  • the content of the sulfur vulcanizing agent is in the range of 0.1 to 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ethylene-propylene copolymer rubber (A) from the viewpoint of vulcanizability. It is preferably in the range of 0.3 to 1.2 parts by mass. That is, if the amount of the sulfur-based vulcanizing agent is too small, vulcanization will be insufficient and the strength of the hose will be inferior. This is because, in addition to tending to be inferior, the scorch time tends to be short and workability tends to deteriorate.
  • the vulcanization accelerator (B) indicates all vulcanization accelerators used in the present rubber composition, and as described above, the vulcanization accelerator (B) is the following (B- At least one selected from the group consisting of 1) to (B-3).
  • the total amount of (B-1) to (B-3) is 3.25 parts by mass or less per 100 parts by mass of the ethylene-propylene copolymer rubber (A), and The total amount of (B-1) to (B-3) is added so as to account for 75% by mass or more of the vulcanization accelerator (B) as a whole.
  • B-1) A dithiocarbamate-based vulcanization accelerator having a molecular weight of 380 or more.
  • B-2) A thiuram-based vulcanization accelerator having a molecular weight of 380 or more.
  • (B-3) Sulfenamide vulcanization accelerator.
  • the present rubber composition can suppress the extraction of unreacted excess residues and decomposition products of the vulcanization accelerator into the coolant. It is possible to solve various problems caused by these extracts (extracted components), such as clogging of the filter of the vehicle cooling system and increase in the conductivity of the coolant.
  • the total amount of the above (B-1) to (B-3) in the present rubber composition is the ethylene-propylene copolymer rubber (A ) is preferably in the range of 2.0 to 3.25 parts by mass with respect to 100 parts by mass.
  • the total amount of the above (B-1) to (B-3) in the present rubber composition is the total amount of the vulcanization accelerator (B)
  • it is preferably 80% by mass or more, particularly preferably 100% by mass (the vulcanization accelerator (B) is the only (B-1), (B-2), and/or (B-3) consisting of).
  • the molecular weight of (B-1) is preferably 400 or more from the viewpoint of satisfactorily obtaining the effects of the present invention as described above.
  • the molecular weight of (B-1) is usually 1000 or less, preferably 670 or less.
  • Examples of (B-1) dithiocarbamate-based vulcanization accelerators include zinc dibutyldithiocarbamate, zinc N-pentamethylenedithiocarbamate, zinc dibenzyldithiocarbamate, and N-ethyl-N. -zinc phenyldithiocarbamate and the like. These are used alone or in combination of two or more.
  • the molecular weight of (B-2) is preferably 400 or more from the viewpoint of satisfactorily obtaining the effects of the present invention as described above.
  • the molecular weight of (B-2) is usually 1000 or less, preferably 700 or less.
  • thiuram-based vulcanization accelerators (B-2) include tetrabutylthiuram disulfide, tetrakis(2-ethylhexyl)thiuram disulfide, dipentamethylenethiuram tetrasulfide, N, N, N ',N'-tetrabenzylthiuram disulfide and the like. These are used alone or in combination of two or more. Among them, tetrakis(2-ethylhexyl)thiuram disulfide and dipentamethylenethiuram tetrasulfide are preferred.
  • the vulcanization accelerator (B) is selected from at least the group consisting of (B-1) and (B-2). contains an accelerator, and (B-1) and/or (B-2) have a molecular weight of 400 or more, and the total amount of (B-1) and (B-2) is the vulcanization accelerator (B) is preferably 75% by mass or more of the whole.
  • the total amount of (B-1) and (B-2) in the present rubber composition is preferably 80% by mass or more with respect to the entire vulcanization accelerator (B), Particularly preferably, it is 100% by mass (the vulcanization accelerator (B) consists only of (B-1) and/or (B-2)).
  • Examples of (B-3) corresponding to the sulfenamide-based vulcanization accelerator include N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide and N-oxydiethylene-2-benzothiazolylsulfen.
  • vulcanization accelerator (B) even a vulcanization accelerator that does not correspond to the above (B-1) to (B-3) can be used in a small amount.
  • vulcanization accelerators include dithiocarbamate-based vulcanization accelerators with a molecular weight of less than 380 (zinc dimethyldithiocarbamate, zinc diethyldithiocarbamate, etc.), thiuram-based vulcanization accelerators with a molecular weight of less than 380 (tetramethyl thiuram disulfide, tetraethylthiuram disulfide, tetramethylthiuram monosulfide, etc.), thiazole vulcanization accelerators (di-2-benzothiazolyl disulfide, dibenzothiazyl disulfide, 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzothiazole sodium salt , 2-mercaptobenzothiazole zinc salt, etc.),
  • thiuram-based vulcanization accelerators (tetramethylthiuram disulfide, tetraethylthiuram disulfide, etc.) having a molecular weight of less than 380 are not used because they are highly likely to interfere with solving the problems of the present invention. It is desirable not to (do not include). For the same reason, in the present invention, it is desirable that the thiazole-based vulcanization accelerator is not used (not included), or the content is suppressed to less than 20% by mass of the entire vulcanization accelerator (B). .
  • the present rubber composition may optionally contain an acid acceptor, adsorption Agents, pH adjusters, fillers, vulcanizing aids, process oils, anti-aging agents, etc. may be appropriately added.
  • Acid acceptor examples include magnesium oxide, calcium hydroxide, hydrotalcite, and the like. These are used alone or in combination of two or more.
  • adsorbent examples include Lionite SF manufactured by Lion Corporation.
  • pH adjuster examples include diethylene glycol, polyethylene glycol, alum, and the like. These are used alone or in combination of two or more.
  • Filler examples include carbon black, calcium carbonate and talc. These are used alone or in combination of two or more. Among them, carbon black is preferable because it can effectively increase mechanical strength such as tensile strength.
  • the content of the filler is preferably in the range of 5 to 350 parts by mass, more preferably in the range of 80 to 250 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the ethylene-propylene copolymer rubber (A). be.
  • vulcanizing aid examples include zinc white (zinc oxide) and stearic acid. These are used alone or in combination of two or more.
  • the content of the vulcanization aid is preferably in the range of 1 to 25 parts by mass, more preferably 3 to 8 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the ethylene-propylene copolymer rubber (A). Range.
  • Process oil examples include naphthenic oil, paraffinic oil, aromatic oil, and the like. These are used alone or in combination of two or more. Among them, naphthenic oils and paraffinic oils are preferable in terms of excellent tensile strength and workability.
  • the content of the process oil is preferably in the range of 5 to 140 parts by mass, more preferably in the range of 30 to 90 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the ethylene-propylene copolymer rubber (A). be.
  • Anti-aging agent examples include carbamate-based, phenylenediamine-based, phenol-based, diphenylamine-based, and quinoline-based anti-aging agents, and waxes. These are used alone or in combination of two or more.
  • the present rubber composition comprises, for example, the ethylene-propylene copolymer rubber (A), if necessary, an acid acceptor, an adsorbent, a pH adjuster, a filler, a vulcanization aid, a process oil, an anti-aging agent, agents, etc., are kneaded using a kneader such as a kneader, a Banbury mixer, or a roll, and furthermore, the sulfur-based vulcanizing agent and the specific vulcanization accelerator (B) are added and kneaded, can be prepared.
  • A ethylene-propylene copolymer rubber
  • the present hose can be produced, for example, as follows, using the present rubber composition prepared as described above. That is, first, the present rubber composition prepared as described above is extruded into a hose shape to produce an unvulcanized hose.
  • An unvulcanized hose can also be produced by inserting a mandrel into the unvulcanized hose or by extrusion-molding the present rubber composition on a straight mandrel. If a single-layer hose is to be produced, the unvulcanized hose is vulcanized by heating under predetermined conditions (140 to 160° C. for 30 to 60 minutes), and if a mandrel is used, the mandrel is pulled out. Thus, the intended hose can be produced.
  • the reinforcing yarn layer 2 is formed by braid knitting or the like of the reinforcing yarn on the outer peripheral surface with a predetermined number of aligning and driving, and then, if necessary, an adhesive is applied by a dipping method. , a spray method, a roll coating method, a brush coating method, or the like, and a rubber composition for forming the rubber outer layer 3 is applied on the coated surface (or on the reinforcing thread layer 2). Extrusion is performed to produce an unvulcanized laminate (hose structure).
  • the unvulcanized laminate (hose structure) thus obtained is vulcanized by heating under predetermined conditions (140 to 160° C. for 30 to 60 minutes) and a mandrel is used, By pulling out the mandrel, the intended hose can be produced.
  • a mandrel having a predetermined bent tube shape By using a mandrel having a predetermined bent tube shape, the present hose can be formed into a desired bent tube shape.
  • the present hose thus obtained is not particularly limited whether it has a single layer structure or a multilayer structure in which two or more layers are laminated, but at least the innermost layer (in the case of a single layer structure)
  • the layer) is preferably made of the present rubber composition from the viewpoint of obtaining the effects of the present invention satisfactorily.
  • the thickness of the innermost layer is preferably 0.25 to 10 mm, more preferably 0.5 to 5 mm. Further, as shown in FIG. 1, when the rubber outer layer 3 is provided, its thickness is preferably 0.25 to 10 mm, more preferably 0.5 to 5 mm.
  • the hose inner diameter of the present hose is preferably 5 to 60 mm, more preferably 10 to 40 mm.
  • the present hose Since the present hose exhibits the above effects, it can be used as a coolant transport hose for vehicles such as radiator hoses, heater hoses, coolant transport hoses for fuel cell systems, and drain hoses. can demonstrate.
  • vulcanization accelerators corresponding to any of the following (i) to (iv) were prepared.
  • Examples 1 to 11, Comparative Examples 1 to 4 SRF grade carbon black (manufactured by Cabot Japan, product name: SPHERON 5200) 120 parts by mass, process oil (manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd., product name: Diana Process PW-380) 68 parts by mass, stearic acid (manufactured by Kao Corporation) 1 part by mass, and zinc oxide (manufactured by Mitsui Kinzoku Mining Co., Ltd.) 5 parts by mass, and 1.2 parts by mass of sulfur (manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd., product name: Sulfax T-10) and each vulcanization accelerator are shown in Tables 1 and 2 below.
  • a rubber composition (rubber composition for vehicle cooling liquid transport hose) was prepared by blending them in proportions and kneading them using a Banbury mixer and an open roll.
  • the rubber compositions of Examples satisfy the requirements of the present invention in terms of the type and proportion of the vulcanization accelerator. As a result, the amount of extraction of residues and decomposed products can be suppressed. From this, it was judged that the vehicle cooling liquid transport hose provided with the innermost layer made of the vulcanized product of the rubber composition of the example is excellent in low extractability, and various problems associated with the increase in the conductivity of the extracted solution (hose degradation, spark ignition, etc.) can be eliminated.
  • the rubber composition for vehicle coolant transport hoses of the present invention is used as a rubber composition for vehicle coolant transport hoses, such as radiator hoses, heater hoses, fuel cell system coolant transport hoses, and drain hoses. can do.
  • vehicle coolant transport hose is preferably used not only for automobiles but also for other transport machines (airplanes, forklifts, excavators, cranes and other industrial transport vehicles, railway vehicles, etc.) and vending machines. be done.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

硫黄加硫系のエチレン-プロピレン系共重合体ゴム組成物をホース材料として採用した際に従来みられた、車両用冷却システムのフィルタの目詰まりや冷却液の導電率上昇に伴う各種の問題等を解消することができる、車両用冷却液輸送ホース用ゴム組成物およびそれを用いて得られる車両用冷却液輸送ホースを提供する。 車両用冷却液輸送ホースの最内層材料を、エチレン-プロピレン系共重合体ゴム(A)を主成分とし加硫促進剤(B)を含有する硫黄加硫系のゴム組成物であって、前記加硫促進剤(B)が、下記の(B-1)~(B-3)からなる群から選ばれた少なくとも一つの加硫促進剤を特定の割合で含むものとする。 (B-1)分子量380以上のジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤。 (B-2)分子量380以上のチウラム系加硫促進剤。 (B-3)スルフェンアミド系加硫促進剤。

Description

車両用冷却液輸送ホース用ゴム組成物およびそれを用いて得られる車両用冷却液輸送ホース
 本発明は、車両用冷却液輸送ホース用ゴム組成物およびそれを用いて得られる車両用冷却液輸送ホースに関するものであり、詳しくは、自動車等の各種車両における、エンジンとラジエーターとの接続や、エンジンとヒーターコアとの接続、燃料電池システム等に用いられる、車両用冷却液輸送ホースの改良技術に関するものである。
 不凍液(LLC)を混合した冷却液を流通させる車両用ホース(車両用冷却液輸送ホース)の形成材料としては、耐水性に優れるエチレン-プロピレン系共重合体ゴムが、一般に用いられる。また、前記形成材料には、エチレン-プロピレン系共重合体ゴムの他、通常、カーボンブラック等の充填剤、プロセスオイル等の軟化剤、加硫剤、加硫促進剤等が加えられ、それらを混練加工して得られたゴム組成物を用いて、目的とする冷却液輸送ホースが形成される。
 前記のようなエチレン-プロピレン系共重合体ゴムを主たる材料とする際、その加硫形態には「硫黄加硫」と「パーオキサイド加硫」の二種類の加硫形態が存在する(例えば、特許文献1,2等を参照)。
国際公開2019/107415号公報 特開平6-262728号公報
 ホース材料としては、例えば特許文献1に記載のように、コスト面等で有利な「硫黄加硫」の仕様を採用するのが一般的である。
 しかしながら、硫黄加硫系のエチレン-プロピレン系共重合体ゴム組成物を使用したホースには、そのゴム中に、硫黄加硫で使用される加硫促進剤の未反応過剰残渣や、前記加硫促進剤の分解物が存在する。
 従来の、硫黄加硫系のエチレン-プロピレン系共重合体ゴム組成物を使用した車両用冷却液輸送ホースにおいては、そのホース内を流れる冷却液との接触により、前記の各成分(加硫促進剤の未反応過剰残渣や、前記加硫促進剤の分解物)が、冷却液中に抽出(溶出)されやすい傾向がみられる。このような現象が起こると、その抽出成分の一部が冷却液中の化合物と反応して新たな化合物を生成し、前記ホースが接続された車両用冷却システムにおいて、フィルタの目詰まり等の悪影響をもたらすおそれがある。
 また、前記抽出成分の影響により、冷却液の導電率が上昇し、それにより各種問題(ホースの劣化、スパーク発火等)が生じることも懸念される。
 さらに、近年、自動車等の各種車両における次世代の発電方式として、燃料電池システム(特に、固体高分子型燃料電池)を用いた発電方式が有力視されている。この燃料電池システムにおける発電部位は、硫黄または金属イオン等の外的混入物により、著しく性能が低下すると言われている。従って、このような燃料電池システムに用いられる冷却液輸送ホース等のホースまたは配管部材においても、低抽出性(ホース内を流通する水等の冷却液に抽出されにくい性質)を示すクリーンなものが要求される。
 一方、特許文献2に記載されているホースは、パーオキサイド加硫系のエチレン-プロピレン系共重合体ゴム組成物を使用したホースであり、前記のような抽出成分による問題は生じないが、コスト面において不利であるとともに、加硫不足が生じ易いなど、課題も多い。
 本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、硫黄加硫系のエチレン-プロピレン系共重合体ゴム組成物を車両用冷却液輸送ホースの材料として採用した際に従来みられた、車両用冷却システムのフィルタの目詰まりや冷却液の導電率上昇に伴う各種の問題等を解消することができる、車両用冷却液輸送ホース用ゴム組成物およびそれを用いて得られる車両用冷却液輸送ホースを提供する。
 本発明者らは、前記課題を解決するため、車両用冷却液輸送ホース用ゴム組成物について鋭意研究を重ねた。その研究の過程で、本発明者らは、硫黄加硫系のエチレン-プロピレン系共重合体ゴム組成物に使用される加硫促進剤に注目した。硫黄加硫系のエチレン-プロピレン系共重合体ゴム組成物に従来から使用されている加硫促進剤は、低分子量のものが多く、その未反応過剰残渣や分解物は、先に述べたように、冷却液中に抽出(溶出)されやすい傾向がある。そこで、本発明者らが各種実験を行った結果、前記加硫促進剤として特定の加硫促進剤(分子量380以上のジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤(B-1)、分子量380以上のチウラム系加硫促進剤(B-2)、およびスルフェンアミド系加硫促進剤(B-3)からなる群から選ばれた少なくとも一つの加硫促進剤)を特定の割合で用いたところ、車両用冷却液輸送ホースに要求される物性・機能を損なうことなく、前記のような冷却液中への抽出(溶出)が抑えられ、車両用冷却システムのフィルタの目詰まりや冷却液の導電率上昇等の問題が解消されるようになることを見いだした。
 しかるに、本発明は、以下の[1]~[5]を、その要旨とする。
[1] エチレン-プロピレン系共重合体ゴム(A)を主成分とし加硫促進剤(B)を含有する硫黄加硫系の車両用冷却液輸送ホース用ゴム組成物であって、
前記加硫促進剤(B)が、下記の(B-1)~(B-3)からなる群から選ばれた少なくとも一つを含み、
その(B-1)~(B-3)の合計量が、前記エチレン-プロピレン系共重合体ゴム(A)100質量部に対して3.25質量部以下であり、
かつ、その(B-1)~(B-3)の合計量が前記加硫促進剤(B)全体の75質量%以上である、車両用冷却液輸送ホース用ゴム組成物。
(B-1)分子量380以上のジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤。
(B-2)分子量380以上のチウラム系加硫促進剤。
(B-3)スルフェンアミド系加硫促進剤。
[2] 前記(B-1)が、分子量400以上のジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤である、[1]に記載の車両用冷却液輸送ホース用ゴム組成物。
[3] 前記(B-2)が、分子量400以上のチウラム系加硫促進剤である、[1]または[2]に記載の車両用冷却液輸送ホース用ゴム組成物。
[4] 前記加硫促進剤(B)が、少なくとも前記(B-1)および(B-2)からなる群から選ばれた加硫促進剤を含み、かつ、その(B-1)および(B-2)の合計量が、前記加硫促進剤(B)全体の75質量%以上である、[2]または[3]に記載の車両用冷却液輸送ホース用ゴム組成物。
[5] 少なくとも一層の構成層からなる車両用冷却液輸送ホースであって、その最内層が、[1]~[4]のいずれかに記載の車両用冷却液輸送ホース用ゴム組成物の加硫物からなる、車両用冷却液輸送ホース。
 本発明では、その車両用冷却液輸送ホース用ゴム組成物が、硫黄加硫系のゴム組成物であるため、コスト面等で有利であり、さらに、前記ゴム組成物には、特定の加硫促進剤が特定の割合で含まれている。そのため、加硫促進剤の未反応過剰残渣や分解物が冷却液中に抽出されるのを抑えることができ、これらの抽出物(抽出成分)に起因する、車両用冷却システムのフィルタの目詰まりや、冷却液の導電率上昇に伴う各種の問題等を解消することができる。
本発明に係る車両用冷却液輸送ホースの一例を示す構成図である。
 つぎに、本発明の実施の形態について詳しく説明する。ただし、本発明は、この実施の形態に限られるものではない。
 なお、本明細書において、「Xおよび/またはY(X,Yは任意の構成)」とは、XおよびYの少なくとも一方を意味するものであって、Xのみ、Yのみ、XおよびY、の3通りを意味するものである。
 本発明の一実施形態である車両用冷却液輸送ホース用ゴム組成物(以下、「本ゴム組成物」という)は、エチレン-プロピレン系共重合体ゴム(A)を主成分とし加硫促進剤(B)を含有する硫黄加硫系のゴム組成物であって、前記加硫促進剤(B)が、下記の(B-1)~(B-3)からなる群から選ばれた少なくとも一つを含み、その(B-1)~(B-3)の合計量が、前記エチレン-プロピレン系共重合体ゴム(A)100質量部に対して3.25質量部以下であり、かつ、その(B-1)~(B-3)の合計量が前記加硫促進剤(B)全体の75質量%以上を示すものである。ここで「主成分」とは、本ゴム組成物の特性に大きな影響を与える成分のことであり、通常は、本ゴム組成物全体(但し、カーボンブラック等の充填材を除く)の50質量%以上が、エチレン-プロピレン系共重合体ゴム(A)であるものを示す。
(B-1)分子量380以上のジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤。
(B-2)分子量380以上のチウラム系加硫促進剤。
(B-3)スルフェンアミド系加硫促進剤。
 また、本発明の一実施形態である車両用冷却液輸送ホース(以下、「本ホース」という)は、少なくとも一層の構成層からなる車両用冷却液輸送ホースであって、その最内層が、本ゴム組成物の加硫物からなる。
 本ホースは、例えば、図1に示すように、本ゴム組成物の加硫物からなるゴム内層1と、補強糸層2と、ゴム外層3がこの順で積層された3層構造のホースや、本ゴム組成物の加硫物からなるゴム層のみを備えた単層構造のホース等があげられる。
 なお、前記ゴム外層3は、本ゴム組成物の加硫物からなるゴム層であっても、他のゴム組成物の加硫物からなるゴム層であってもよいが、補強糸層2の網目を介してゴム内層1と接着剤レスで層間接着させるのであれば、前記ゴム外層3も、本ゴム組成物の加硫物からなるゴム層であることが好ましい。
 つぎに、本ゴム組成物を構成する各成分について説明する。
《エチレン-プロピレン系共重合体ゴム(A)》
 本ゴム組成物に用いられるエチレン-プロピレン系共重合体ゴム(A)としては、例えば、エチレン-プロピレン-ジエン三元共重合ゴム(EPDM)やエチレン-プロピレン共重合ゴム(EPM)等があげられ、これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。
 また、前記エチレン-プロピレン系共重合体ゴム(A)としては、例えば、そのエチレン含有量が、50~70質量%のものが好ましく、52~58質量%のものがより好ましい。そして、前記EPDMのジエン含有量は、3質量%以上であるものが好ましく、4~5.5質量%のものがより好ましい。
 前記EPDMのジエン成分としては、例えば、炭素数5~20のジエン系モノマーが好ましく、具体的には、1,4-ペンタジエン、1,4-ヘキサジエン、1,5-ヘキサジエン、2,5-ジメチル-1,5-ヘキサジエン、1,4-オクタジエン、1,4-シクロヘキサジエン、シクロオクタジエン、ジシクロペンタジエン(DCP)、5-エチリデン-2-ノルボルネン(ENB)、5-ビニル-2-ノルボルネン(VNB)、5-ブチリデン-2-ノルボルネン、2-メタリル-5-ノルボルネン、2-イソプロペニル-5-ノルボルネン等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。
《硫黄系加硫剤》
 本ゴム組成物は硫黄加硫系であるため、その加硫剤には、硫黄系加硫剤が用いられる。
 前記硫黄系加硫剤としては、例えば、粉末硫黄、表面処理硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄等の硫黄や、塩化硫黄、2-メルカプトイミダゾリン、ジペンタメチレンチウラムペンタサルファイド等の硫黄供与体となりうる硫黄化合物(但し、加硫促進剤に該当するものは除く)等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。
 前記硫黄系加硫剤の含有量は、加硫性等の観点から、前記エチレン-プロピレン系共重合体ゴム(A)100質量部に対して、0.1~3.0質量部の範囲が好ましく、より好ましくは0.3~1.2質量部の範囲である。すなわち、前記硫黄系加硫剤が少なすぎると、加硫が不充分で、ホース強度が劣るようになり、逆に前記硫黄系加硫剤が多すぎると、硬くなりすぎ、ホースの柔軟性が劣る傾向がみられる他、スコーチタイムが短くなり、加工性が悪化する傾向がみられるからである。
《加硫促進剤(B)》
 加硫促進剤(B)は、本ゴム組成物に用いられる全ての加硫促進剤を示すものであり、先に述べたように、前記加硫促進剤(B)は、下記の(B-1)~(B-3)からなる群から選ばれた少なくとも一つを含む。そして、その(B-1)~(B-3)の合計量が、前記エチレン-プロピレン系共重合体ゴム(A)100質量部に対して3.25質量部以下の割合で、かつ、その(B-1)~(B-3)の合計量が、前記加硫促進剤(B)全体の75質量%以上の割合となるように、加えられる。
(B-1)分子量380以上のジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤。
(B-2)分子量380以上のチウラム系加硫促進剤。
(B-3)スルフェンアミド系加硫促進剤。
 前記のように特定の加硫促進剤を特定の割合で含有することにより、本ゴム組成物は、加硫促進剤の未反応過剰残渣や分解物が冷却液中に抽出されるのを抑えることができ、これらの抽出物(抽出成分)に起因する、車両用冷却システムのフィルタの目詰まりや冷却液の導電率上昇に伴う各種の問題等を解消することができる。
 そして、前記のような本発明の作用効果を良好に得る観点から、本ゴム組成物における前記(B-1)~(B-3)の合計量は、エチレン-プロピレン系共重合体ゴム(A)100質量部に対し、好ましくは2.0~3.25質量部の範囲である。
 また、前記のような本発明の作用効果を良好に得る観点から、本ゴム組成物における前記(B-1)~(B-3)の合計量は、前記加硫促進剤(B)全体に対し、好ましくは80質量%以上であり、特に好ましくは100質量%(前記加硫促進剤(B)が、前記(B-1)、(B-2)、および/または(B-3)のみからなるもの)である。
 ここで、前記(B-1)の分子量は、前記のような本発明の作用効果を良好に得る観点から、好ましくは400以上である。なお、前記(B-1)の分子量は、通常、1000以下であり、好ましくは670以下である。
 そして、前記(B-1)のジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤に該当するものとしては、例えば、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、N-ペンタメチレンジチオカルバミン酸亜鉛、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛、N-エチル-N-フェニルジチオカルバミン酸亜鉛等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。
 また、前記(B-2)の分子量は、前記のような本発明の作用効果を良好に得る観点から、好ましくは400以上である。なお、前記(B-2)の分子量は、通常、1000以下であり、好ましくは700以下である。
 そして、前記(B-2)のチウラム系加硫促進剤に該当するものとしては、例えば、テトラブチルチウラムジスルフィド、テトラキス(2-エチルヘキシル)チウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド、N,N,N',N'-テトラベンジルチウラムジスルフィド等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。なかでも、テトラキス(2-エチルヘキシル)チウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィドが好ましい。
 さらに、前記のような本発明の作用効果を良好に得る観点から、前記加硫促進剤(B)が、少なくとも前記(B-1)および(B-2)からなる群から選ばれた加硫促進剤を含み、かつ、(B-1)および/または(B-2)の分子量が400以上であり、その(B-1)および(B-2)の合計量が、前記加硫促進剤(B)全体の75質量%以上であることが好ましい。
 そして、前記の観点から、本ゴム組成物における前記(B-1)および(B-2)の合計量は、前記加硫促進剤(B)全体に対し、好ましくは80質量%以上であり、特に好ましくは100質量%(前記加硫促進剤(B)が、前記(B-1)および/または(B-2)のみからなるもの)である。
 前記(B-3)の、スルフェンアミド系加硫促進剤に該当するものとしては、例えば、N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N-オキシジエチレン-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N-t-ブチル-2-ベンゾチアゾイルスルフェンアミド、N,N'-ジシクロヘキシル-2-ベンゾチアゾイルスルフェンアミド等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。なかでも、N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミドが好ましい。
 なお、前記加硫促進剤(B)として、前記(B-1)~(B-3)に該当しない加硫促進剤であっても、若干量であれば使用することが可能である。
 このような加硫促進剤としては、例えば、分子量380未満のジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤(ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛等)、分子量380未満のチウラム系加硫促進剤(テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド等)、チアゾール系加硫促進剤(ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド、ジベンゾチアジルジスルフィド、2-メルカプトベンゾチアゾール、2-メルカプトベンゾチアゾールナトリウム塩、2-メルカプトベンゾチアゾール亜鉛塩等)、アルデヒドアンモニア系加硫促進剤、アルデヒドアミン系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤、チオウレア系加硫促進剤等があげられる。
 しかしながら、本発明の課題を解決するのに支障をきたす可能性が高いことから、本発明においては、分子量380未満のチウラム系加硫促進剤(テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド等)は、使用しない(不含とする)ことが望ましい。同様の理由により、本発明においては、チアゾール系加硫促進剤も、使用しない(不含とする)か、あるいは加硫促進剤(B)全体の20質量%未満まで含有量を抑えることが望ましい。
 なお、本ゴム組成物には、エチレン-プロピレン系共重合体ゴム(A)、硫黄系加硫剤、前記特定の加硫促進剤(B)に加えて、必要に応じ、受酸剤、吸着剤、pH調整剤、充填材、加硫助剤、プロセスオイル、老化防止剤等を、適宜に配合しても差し支えない。
《受酸剤》
 前記受酸剤としては、酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、ハイドロタルサイト等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。
《吸着剤》
 前記吸着剤としては、例えば、ライオン社製のライオナイトSF等があげられる。
《pH調整剤》
 前記pH調整剤としては、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ミョウバン等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。
《充填材》
 前記充填材としては、カーボンブラック、炭酸カルシウム、タルク等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。なかでも、効果的に引張強度等の機械的強度を高めることができることから、カーボンブラックが好ましい。
 そして、前記充填材の含有量は、前記エチレン-プロピレン系共重合体ゴム(A)100質量部に対して、5~350質量部の範囲が好ましく、より好ましくは80~250質量部の範囲である。
《加硫助剤》
 前記加硫助剤としては、例えば、亜鉛華(酸化亜鉛)、ステアリン酸等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。
 そして、前記加硫助剤の含有量は、前記エチレン-プロピレン系共重合体ゴム(A)100質量部に対して、1~25質量部の範囲が好ましく、より好ましくは3~8質量部の範囲である。
《プロセスオイル》
 前記プロセスオイルとしては、例えば、ナフテン系オイル、パラフィン系オイル、アロマ系オイル等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。なかでも、引張強度、加工性に優れる点で、ナフテン系オイル、パラフィン系オイルが好ましい。
 そして、前記プロセスオイルの含有量は、前記エチレン-プロピレン系共重合体ゴム(A)100質量部に対して、5~140質量部の範囲が好ましく、より好ましくは30~90質量部の範囲である。
《老化防止剤》
 前記老化防止剤としては、例えば、カルバメート系,フェニレンジアミン系,フェノール系,ジフェニルアミン系,キノリン系等の老化防止剤や、ワックス類等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。
 本ゴム組成物は、例えば、前記エチレン-プロピレン系共重合体ゴム(A)に、必要に応じ、受酸剤、吸着剤、pH調整剤、充填材、加硫助剤、プロセスオイル、老化防止剤等を配合し、これらをニーダー,バンバリーミキサー,ロール等の混練機を用いて混練し、さらに、硫黄系加硫剤、前記特定の加硫促進剤(B)を加えて混練することにより、調製することができる。
 本ホースは、前記のようにして調製された本ゴム組成物を用い、例えば、つぎのようにして作製することができる。
 すなわち、まず、前記のようにして調製した本ゴム組成物をホース状に押出成形して、未加硫ホースを作製する。なお、前記未加硫ホースにマンドレルを内挿したり、ストレート形状のマンドレル上に本ゴム組成物を押出成形したりして、未加硫ホースを作製することも可能である。
 単層のホースを作製するのであれば、前記未加硫ホースを所定の条件(140~160℃で、30~60分間)で加熱して加硫し、マンドレルを使用した場合はそのマンドレルを引き抜くことにより、目的とする本ホースを作製することができる。
 また、図1のホースのように、ゴム内層1とゴム外層3との間に補強糸層2を設けるような層構成とする場合、前記のようにして本ゴム組成物の未加硫ホースを作製した後、その外周面に対して、所定の引揃数および打込数で、補強糸をブレード編み等して補強糸層2を形成し、その後、必要に応じ、接着剤を、ディッピング法,スプレー法,ロールコート法,刷毛塗り等の方法により前記補強糸層2上に塗工し、その塗工面の上(ないし補強糸層2上)に、ゴム外層3形成用のゴム組成物を押出成形し、未加硫状態の積層体(ホース構造体)を作製する。このようにして得られた未加硫状態の積層体(ホース構造体)を、所定の条件(140~160℃で、30~60分間)で加熱して加硫し、マンドレルを使用した場合はそのマンドレルを引き抜くことにより、目的とする本ホースを作製することができる。
 なお、前記マンドレルとして所定の曲がり管形状を有するものを使用することにより、本ホースを所望の曲がり管形状に形成することもできる。
 このようにして得られる本ホースは、単層構造であっても、2層以上の層が積層された多層構造であっても特に限定はないが、少なくとも、その最内層(単層構造の場合は、その層)が、本ゴム組成物からなるものであることが、本発明の作用効果を良好に得る観点から、好ましい。
 前記のようにして得られた本ホースにおいて、その最内層(単層構造の場合は、その層)の厚みは0.25~10mmが好ましく、より好ましくは0.5~5mmである。また、図1のように、ゴム外層3を設ける場合、その厚みは0.25~10mmが好ましく、より好ましくは0.5~5mmである。また、本ホースのホース内径は、5~60mmが好ましく、より好ましくは10~40mmである。
 そして、本ホースは、前記のような作用効果を示すことから、例えば、ラジエーターホース、ヒーターホース、燃料電池システム用冷却液輸送ホース、ドレーンホース等の車両用冷却液輸送ホースとして、優れた性能を発揮することができる。
 つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
 まず、実施例および比較例に先立ち、下記の(i)~(iv)のいずれかに該当する加硫促進剤を準備した。
[(i)分子量380以上のジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤(B-1)]
 サンセラーBZ(ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、三新化学工業社製、分子量:474)
 ノクセラーZP(N-ペンタメチレンジチオカルバミン酸亜鉛、大内新興化学工業社製、分子量:386)
[(ii)分子量380以上のチウラム系加硫促進剤(B-2)]
 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、大内新興化学工業社製、分子量:633)
 ノクセラーTRA(ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド、大内新興化学工業社製、分子量:385)
[(iii)スルフェンアミド系加硫促進剤(B-3)]
 サンセラーCM-G(N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、三新化学工業社製、分子量:264)
[(iv)(B-1)~(B-3)以外の加硫促進剤]
 ノクセラーPZ(ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、大内新興化学工業社製、分子量:306)
 サンセラーTT(テトラメチルチウラムジスルフィド、三新化学工業社製、分子量:240)
[実施例1~11、比較例1~4]
 EPDM(住友化学社製、製品名:エスプレン532、エチレン含有量:51質量%、ジエン含有量:3.5質量%)100質量部に対し、SRF級カーボンブラック(キャボットジャパン社製、製品名:SPHERON5200)120質量部と、プロセスオイル(出光興産社製、製品名:ダイアナプロセスPW-380)68質量部と、ステアリン酸(花王社製)1質量部と、酸化亜鉛(三井金属鉱山社製)5質量部と、を配合するとともに、硫黄(鶴見化学工業社製、製品名:サルファックスT-10)1.2質量部と、前記各加硫促進剤を後記の表1および表2に示す割合で配合し、これらをバンバリーミキサーおよびオープンロールを用いて混練して、ゴム組成物(車両用冷却液輸送ホース用ゴム組成物)を調製した。
 このようにして得られた実施例および比較例のゴム組成物を用い、下記の基準に従って抽出量の評価を行った。その結果を、後記の表1および表2に併せて示した。
<抽出量>
 得られた各ゴム組成物を用い、160℃で60分間プレス加硫して、厚み2mmの加硫ゴムシート(サンプル)を作製した。続いて、このゴムシートから、2.8cm角のゴム片を4つ打ち抜いた。この4つのゴム片を、蓋つきのポリプロピレン製100ml容器に、純水(導電率1.0μS/cm)100mlとともに封入し、90℃で336時間熱処理して、ゴム片中の成分を抽出させた。その後、前記純水中に抽出された成分による導電率の変化を見るため、容器中の抽出溶液の25℃における導電率を、導電率計(堀場アドバンスドテクノ社製、D-210PC-S)を用いて測定した。
 前記導電率が高いものほど、サンプル中の加硫促進剤の未反応過剰残渣や分解物がより多く抽出されたものと評価することができる。そのため、抽出量の評価(低抽出性の評価)を、下記の基準に従い行った。
 <基準>
 〇(very good):前記導電率の測定値が230μS/cm未満
 ×(poor)     :前記導電率の測定値が230μS/cm以上
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 前記表1および表2の結果から、実施例のゴム組成物は、その加硫促進剤の種類および割合が本発明の規定の要件を満たしており、その結果、加硫促進剤の未反応過剰残渣や分解物の抽出量が抑えられる結果となった。このことから、実施例のゴム組成物の加硫物からなる最内層を備えた車両用冷却液輸送ホースは、低抽出性に優れると判断され、抽出溶液の導電率上昇にともなう各種問題(ホースの劣化、スパーク発火等)を解消することができるものとなる。
 これに対して、比較例1のゴム組成物は、(B-1)~(B-3)に該当する加硫促進剤の合計量が多過ぎ(「i+ii+iii」の量が、EPDM100質量部に対して3.5質量部であるため、本発明の規定である3.25質量部を超えており)、低抽出性に優れない結果となった。比較例2~4のゴム組成物は、(B-1)~(B-3)に該当する加硫促進剤の合計量は抑えられているが、加硫促進剤全体に対する(B-1)~(B-3)に該当する加硫促進剤の割合が少なく(「{(i+ii+iii)/(i+ii+iii+iv)}×100」の値が75質量%未満)、低抽出性に優れない結果となった。
 前記実施例においては、本発明における具体的な形態について示したが、前記実施例は単なる例示にすぎず、限定的に解釈されるものではない。当業者に明らかな様々な変形は、本発明の範囲内であることが企図されている。
 本発明の車両用冷却液輸送ホース用ゴム組成物は、例えば、ラジエーターホース、ヒーターホース、燃料電池システム用冷却液輸送ホース、ドレーンホース等の、車両用冷却液輸送ホース用のゴム組成物として使用することができる。そして、前記車両用冷却液輸送ホースは、自動車用のみならず、その他の輸送機械(飛行機,フォークリフト,ショベルカー,クレーン等の産業用輸送車両、鉄道車両等)や自動販売機等にも好ましく用いられる。
 1 ゴム内層
 2 補強糸層
 3 ゴム外層

Claims (5)

  1.  エチレン-プロピレン系共重合体ゴム(A)を主成分とし加硫促進剤(B)を含有する硫黄加硫系の車両用冷却液輸送ホース用ゴム組成物であって、
    前記加硫促進剤(B)が、下記の(B-1)~(B-3)からなる群から選ばれた少なくとも一つを含み、
    その(B-1)~(B-3)の合計量が、前記エチレン-プロピレン系共重合体ゴム(A)100質量部に対して3.25質量部以下であり、
    かつ、その(B-1)~(B-3)の合計量が前記加硫促進剤(B)全体の75質量%以上である、車両用冷却液輸送ホース用ゴム組成物。
    (B-1)分子量380以上のジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤。
    (B-2)分子量380以上のチウラム系加硫促進剤。
    (B-3)スルフェンアミド系加硫促進剤。
  2.  前記(B-1)が、分子量400以上のジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤である、請求項1記載の車両用冷却液輸送ホース用ゴム組成物。
  3.  前記(B-2)が、分子量400以上のチウラム系加硫促進剤である、請求項1または2記載の車両用冷却液輸送ホース用ゴム組成物。
  4.  前記加硫促進剤(B)が、少なくとも前記(B-1)および(B-2)からなる群から選ばれた加硫促進剤を含み、かつ、その(B-1)および(B-2)の合計量が、前記加硫促進剤(B)全体の75質量%以上である、請求項2または3記載の車両用冷却液輸送ホース用ゴム組成物。
  5.  少なくとも一層の構成層からなる車両用冷却液輸送ホースであって、その最内層が、請求項1~4のいずれか一項に記載の車両用冷却液輸送ホース用ゴム組成物の加硫物からなる、車両用冷却液輸送ホース。
PCT/JP2022/044345 2021-12-09 2022-12-01 車両用冷却液輸送ホース用ゴム組成物およびそれを用いて得られる車両用冷却液輸送ホース WO2023106192A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021200355 2021-12-09
JP2021-200355 2021-12-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023106192A1 true WO2023106192A1 (ja) 2023-06-15

Family

ID=86730218

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/044345 WO2023106192A1 (ja) 2021-12-09 2022-12-01 車両用冷却液輸送ホース用ゴム組成物およびそれを用いて得られる車両用冷却液輸送ホース

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023106192A1 (ja)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04334446A (ja) * 1991-05-10 1992-11-20 Yokohama Rubber Co Ltd:The エアーコンディショナーの冷媒輸送用ホース
JPH06256600A (ja) * 1993-03-04 1994-09-13 Bridgestone Corp ゴム組成物及びこれを使用したゴムホース
JPH09176395A (ja) * 1995-11-22 1997-07-08 Union Carbide Chem & Plast Technol Corp 加硫性エチレン−アルファオレフィン−ジエンエラストマー組成物
JP2003292697A (ja) * 2003-04-18 2003-10-15 Mitsui Chemicals Inc 建材ガスケット用ゴム組成物
JP2010164063A (ja) * 2009-01-13 2010-07-29 Bridgestone Corp ホース外被用ゴム組成物
CN102432950A (zh) * 2011-09-28 2012-05-02 宁波市天基汽车部件有限公司 一种汽车冷却水管橡胶材料的制备方法
WO2013038471A1 (ja) * 2011-09-12 2013-03-21 東海ゴム工業株式会社 プロテクタ層付きホースの製法
CN111234388A (zh) * 2018-11-28 2020-06-05 宁海建新胶管有限公司 硫磺体系硫化的耐高温、低压变的散热器水管材料及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04334446A (ja) * 1991-05-10 1992-11-20 Yokohama Rubber Co Ltd:The エアーコンディショナーの冷媒輸送用ホース
JPH06256600A (ja) * 1993-03-04 1994-09-13 Bridgestone Corp ゴム組成物及びこれを使用したゴムホース
JPH09176395A (ja) * 1995-11-22 1997-07-08 Union Carbide Chem & Plast Technol Corp 加硫性エチレン−アルファオレフィン−ジエンエラストマー組成物
JP2003292697A (ja) * 2003-04-18 2003-10-15 Mitsui Chemicals Inc 建材ガスケット用ゴム組成物
JP2010164063A (ja) * 2009-01-13 2010-07-29 Bridgestone Corp ホース外被用ゴム組成物
WO2013038471A1 (ja) * 2011-09-12 2013-03-21 東海ゴム工業株式会社 プロテクタ層付きホースの製法
CN102432950A (zh) * 2011-09-28 2012-05-02 宁波市天基汽车部件有限公司 一种汽车冷却水管橡胶材料的制备方法
CN111234388A (zh) * 2018-11-28 2020-06-05 宁海建新胶管有限公司 硫磺体系硫化的耐高温、低压变的散热器水管材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2311633B1 (en) Hose for transporting refrigerant
WO2014007220A1 (ja) ゴム組成物それを用いた加硫ゴム製品及びホース
WO2014156517A1 (ja) ホース
US8080298B2 (en) Refrigerant hose
US6619329B2 (en) Hose
JP5822030B1 (ja) ゴム組成物、ゴム組成物金属積層体、及び加硫ゴム製品
JP2003278958A (ja) 燃料電池車用水素燃料輸送ホース
US6391963B1 (en) Rubber composition and a fuel transporting hose for a vehicle
WO2017056414A1 (ja) ホース用ゴム組成物、ホース用積層体及びホース
JP5846817B2 (ja) 冷媒輸送ホース
WO2023106192A1 (ja) 車両用冷却液輸送ホース用ゴム組成物およびそれを用いて得られる車両用冷却液輸送ホース
JP2013228081A (ja) エアコンホース
JP2009137272A (ja) ウォーターホース及びホース用混合物
JP5955497B2 (ja) ブラスめっきワイヤ接着用ゴム組成物及び油圧ホース
JP2004002682A (ja) 水系液体接触ゴム部品
WO2020261867A1 (ja) オイルホース
CN111315816B (zh) 水系软管用橡胶组合物以及使用其得到的水系软管
WO2022024889A1 (ja) メッキワイヤー補強層被覆用ゴム組成物およびそれを用いた高圧ホース
JP2010071418A (ja) 冷媒輸送用ホース
JP2012072290A (ja) 冷媒輸送ホース用樹脂組成物およびそれを用いて得られる冷媒輸送ホース
DE112017005273B4 (de) Schlauch zum Leiten eines Kältemittels
JP5289779B2 (ja) ガソホール燃料用ホース
WO2024070076A1 (ja) 産業用ホース
JP4556332B2 (ja) 自動車用ホース
JP2005239776A (ja) ゴム組成物およびそれを用いたホース

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022574645

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22904123

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1