JP5955497B2 - ブラスめっきワイヤ接着用ゴム組成物及び油圧ホース - Google Patents
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Description
(1) ホースのブラスめっきワイヤ補強層を接着するゴム組成物であって、
有機酸、脂肪酸塩及び有機酸塩から選ばれる少なくとも1種の含有量が1.5質量%以下であるジエン系重合体と、チウラム系加硫促進剤とを含み、
前記有機酸がロジン酸、ステアリン酸、パルミチン酸及びオレイン酸の何れか1つ以上であり、前記有機酸塩がロジン酸ナトリウムであり、前記脂肪酸塩が脂肪酸カリ石けん、オレイン酸カリ石けん、ステアリン酸ナトリウム及びステアリン酸アンモニウムの何れか1つ以上であり、前記有機酸と前記脂肪酸塩と前記有機酸塩とを合わせた含有量が、ジエン系重合体100質量部に対して、1.5質量部以下であり、
前記チウラム系加硫促進剤の含有量が、前記ジエン系重合体100質量部に対して、0.1質量部超え0.5質量部未満であることを特徴とするブラスめっきワイヤ接着用ゴム組成物。
(2) 前記ジエン系重合体に含まれる前記有機酸と前記脂肪酸塩と前記有機酸塩とを合わせた含有量が、1.0質量%以下であることを特徴とする上記(1)に記載のブラスめっきワイヤ接着用ゴム組成物。
(3) 前記ジエン系重合体が、溶液重合スチレン−ブタジエンゴム(S−SBR)、溶液重合ブタジエンゴム(S−BR)、イソプレンゴム(IR)、及びエチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム(EPDM)から選ばれる少なくとも1種を主成分とすることを特徴とする上記(1)又は(2)に記載のブラスめっきワイヤ接着用ゴム組成物。
(4) 上記(1)から(3)の何れか一つに記載のブラスめっきワイヤ接着用ゴム組成物を用いて形成されるゴム層と、該ゴム層に隣接するブラスめっきワイヤ補強層とを有することを特徴とする油圧ホース。
本発明のゴム組成物に用いるジエン系重合体は、有機酸、脂肪酸塩、又は有機酸塩から選ばれる少なくとも1種を含む。有機酸には、一般的には脂肪酸が含まれる。有機酸としては、例えば、ロジン酸、ステアリン酸、パルミチン酸又はオレイン酸などを挙げることができる。脂肪酸塩としては、例えば、脂肪酸カリ石けん、オレイン酸カリ石けん、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸アンモニウム等を挙げることができる。有機酸塩としては、例えば、ロジン酸ナトリウム、ナフテン酸コバルト、ステアリン酸コバルト又はホウ酸三ネオデカン酸コバルトなどを挙げることができる。有機酸、脂肪酸塩、有機酸塩は、各々一種単独で用いてもよいし、二種以上を混合して用いるようにしてもよい。
本発明のゴム組成物においては、本発明のジエン系重合体100質量部に対して、加硫促進剤を0.1質量部超え1.0質量部以下としている。加硫促進剤としては、チウラム系加硫促進剤、スルフェンアミド系加硫促進剤を用いるのが好ましく、チウラム系加硫促進剤を用いるのが特に好ましい。チウラム系加硫促進剤として、具体的には、テトラメチルチウラムモノスルフィド(TS)、テトラメチルチウラムジスルフィド(TT)等を挙げることができる。加硫促進剤としてチウラム系加硫促進剤を用いる場合、チウラム系加硫促進剤の添加量は、ジエン系重合体100質量部に対して、0.1質量部超え0.5質量部未満とするのが好ましく、0.2質量部以上0.4質量部以下とするのがより好ましい。チウラム系加硫促進剤の添加量を0.5質量部未満とするのは、少ない添加量で加硫特性、初期接着性及び耐熱性を全て加味させるためである。
本発明のゴム組成物の製造方法としては、特に限定されず、従来公知の方法を用いることができ、上記ジエン系重合体と、必要に応じてその他のジエン系重合体又はジエン系重合体以外の重合体と上記各種添加剤等とを配合させることにより製造することができる。例えば、上記ジエン系重合体に、必要に応じてその他のジエン系重合体又はジエン系重合体以外の重合体と上記各種添加剤等とを、バンバリーミキサー、ニーダー等の密閉式混合機、ロールなどの混練ロール機、押出し機、二軸押出機等を用いて混練することによりゴム組成物を製造する方法が挙げられる。
本発明のホースは、本発明のゴム組成物を用いて形成されるゴム層と、該ゴム層に隣接する補強層とを有するホースである。本発明のホースの好適な実施態様の一例について図1を用いて説明する。図1は、ホースの各層を切り欠いて示す斜視図である。図1に示すように、油圧ホース11は、ゴム内層12を内管として有し、その上層に補強層13およびゴム外層14を外管として有するものである。本発明のホースを構成するゴム層(ゴム内層、ゴム外層)および補強層について詳述する。
上記ゴム層は、補強層13に隣接する層であり、本発明のホースは、ゴム内層12およびゴム外層14を具備するものである。本発明においては、上記ゴム層のうち少なくとも一方の層を本発明のゴム組成物を用いて形成するものであり、ホースの耐候性の観点から、少なくともゴム外層14を本発明のゴム組成物を用いて形成するのが好ましい。このように本発明のゴム組成物を用いてゴム層を形成することにより、補強層として繊維材料を用いた場合であっても、補強層13との接着性を良好に維持しつつ、未加硫時の貯蔵安定性および押出し加工性に優れるホースを得ることができる。
補強層13は、ゴム内層12の外側に、強度保持の観点から所望により設けられる層である。本発明においては、補強層13は、補強糸もしくはワイヤ等の補強材を編み上げることにより形成される。補強層13は、その網組の方法を特に限定されず、ブレード状で形成されたものであっても、スパイラル状で形成されたものであってもよく、耐圧力により適宜選択すればよい。また、補強層13は、1層単独で形成されていても複数層で形成されていてもよい。補強糸としては例えば、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維、レーヨン繊維、PBO(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等が挙げられる。ワイヤとしては、例えば、通常、ホースに用いられる硬鋼線が挙げられる。具体的には、防錆および接着性付与のために、ブラスめっきワイヤまたは亜鉛めっきワイヤを用いるのが好ましく、ブラスめっきワイヤを用いるのがより好ましい。
<1.ゴム組成物の調製>
以下に示される原料をそれぞれ表1、2に示される質量比で密閉式混合機に投入し、表1、2に示される各ゴム組成物を得た。実施例1〜11における各成分と、その添加量(質量部)を「表1」に示す。比較例1〜10における各成分と、その添加量(質量部)を「表2」に示す。また、ジエン系重合体中の有機酸塩の量と、ゴム組成物中における有機酸塩の量とを示す。ジエン系重合体中の有機酸塩の配合量は質量%で示し、ゴム組成物中における有機酸塩の配合量は質量部で示す。
・S−SBR:タフデン2000R、旭化成ケミカルズ株式会社製
・溶液重合BR(S−BR):Nipol BR 1220、日本ゼオン株式会社製
・EPDM:ESPRENE 505、住友化学株式会社製
・E−SBR:Nipol 1500、日本ゼオン株式会社製
・ロジン酸ナトリウム(ロジン酸Na):Dresinate、HERCULES社製
・ナフテン酸コバルト(ナフテン酸Co):ナフテン酸コバルト10%、DIC株式会社製
・ステアリン酸コバルト(ステアリン酸Co):ステアリン酸コバルト、DIC株式会社製
・カーボンブラック:HTC#G、新日化カーボン株式会社製
・酸化亜鉛(ZnO):酸化亜鉛三種、正同化学工業株式会社製
・アロマ系オイル:ダイアナ プロセスオイル AH−58、出光興産株式会社製
・硫黄:油処理硫黄、細井化学工業株式会社製
・チウラム系加硫促進剤(TS):サンセラー TS−G、三新化学工業株式会社製
・チウラム系加硫促進剤(TT):サンセラー TT−PO、三新化学工業株式会社製
・加硫遅延剤(PVI):N−シクロヘキシルチオフタルイミド、東レ・ファインケミカル株式会社製
上記のようにして得られた各ホース状ワイヤ接着物の未加硫特性、加硫特性、初期接着性及び耐熱性について、各々評価を行った。
得られたゴム組成物について、JIS K6300−2(振動式加硫試験機による加硫特性の求め方)に準拠して、未加硫のゴム組成物の加硫を加硫試験機により148℃で行い、レオメータ曲線から最小トルク(ML)と最大トルク(MH)を検出し、t(95)を求めた。試験結果より求められたt(95)は、以下のように評価した。試験結果を表1、2に示す。
○:t(95)が45分以下のもの
×:t(95)が45分を超えるもの
得られたゴム組成物を148℃のプレス成型機を用いて、面圧3.0MPaで30分間加硫して、2mm厚の加硫シートを作製した。このシートからJIS3号のダンベル状の試験片を打ち抜き、引っ張り速度500mm/分で引張試験を「JIS K6251−2004」に準じて行い、引張強さ(TB)、切断時伸び(EB)、引張応力100%モジュラス(M100)を求め、加硫特性を評価した。試験結果より求められた加硫特性は、以下のように評価した。試験結果を表1、2に示す。引張強さ(TB)は10MPa以上であれば良好であると判断し、切断時伸び(EB)は、170%以上であれば良好であると判断し、引張応力100%モジュラス(M100)は、7MPa上であれば良好であると判断した。
(引張強さ(TB))
二重丸:15MPa以上のもの
○:10MPa以上15MPa未満のもの
×:10MPa未満のもの
(切断時伸び(EB))
二重丸:200%以上のもの
○:170%以上200%未満のもの
×:170%未満のもの
(引張応力100%モジュラス(M100))
二重丸:10MPa以上のもの
○:7MPa以上10MPa未満のもの
×:7MPa未満のもの
耐熱老化性試験として、老化試験(120℃×72hr)を実施し、老化試験機を用いて加硫ゴムを規定温度で規定時間加熱したのち、ΔTB・ΔEB・ΔM100を測定し、加熱処理前に対する値の変化を求め加硫ゴムの老化性を調べ、耐熱性を評価した。試験結果より求められた耐熱性は、以下のように評価した。試験結果を表1、2に示す。ΔTBは、−40%以上−10%以下、10%以上40%以下であれば良好であると判断し、ΔEBは、−50%以上−30%以下、30%以上50%以下であれば良好であると判断し、ΔM100は、−60%以上−30%以下、30%以上60%以下であれば良好であると判断した。
(ΔTB)
二重丸:±10%以下のもの
○:−40%≦ΔTB<−10%、10%<ΔTB≦40%
×:ΔTB<−40%、40%<ΔTB
(ΔEB)
二重丸:±30%以下のもの
○:−50%≦ΔEB<−30%、30%<ΔEB≦50%
×:ΔEB<−50%、50%<ΔEB
(ΔM100)
二重丸:±30%以下のもの
○:−60%≦ΔM100<−30%、30%<ΔM100≦60%
×:ΔM100<−60%、60%<ΔM100
接着性は、剥離強さ及びゴム付きにより評価した。
(1)剥離強さ
得られた各ゴム組成物をラボ用ロールにより厚み2.5mmのシート状に成形し、真鍮板と組み合わせ、圧着した。ただし、剥離する際にチャックでつかむ部分にはセロハン紙を配し、接着しないようにした。その後、ラボ用プレス成形機を用いて、142℃で95分間、面圧3.0MPaで加圧加硫し、真鍮とゴムの複合体を得た。この複合体を室温で24時間放置した後、25mm幅に切り出して試験片を得た。JIS K6256−1999「金属片と加硫ゴムの90度はく離試験」の規定に準じて、JIS K6256に規定されている引張試験機を用いて、得られた試験片について引張速度50mm/分の条件で、ゴム組成物と真鍮板間の剥離試験を行い、剥離強さを測定した。
(剥離力)
二重丸:100N/25mm以上のもの
○:80N/25mm以上100未満のもの
×:80N/25mm未満のもの
(2)ゴム付き
上記と同様に剥離試験を行い、JIS K6256−1999により、剥離したサンプルの真鍮板上のゴムの被覆%によってゴム付きを測定した。
(ゴム付き)
二重丸:90%以上のもの
○:75%以上90%未満のもの
×:75%未満のもの
12 ゴム内層
13 補強層
14 ゴム外層
Claims (4)
- ホースのブラスめっきワイヤ補強層を接着するゴム組成物であって、
有機酸、脂肪酸塩及び有機酸塩から選ばれる少なくとも1種の含有量が1.5質量%以下であるジエン系重合体と、チウラム系加硫促進剤とを含み、
前記有機酸がロジン酸、ステアリン酸、パルミチン酸及びオレイン酸の何れか1つ以上であり、前記有機酸塩がロジン酸ナトリウムであり、前記脂肪酸塩が脂肪酸カリ石けん、オレイン酸カリ石けん、ステアリン酸ナトリウム及びステアリン酸アンモニウムの何れか1つ以上であり、
前記有機酸と前記脂肪酸塩と前記有機酸塩とを合わせた含有量が、ジエン系重合体100質量部に対して、1.5質量部以下であり、
前記チウラム系加硫促進剤の含有量が、前記ジエン系重合体100質量部に対して、0.1質量部超え0.5質量部未満であることを特徴とするブラスめっきワイヤ接着用ゴム組成物。 - 前記ジエン系重合体に含まれる前記有機酸と前記脂肪酸塩と前記有機酸塩とを合わせた含有量が、1.0質量%以下であることを特徴とする請求項1に記載のブラスめっきワイヤ接着用ゴム組成物。
- 前記ジエン系重合体が、溶液重合スチレン−ブタジエンゴム(S−SBR)、溶液重合ブタジエンゴム(S−BR)、及びエチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム(EPDM)から選ばれる少なくとも1種を主成分とすることを特徴とする請求項1又は2に記載のブラスめっきワイヤ接着用ゴム組成物。
- 請求項1から3の何れか一項に記載のブラスめっきワイヤ接着用ゴム組成物を用いて形成されるゴム層と、該ゴム層に隣接するブラスめっきワイヤ補強層とを有することを特徴とする油圧ホース。
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