JPH0686915B2 - パワ−ステアリングホ−ス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ｉ技術分野 本発明は、補強層と内管とを有し、内管が２層からなる
高機能ホースに関し、特に、耐熱性に極めて優れるパワ
ーステアリングホースに関する。

II従来技術 パワーステアリングは、自動車のステアリング機構の途
中に設けられた油圧による倍力装置である。パワーステ
アリングホースは、これに使用される油圧ホースであ
り、内管、ナイロン糸等の有機繊維材補強層および外管
を有する。

従来のパワーステアリングホースはNBR（ニトリルゴ
ム）を主体に構成されており、NBRゴムは使用温度範囲
が−40〜＋120℃である。

近年の乗用車ではターボ化やFF化等が進み、ユーザーか
らのパワーステアリングホースの使用温度範囲の高温領
域への拡大や耐劣化油特性への要求が強くなってきた。

高温化、劣化油等への対応のため、パワーステアリング
ホースの内管を２層として従来ゴムと高機能ゴムとを組
合せて使用することが行われている。例えば内管内層を
水素化NBRとし、内管外層をNBRとすれば、水素化NBR内
層は耐熱効果が高い。さらに水素化NBRの耐熱性を高め
るためには、パーオキサイド加硫とすればよいことが知
られている。

しかし、NBRと水素化NBRの組合せの場合イオウ加硫のNB
Rとパーオキサイド加硫の水素化NBRとは接着せず、パー
オキサイド加硫のNBRとパーオキサイド加硫の水素化NBR
とは接着するが、有機繊維材補強層との接着が得られな
いという欠点があった。又、イオウ／パーオキサイド加
硫のNBRの場合は、イオウとパーオキサイド相互の干渉
の為、接着安定性が悪くバルジが発生しやすかった。

III発明の目的 本発明の目的は従来技術の欠点を改善し、耐熱性に極め
て優れるパワーステアリングホースを提供することにあ
る。

IV発明の構成 すなわち、本発明は少なくとも補強層と内管とを有し、
該内管が内管内層および内管外層を備え、前記内管内層
が、重合体鎖中に不飽和ニトリルからの単位部分を10〜
45重量％と、共役ジエンからの単位部分を０〜５重量％
並びに不飽和ニトリル以外のエチレン性不飽和単量体か
らの単位部分および／または共役ジエンからの単位部分
を水素化した単位部分を90〜50重量％有する共重合ゴム
で構成され、前記内管外層が、原料ゴムに対して、イオ
ウ0.1〜10phr（原料100重量部に対する重量部表示）、
有機過酸化物（正味有機過酸化物量として）0.2〜15ph
r、６−Ｒ−2,4−ジメルカプト−1,3,5−トリアジン
（ただし、Ｒはメルカプト基、アルコキシ基、モノある
いはジ−アルキルアミノ基、モノあるいはジ−シクロア
ルキルアミノ基、モノあるいはジ−アリールアミノ基、
Ｎ−アルキル−Ｎ′−アリールアミノ基から成る群より
選ばれる基である）0.2〜15phrとを配合してなるゴム組
成物で構成されていることを特徴とするパワーステアリ
ングホースを提供する。

本構成のパワーステアリングホースにおいて、補強層と
して、有機繊維材および／または真ちゅうメッキされた
鋼線材が使用できることはもちろんであるが、車室内の
静しゅく性のためには、有機繊維材の方が好ましい。

以下、本発明を図面に示す好適実施例について説明す
る。

第１図に斜視図で示すように、本発明のパワーステアリ
ングホース６は少なくとも補強層３と内管７とを有し、
この内管７が内管内層１および内管外層２を備えてい
る。また補強層３は、第１図に示すように、好ましくは
２以上あり、補強層３、３の間には層間ゴム４を備え、
さらにこれらの外側は外管５で覆われている。

本発明は、内管内層１と内管外層２を構成するゴム組成
物に特徴があり、以下に説明するゴム組成物を用いる。

（１）内管内層に用いるゴム組成物 このポリマーは、下記式で示される飽和メチレン鎖
（Ｘ）、ニトリル基部分（Ｙ），炭素−炭素二重結合部
分（Ｚ）から構成される、共重合体ゴムである。

ここでニトリル基部分（Ｙ）で記される は、不飽和ニトリルからの単位部分であり、ｙは重量％
で10〜45重量％である。10重量％未満であると、耐油性
が劣り、45重量％を超えると耐寒性が悪くなる。

飽和メチレン鎖（Ｘ）で記される (-CH₂-CH₂-)_xは、不飽和ニトリル以外のエチレン性不飽
和単量体からの単位部分および／または共役ジエンから
の単位部分を水素化した単位部分であり、ｘは重量％で
90〜50重量％である。

ｘが90重量％超であると、不飽和ニトリルからの単位部
分（Ｙ）が相対的に減少し、耐油性が劣り使用に耐えな
い。ｘが50重量％未満で、かつＹが多い場合は低温特性
が悪く、ｘが50重量％未満でＹが少なく、後に述べるＺ
が多くなれば耐劣化油性が悪くなる。

炭素−炭素二重結合部分（Ｚ）で記される(-CH₂-CH=-CH
-CH₂-)_zは、共役ジエンからの単位部分であり、ｚは重
量％で０〜５重量％である。この範囲外であると劣化油
に対する抵抗性が劣るためである。

本発明で使用される共重合ゴムの具体例としては、ブタ
ジエン−アクリロニトリル共重合ゴム、イソプレン−ア
クリロニトリル共重合ゴム、ブタジエン−イソプレン−
アクリロニトリル共重合ゴム等を水素化したもの：ブタ
ジエン−メチルアクリレート−アクリロニトリル共重合
ゴム、ブタジエン−アクリル酸−アクリロニトリル共重
合ゴム等及びこれらを水素化したもの：ブタジエン−エ
チレン−アクリロニトリル共重合ゴム、ブチルアクリレ
ート−エトキシエチルアクリレート−ビニルクロロアセ
テート−アクリロニトリル共重合ゴム、ブチルアクリレ
ート−エトキシエチルアクリレート−ビニルノルポルネ
ン−アクリロニトリル共重合ゴム等が挙げられる。これ
らの共重合ゴムは単独で、場合によっては本発明の主旨
が損われない範囲で他のゴムと併用して使用される。

本発明の内管内層は、該共重合ゴムに必要に応じ通常使
用されている充填剤、補強剤、加硫剤、可塑剤、老化防
止剤、その他の配合剤を配合混練してゴム配合組成物と
する。

（２）内管外層に用いるゴム組成物 この組成物は原料ゴムに対し、イオウと有機過酸化物と
６−Ｒ−2,4−ジメルカプト−1,3,5−トリアジンとを所
定量配合してなる組成物である。

原料ゴムは、硫黄加硫可能な原料ゴムであればいかなる
ものでもよい。

NR（天然ゴム）、IR（イソブレンゴム）、SBR（スチレ
ン・ブタジエンゴム）、BR（ブタジェンゴム）、NBR
（アクリロニトリル・ブタジェンゴム）、EPDM（エチレ
ン・プロピレンおよびジエンからなる三元共重合体）等
が代表的に挙げられる。

これらの原料ゴムは、単独あるいは通常行われるように
複数の原料ゴムを併用してもよいが、耐油性のために
は、NBR（アクリロニトリル・ブタジエンゴム）を用い
ることが好ましい。

イオウは、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性
硫黄、高分散性硫黄等のイオウや塩化硫黄等のいかなる
ものでもよい。

有機過酸化物は、ゴム組成物において、加工時の温度で
架橋反応が極度に進行しない有機過酸化物ならいずれで
も良く、好ましくは半減期が10時間で分解温度が80℃以
上であるジアルキルパーオキサイドがよい。

例えば、ジクミルパーオキサイド、1,3−ビス−（ｔ−
ブチル−パーオキシ−イソプロピル）ベンゼン、4,4−
ジ−ターシャリ−ブチルパーオキシバレリック酸ｎ−ブ
チル等が挙げられる。

６−Ｒ−2,4−ジメルカプト−1,3,5−トリアジンとは、
一般式(1)で表わされる化合物群である。

上式中、Ｒはメルカプト基、アルコキシ基、モノあるい
はジ−アルキルアミノ基、モノあるいはジ−シクロアル
キルアミノ基、モノあるいはジ−アリールアミノ基、Ｎ
−アルキル−Ｎ′−アリールアミノ基から成る群より選
ばれる基である。

特に、2,4,6−トリメルカプト−1,3,5−トリアジンが好
ましい。

内管外層に用いるゴム組成物は、イオウ加硫可能な原料
ゴムに対してイオウ、有機過酸化物および６−Ｒ−2,4
−ジメルカプト−1,3,5−トリアジン化合物を配合する
ことにより、有機過酸化物が水素化NBRとの接着に寄与
し、トリアジン化合物が有機繊維材、真ちゅうメッキさ
れた鋼線材および水素化NBRとの接着をともに向上さ
せ、イオウによりモジュラスの向上がはかれる。

また、上記の配合剤の量および比により上記各特性のバ
ランスを容易に制御できる。

上記配合剤の量はイオウ0.1〜10phr（原料ゴム100重量
部に対する重量部）好ましくは0.2〜5phrである。イオ
ウが0.1phr未満であるとモジュラスが低すぎるし、10ph
r超であると有機過酸化物加硫水素化NBRゴム組成物の加
硫反応を阻害し、好ましくない。

有機過酸化物は正味有機過酸化物量として0.2〜15phr、
好ましくは0.5〜5phrである。有機過酸化物が0.2phr未
満であると水素化NBRとの接着性が悪く、15phr超である
と有機過酸化物残渣が、熱老化に影響を及ぼし好ましく
ない。

トリアジン化合物は0.2〜15phr、好ましくは0.5〜10phr
である。トリアジン化合物が0.2未満であると、モジュ
ラスが低く、有機繊維材、真ちゅうメッキされた鋼線材
および水素化NBRとの接着性がともに悪く、15phr超であ
ると、それ以上の接着強さの向上がみこめない。

その組成物は上記成分以外に、加硫促進剤、老化防止
剤、充填剤、軟化剤、可塑剤、粘着付与剤、滑剤、しゃ
く解剤、着色剤、発泡剤、硬化剤、分散剤、加工助剤、
その他の配合剤を加えることができる。

トリアジン化合物は、イオウに対して加硫促進剤として
働くが、さらに他の加硫促進剤を加えると、モジュラス
がさらに向上する。加硫促進剤はアルデヒド・アンモニ
ア類、アルデヒド・アミン類、グアニジン類、チオウレ
ア類、チアゾール類、スルフェンアミド類、チウラム
類、ジチオカルバミン酸塩類、キサントゲン酸塩類等が
ある。

内管は、通常行われる方法で施行すればよく、内管内層
と内管外層の厚さ比はホースの特性、内管の肉厚等に応
じて適宜選択すればよいが、内管内層は0.2mm以上の厚
さ、内管外層は0.1mm以上の厚さが必要である。

内管内層の厚さが0.2mm未満であると、耐熱性、耐劣化
油性が不十分であり、内管外層の厚さが0.1mm未満であ
ると、内管内層および補強層との接着安定性が悪く、好
ましくない。

Ｖ実施例 以下、実施例および比較例により本発明を具体的に説明
する。

第1,2,3,4表に示す配合例１〜８のゴム組成物を60℃ミ
キシングロールにて15分間混練し、それぞれ内管内層ゴ
ム、内管外層ゴム、層間ゴムおよび外管ゴムとした。こ
れらのゴム組成物を用いて、第5,6表に示す構成のホー
スを内径9.5mm、外径19.0mmの寸法にて常法により作成
し、実施例１〜４および比較例１〜４とした。

これらのホースについて、SAEJ188に準拠し、破裂試
験、内容積膨張量の測定、低温曲げ試験および高温衝撃
圧力試験による寿命測定を実施した。

その結果を第5,6表に示した。

第５表の結果から以下のことがわかる。

本発明の実施例１および２のホースは、各特性共良好で
あり、パワーステアリングホースの性能を満足するが、
比較例１〜３のホースは、接着が悪いため、特に高温衝
撃圧力試験において、早期に破壊に至り高温用パワース
テアリングホースの実用に供し得ない。

また、第６表の結果から次のことがわかる。

各層の厚さ限界の確認を実施したところ、高温衝撃圧力
試験において内管内層の厚さが0.2mm以下であると、ゴ
ム層が薄すぎるため、充分な耐熱性を保持できず、内管
外層の厚さが、0.1mm以下であると接着が不安定とな
り、耐熱性もやや低下する。

表に示す注は以下のとおりである。

1.SRF 旭カーボン 旭＃50 2.Vulkanox DDA バイエル社 ジ・フェニル・アミン誘導体 3.Vulkanox ZMB−２ バイエル社 4,5−メチルメルカプトベンズイミダゾール
の亜鉛塩 4.WAX Hoechst AG RE520 5.TAIC 日本化成 トリアリルイソシアネート 6.Witamol218 ダイナマイト・ノーベル社 トリメリット塩エステル 7.パーカドックス化薬ヌーリー14/40 1,3−ビス（ｔ−
ブチルパーオキシ・イソプロピル）ベンゼン 40重量％
含有物 8.Nipol 1042 日本ゼオン NBR 9.老防OD−３ 精工化学 ノンフレックスOD−３ 10.促TS 三新化学 サンセラーTS−Ｇ 11.ZISNET Ｆ 三協化成 2,4,6−トリメルカプト・1,3,5−トリアジン 12.シリカ 日本シリカ工業 NipsilVN3 13.レゾルシン 住友化学工業 14.DOP チッ素石油化学 15.促CM 三新化学工業 サンセラーCM−PO 16.ヘキサメチレンテトラミン 大内新興化学 ノクセラーＨ 17.ハイパロン40 Dupont社 CSM 18.老防NBC 大内新興化学 ノクラックNBC 19.リサージ リサージ黄１号 20.促TRA 三新化学工業 サンセラーTRA VI発明の効果 本発明のパワーステアリングホースは、低温（−40℃）
から高温（＋160℃）で長時間の使用が可能であり、耐
熱性に極めて優れている。

このため、高耐熱性パワーステアリングホースとして自
動車産業に広く利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のパワーステアリングホースを示す斜
視図である。 符号の説明 １……内管内層、 ２……内管外層、 ３……補強層、 ４……層間ゴム、 ５……外管、 ６……パワーステアリングホース、 ７……内管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも補強層と内管とを有し、該内管
   が内管内層および内管外層を備え、前記内管内層が、重
   合体鎖中に不飽和ニトリルからの単位部分を10〜45重量
   ％と、共役ジエンからの単位部分を０〜５重量％並びに
   不飽和ニトリル以外のエチレン性不飽和単量体からの単
   位部分および／または共役ジエンからの単位部分を水素
   化した単位部分を90〜50重量％有する共重合ゴムで構成
   され、前記内管外層が、原料ゴムに対して、イオウ0.1
   〜10phr（原料ゴム100重量部に対する重量部表示）、有
   機過酸化物（正味有機過酸化物量として）0.2〜15phr、
   ６−Ｒ−2,4−ジメルカプト−1,3,5−トリアジン（ただ
   し、Ｒはメルカプト基、アルコキシ基、モノあるいはジ
   −アルキルアミノ基、モノあるいはジ−シクロアルキル
   アミノ基、モノあるいはジ−アリールアミノ基、Ｎ−ア
   ルキル−Ｎ′−アリールアミノ基から成る群より選ばれ
   る基である）0.2〜15phrとを配合してなるゴム組成物で
   構成されていることを特徴とするパワーステアリングホ
   ース。