JP2002005345A

JP2002005345A - 耐熱高圧ホース

Info

Publication number: JP2002005345A
Application number: JP2000185219A
Authority: JP
Inventors: Hideki Shinohara; 英樹篠原; Shinobu Kanbe; 忍神戸; Nobuaki Niki; 伸明仁木
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2000-06-20
Filing date: 2000-06-20
Publication date: 2002-01-09

Abstract

(57)【要約】【課題】補強層と、内側ゴム層および外側ゴム層の少な
くとも外側ゴム層との接着性が、従来の硫黄加硫ゴムを
用いた高圧ホースと同等な耐熱高圧ホースを提供する。【解決手段】内側ゴム層１と、この内側ゴム層１の外周
に形成されたスチールコードワイヤーを用いてなる補強
層２と、この補強層２の外周に形成された外側ゴム層３
とを備えた耐熱高圧ホースである。そして、上記内側ゴ
ム層１および外側ゴム層３の少なくとも外側ゴム層３が
パーオキサイド加硫のなされたゴムによって形成され、
かつ、この外側ゴム層３と上記補強層２とが、外側ゴム
層３のゴムと加硫反応する基および補強層２のスチール
コードワイヤーと反応する基の双方を有する接着剤を用
いて接着されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内側ゴム層と外側
ゴム層の間にスチールコードワイヤーを用いて補強した
補強層が形成されてなる耐熱高圧ホースに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来のゴムホースは、内側ゴム層と外側
ゴム層との間に、スチールコードワイヤーを用いて補強
した補強層が形成されて構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のパーオキサイド加硫のなされたゴムホースは、補強
層と外側ゴム層との接着性に劣るため、補強層と外側ゴ
ム層との間に空気層（エアー層）が介在しやすい構造と
なっている。そのため、ホース使用時の水や高熱によ
り、補強層のスチールコードワイヤーの酸化（さび）が
促進され、短期間でホース機能が低下するという難点が
ある。また、補強層と外側ゴム層との接着性に劣るた
め、ホース端部（加締め部）での外側ゴム層のふくれ、
金具挿入不具合等が生じるという難点もある。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、補強層と、内側ゴム層および外側ゴム層の少な
くとも外側ゴム層との接着性が、従来の硫黄加硫ゴムを
用いた高圧ホースと同等な耐熱高圧ホースの提供をその
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の耐熱高圧ホースは、内側ゴム層と、この
内側ゴム層の外周に形成されたスチールコードワイヤー
を用いてなる補強層と、この補強層の外周に形成された
外側ゴム層とを備えた耐熱高圧ホースであって、上記内
側ゴム層および外側ゴム層の少なくとも外側ゴム層がパ
ーオキサイド加硫のなされたゴムによって形成され、か
つ、この外側ゴム層と上記補強層とが、外側ゴム層のゴ
ムと加硫反応する基および補強層のスチールコードワイ
ヤーと反応する基の双方を有する接着剤を用いて接着さ
れているという構成をとる。

【０００６】すなわち、本発明者らは、補強層と外側ゴ
ム層との接着性が良好な耐熱高圧ホースを得るため、鋭
意研究を重ねた。その結果、外側ゴム層をパーオキサイ
ド加硫のなされたゴムによって形成するとともに、外側
ゴム層のゴムと加硫反応する基および補強層のスチール
コードワイヤーと反応する基の双方を有する接着剤を用
いて外側ゴム層と補強層の界面を接着すると、加硫反応
時に上記接着剤がゴムおよびスチールコードワイヤーの
双方に化学的結合を示すようになり、外側ゴム層と補強
層の接着強度が向上することを見出し、本発明に到達し
た。

【０００７】そして、上記内側ゴム層および外側ゴム層
のいずれもが、パーオキサイド加硫のなされたゴムを用
いて形成されていると、内側ゴム層も上記接着剤によっ
てスチールコードワイヤーと化学的結合を示すようにな
り、内側ゴム層と補強層と外側ゴム層の接着強度が向上
し、さらに耐熱性の高いホースが得られる。

【０００８】また、上記接着剤としてシラン系接着剤を
用いると、高温雰囲気中および熱老化後に安定した接着
性能を示し、動的疲労耐久性が向上する。

【０００９】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を詳
しく説明する。

【００１０】本発明の耐熱高圧ホースは、例えば、図１
に示すように、内側ゴム層１と、この内側ゴム層１の外
周に形成されたスチールコードワイヤーを用いてなる補
強層２と、この補強層２の外周に形成された外側ゴム層
３とを備えた構造である。そして、本発明は、上記内側
ゴム層１と外側ゴム層３の少なくとも外側ゴム層３がパ
ーオキサイド加硫のなされたゴムによって形成され、か
つ、この外側ゴム層３と上記補強層２とが、外側ゴム層
３のゴムと加硫反応する基および補強層２のスチールコ
ードワイヤーと反応する基の双方を有する接着剤を用い
て接着されていることが最大の特徴である。

【００１１】上記外側ゴム層３の形成材料となるゴム
は、パーオキサイド（過酸化物）によって加硫されるゴ
ム（以下「パーオキサイド加硫系ゴム」という）であれ
ば特に限定はなく、例えば、塩素化ポリエチレン（ＣＰ
Ｅ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、天然
ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴ
ム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＢ
Ｒ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢ
Ｒ）、エチレン−プロピレン共重合ゴム（ＥＰＭ）、エ
チレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、
クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ア
クリルゴム（ＡＣＭ）、エピクロルヒドリンゴム、シリ
コーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム等があげられ
る。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられ
る。これらのなかでも、強度、耐熱性、耐油性、圧縮永
久歪性、オゾン性の点で、塩素化ポリエチレン（ＣＰ
Ｅ）が好適に用いられる。

【００１２】上記パーオキサイド加硫系ゴムの加硫剤と
なるパーオキサイド（過酸化物）としては、例えば、下
記の式（１）で表されるジクミルパーオキサイド（ＤＣ
Ｐ）、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）
３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、２，５−ジメ
チル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキ
サン、１，３−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソ
プロピル）ベンゼン、下記の式（２）で表されるベンゾ
イルパーオキサイド、ジクメニルパーオキサイド、２，
２−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ブタン等があげ
られる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いら
れる。これらのなかでも、安価、汎用性の点で、ジクミ
ルパーオキサイド（ＤＣＰ）が好適に用いられる。

【００１３】

【化１】

【００１４】

【化２】

【００１５】上記パーオキサイドの配合量は、上記パー
オキサイド加硫系ゴム１００重量部（以下「部」と略
す）に対して、０．１〜１０部の範囲に設定することが
好ましく、特に好ましくは１．０〜５．０部である。

【００１６】なお、上記外側ゴム層３の形成材料として
は、パーオキサイド加硫系ゴムおよびパーオキサイドに
加えて、加工助剤、補強剤、軟化剤、架橋促進剤、老化
防止剤、共架橋剤等を必要に応じて適宜配合して用いる
ことができる。

【００１７】上記加工助剤としては、例えば、ステアリ
ン酸等があげられる。上記補強剤としては、例えば、カ
ーボンブラック等があげられる。上記軟化剤としては、
例えば、プロセスオイル、ナフテンオイル等があげられ
る。上記架橋促進剤としては、例えば、ＭｇＯ，ＺｎＯ
等の金属活性剤等があげられる。上記老化防止剤として
は、例えば、フェニレンジアミン系老化防止剤、フェノ
ール系老化防止剤等があげられる。上記共架橋剤として
は、例えば、トリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩ
Ｃ）、メタクリル酸亜鉛等があげられる。

【００１８】また、上記内側ゴム層１は、パーオキサイ
ド加硫以外の加硫（例えば、硫黄加硫）のなされたゴム
によって形成しても差し支えないが、上記外側ゴム層３
の形成材料と同様の材料を用いて形成することが好まし
い。このように、内側ゴム層１および外側ゴム層３の双
方をパーオキサイド加硫系ゴムを用いて形成すると、内
側ゴム層１も上記接着剤によってスチールコードワイヤ
ーと化学的結合を示すようになり、内側ゴム層１と補強
層２と外側ゴム層３の接着強度が向上し、さらに耐熱性
の高いホースが得られる。

【００１９】上記内側ゴム層１と外側ゴム層３の間に形
成される補強層２は、ホース全体の強度を補強するため
にスチールコードワイヤーをブレード状、スパイラル状
等に編み組してなる層である。なお、上記補強層２は図
１に示したような単層構造に限定されるものではなく、
２層以上の多層構造であっても差し支えない。

【００２０】上記スチールコードワイヤーは、めっき処
理を施したものが好ましく、めっき処理としては、例え
ば、銅めっき、亜鉛めっき、ブラス（銅−亜鉛系合金）
めっき、ニッケルめっき、錫めっき、コバルトめっき等
があげられる。

【００２１】上記スチールコードワイヤーは、通常、直
径が０．１５〜１．００ｍｍの範囲のものが用いられ
る。

【００２２】上記外側ゴム層３と補強層２の接着に用い
られる接着剤としては、外側ゴム層３のパーオキサイド
加硫系ゴムと加硫反応する基および補強層２のスチール
コードワイヤーと反応する基の双方を有するものが用い
られる。

【００２３】そして、上記外側ゴム層３のパーオキサイ
ド加硫系ゴムと加硫反応する基としては、例えば、ビニ
ル基、エポキシ基、メタクリル基等があげられる。

【００２４】また、上記補強層２のスチールコードワイ
ヤーと反応する基としては、例えば、エトキシ基、アセ
トキシ基、メトキシ基等があげられる。

【００２５】上記パーオキサイド加硫系ゴムと加硫反応
する基およびスチールコードワイヤーと反応する基の双
方を有する接着剤としては、例えば、シラン系接着剤、
塩化ゴム−フェノール樹脂系接着剤があげられる。これ
らのなかでも、上記シラン系接着剤を用いると、高温雰
囲気中および熱老化後に安定した接着性能を示し、動的
疲労耐久性が向上するため好ましい。

【００２６】上記シラン系接着剤としては、例えば、下
記の一般式（３）で表されるものがあげられる。一般式
（３）においてＸで表される基としては、例えば、エト
キシ基、アセトキシ基、メトキシ基等があげられ、Ｙで
表される基としては、例えば、ビニル基、エポキシ基、
メタクリル基等があげられ、Ｒで表される基としては、
例えば、メチル基、エチル基等のアルキル基があげられ
る。

【００２７】

【化３】

【００２８】また、上記塩化ゴム−フェノール樹脂系接
着剤としては、例えば、クロロプレンゴム−レゾール系
接着剤があげられる。

【００２９】本発明の耐熱高圧ホースは、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、
パーオキサイド加硫系ゴムおよびパーオキサイド、必要
に応じてその他の成分を配合し、これをニーダー等の混
練機を用いて混練して、外側ゴム層形成材料を調製す
る。これと同様にして、内側ゴム層形成材料を調製す
る。つぎに、押出成形機を用いて上記内側ゴム層形成材
料をマンドレル上に押し出し内側ゴム層１を成形する。
ついで、上記内側ゴム層１の外周面に、スチールコード
ワイヤーをブレード状、スパイラル状等に編み組して補
強層２を形成する。つづいて、上記補強層２の上に、上
記特定の基を有する特殊な接着剤を塗布した後、風乾す
る。さらに、上記接着剤の塗布面に、押出成形機を用い
て上記外側ゴム層形成材料を押し出し外側ゴム層３を成
形する。ついで、所定の条件でパーオキサイド加硫した
後、上記マンドレルを抜き取ることにより、目的とする
耐熱高圧ホースを作製することができる（図１参照）。

【００３０】なお、上記特定の基を有する特殊な接着剤
の塗布方法は、特に限定はなく、例えば、滴下法（シャ
ワー塗布）、浸漬法、スプレー塗布、刷毛塗り等の方法
があげられる。

【００３１】また、上記パーオキサイド加硫の条件は、
通常、１４０〜１８０℃×１０〜６０分の範囲に設定さ
れる。

【００３２】このようにして得られる耐熱高圧ホース
は、内側ゴム層の厚みが、通常、１．０〜５．０ｍｍで
あり、外側ゴム層の厚みが、通常、１．０〜５．０ｍｍ
であり、１層当たりの補強層の厚みが、通常、０．１５
〜２．０ｍｍである。また、耐熱高圧ホースの内径は、
通常、５〜７０ｍｍである。

【００３３】本発明の耐熱高圧ホースは、例えば、自動
車のパワーステアリングホース、建築機械の油圧ホース
の他、各種油圧ホース等に用いることができる。

【００３４】なお、本発明においては、内側ゴム層と補
強層との界面を、上記特殊な接着剤を用いて接着するこ
とも可能であり、この場合、内側ゴム層を外側ゴム層と
同様、パーオキサイド加硫系ゴムを用いて形成すること
により、加硫時に、接着剤が内側ゴム層のパーオキサイ
ド加硫系ゴムおよび補強層のスチールコードワイヤーの
双方に化学的結合を示すようになり、内側ゴム層と補強
層の接着強度が向上し、ホース全体の強度が向上するた
めより一層好ましいものとなる。

【００３５】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。

【００３６】

【実施例１】〔外側ゴム層形成材料の調製〕塩素化ポリ
エチレン（ＣＰＥ）〔ダイソー社製、ダイソラックＨ−
１３５〕１００部と、ジクミルパーオキサイド（ＤＰ
Ｃ）２．５部と、ＳＲＦカーボンブラック９０部と、Ｍ
ｇＯ５部と、トリメリット酸オクチルエステル４５部
と、ＴＡＩＣ２部とを配合したものを、ニーダーを用い
て混練し、外側ゴム層形成材料を調製した。

【００３７】〔内側ゴム層形成材料の調製〕上記外側ゴ
ム層形成材料の調製と同様にして、内側ゴム層形成材料
を調製した。

【００３８】〔ホースの作製〕まず、押出成形機を用い
て上記内側ゴム層形成材料をマンドレル上に押し出し内
側ゴム層を成形した。ついで、上記内側ゴム層の外周面
に、ブラスめっきスチールコードワイヤー（直径０．３
２ｍｍ）をブレード状に編み組して補強層を形成した。
つづいて、上記補強層の上に、前記式（３）で表される
シラン系接着剤（Ｘ：−ＣＯＣＨ₃、Ｙ：−ＣＨ＝ＣＨ
₂、Ｒ：−ＣＨ₃）をシャワー塗布した後、風乾した。
さらに、上記接着剤の塗布面に、押出成形機を用いて上
記外側ゴム層形成材料を押し出し外側ゴム層を成形し
た。ついで、１６０℃×６０分間、パーオキサイド加硫
した後、上記マンドレルを抜き取ることにより、目的と
するホース（内径９．７ｍｍ）を作製した。なお、内側
ゴム層の厚みは２．１ｍｍ、外側ゴム層の厚みは１．６
ｍｍ、補強層の厚みは０．６〜０．８ｍｍであった。

【００３９】

【実施例２】上記シラン系接着剤に代えて、塩化ゴム−
フェノール樹脂系接着剤（クロロプレンゴム−レゾール
系接着剤）を用いた。それ以外は、実施例１と同様にし
てホースを作製した。

【００４０】

【比較例１】上記シラン系接着剤に代えて、塩化ゴム系
接着剤（クロロプレンゴム系接着剤）を用いた。それ以
外は、実施例１と同様にしてホースを作製した。

【００４１】

【比較例２】〔外側ゴム層形成材料の調製〕クロロプレ
ンゴム（デュポン・ダウ・エラストマー社製、ネオプレ
ンＷＫ）１００部と、硫黄（加硫剤）１．０部と、ＳＲ
Ｆカーボンブラック１００部と、ステアリン酸２部と、
ＺｎＯ５部と、オゾノン６Ｃ４部と、プロセスオイル１
０部と、架橋促進剤ＤＴ１．０部とを配合したものを、
ニーダーを用いて混練し、外側ゴム層形成材料を調製し
た。

【００４２】〔内側ゴム層形成材料の調製〕上記外側ゴ
ム層形成材料の調製と同様にして、内側ゴム層形成材料
を調製した。

【００４３】〔ホースの作製〕上記内側ゴム層形成材料
および外側ゴム層形成材料を用い、これを硫黄加硫（１
５０℃×６０分間）する以外は、比較例１と同様にして
ホースを作製した。

【００４４】

【比較例３】塩化ゴム系接着剤に代えて、前記式（３）
で表されるシラン系接着剤を用いる以外は、比較例２と
同様にしてホースを作製した。

【００４５】このようにして得られた実施例品および比
較例品のホースを用いて、下記の基準に従い、剥離試験
および熱老化試験を行った。これらの結果を、後記の表
１〜表３に併せて示した。

【００４６】〔剥離試験〕剥離試験は、ＪＩＳＫ６
３３０に準拠して行った。すなわち、得られたホースを
長さ２５ｍｍとなるように切断し、長手方向に切開して
試験サンプルを作製した。ついで、所定の温度条件下
で、上記試験サンプルの切開面より外側ゴム層を剥離
し、その剥離端を引張試験機のつかみ治具に固定して、
引張速度２５ｍｍ／分で引張試験を行い、得られた荷重
より剥離強度を求めるとともに、その時の剥離状態を目
視により観察した。

【００４７】〔熱老化試験〕所定の温度で７２時間加熱
した後、再び上記測定方法により剥離強度を測定すると
ともに、その時の剥離状態を目視により観察した。

【００４８】

【表１】

【００４９】

【表２】

【００５０】

【表３】

【００５１】上記表１〜表３の結果から、実施例品のホ
ースは、いずれも剥離強度が大きく、しかも、剥離状態
が、界面剥離ではなく、外側ゴム破壊を示すことから、
外側ゴム層と補強層の接着性が良好であることがわか
る。特に実施例１品のホースは、シラン系接着剤を用い
ているため、高温雰囲気中および熱老化後の接着性が良
好であることがわかる。

【００５２】これに対して、比較例１品のホースは、実
施例品のホースに比べて全体的に剥離強度が小さく、し
かも、剥離状態が、外側ゴム層と接着剤部分との界面で
剥離する界面剥離を示すことから、外側ゴム層と補強層
の接着性に劣ることがわかる。これは、上記塩化ゴム系
接着剤が、補強層のスチールコードワイヤーと反応する
基のみを有し、外側ゴム層のパーオキサイド加硫系ゴム
（ＣＰＥ）と加硫反応する基を有しないため、補強層と
の接着性のみ良好で、外側ゴム層との接着性に劣るため
であると考えられる。

【００５３】比較例２品のホースは、内側ゴム層および
外側ゴム層が硫黄加硫系ゴムを用いて形成されているた
め、パーオキサイド加硫系ゴムを用いて内側ゴム層およ
び外側ゴム層を形成してなる実施例１品のホースより
も、外側ゴム層と補強層の熱老化後の接着性が劣ること
がわかる。

【００５４】比較例３品のホースは、内側ゴム層および
外側ゴム層が硫黄加硫系ゴムを用いて形成されているた
め、比較例１と同様に外側ゴム層と接着剤とが化学的結
合をせず、パーオキサイド加硫系ゴムを用いて内側ゴム
層および外側ゴム層を形成してなる実施例１品のホース
よりも、接着性が劣ることがわかる。

【００５５】

【発明の効果】以上のように、本発明の耐熱高圧ホース
は、内側ゴム層および外側ゴム層の少なくとも外側ゴム
層がパーオキサイド加硫のなされたゴムを用いて形成さ
れ、かつ、この外側ゴム層と上記補強層とが、外側ゴム
層のゴムと加硫反応する基および補強層のスチールコー
ドワイヤーと反応する基の双方を有する接着剤を用いて
接着されている。そのため、加硫反応時に、上記接着剤
が、外側ゴム層のゴムおよび補強層のスチールコードワ
イヤーの双方に化学的結合を示すようになり、外側ゴム
層と補強層の接着強度が向上する。その結果、外側ゴム
層と補強層との間に空気層（エアー層）が介在すること
がなく、ホース使用時の水や熱により補強層のスチール
コードワイヤーが酸化（さび）することがなくなるた
め、長期にわたってホース機能を維持することができる
という効果を奏する。また、ホース端部（加締め部）で
の外側ゴム層のふくれ、金具挿入不具合等の工程内不具
合が低減する。さらに、外側ゴム層と補強層の接着力の
向上により、補強層内のスチールコードワイヤーの挙動
を抑制することができるとともに、ホース端部を研磨等
する際にスチールコードワイヤーの広がりを抑制するこ
とができる。

【００５６】そして、上記内側ゴム層および外側ゴム層
のいずれもが、パーオキサイド加硫のなされたゴムを用
いて形成されていると、内側ゴム層も上記接着剤によっ
てスチールコードワイヤーと化学的結合を示すようにな
り、内側ゴム層と補強層と外側ゴム層の接着強度が向上
し、さらに耐熱性の高いホースが得られる。

【００５７】また、上記接着剤としてシラン系接着剤を
用いると、高温雰囲気中および熱老化後に安定した接着
性能を示し、動的疲労耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の耐熱高圧ホースの一例を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

１内側ゴム層２補強層３外側ゴム層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者仁木伸明愛知県小牧市東三丁目１番地東海ゴム工業株式会社内Ｆターム(参考） 3H111 AA02 BA13 CB04 CB10 CC08 CC18 DA07 DA11 DB12 EA15 4F100 AA37A AA37C AA37H AB04B AH02A AH02C AH02H AK10A AK10C AK52G AN00A AN00C BA03 BA10A BA10C BA13 CA02A CA02C CB00 DA11 DG01B DG12B GB90 JK06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内側ゴム層と、この内側ゴム層の外周に
形成されたスチールコードワイヤーを用いてなる補強層
と、この補強層の外周に形成された外側ゴム層とを備え
た耐熱高圧ホースであって、上記内側ゴム層および外側
ゴム層の少なくとも外側ゴム層がパーオキサイド加硫の
なされたゴムによって形成され、かつ、この外側ゴム層
と上記補強層とが、外側ゴム層のゴムと加硫反応する基
および補強層のスチールコードワイヤーと反応する基の
双方を有する接着剤を用いて接着されていることを特徴
とする耐熱高圧ホース。
【請求項２】上記内側ゴム層および外側ゴム層のいず
れもが、パーオキサイド加硫のなされたゴムによって形
成されている請求項１記載の耐熱高圧ホース。
【請求項３】上記接着剤がシラン系接着剤である請求
項１または２記載の耐熱高圧ホース。