JP4811207B2 - 耐熱ゴムホース - Google Patents

Description

本発明は、自動車のエンジンルーム内で使用されるエアー系の耐熱ゴムホースに関するものである。

自動車のエンジルーム内の高熱化に伴い、エアー系ホースも耐熱性が要求されてきている。従来のアクリルゴムでの耐熱では不十分となり、２００℃近辺の耐熱性を確保できる材料への置換が必要である。耐エンジンオイル性の確保も考慮するとフッ素ゴムが優れているが、高コストである。

内管ゴム層をフッ素ゴム、外管ゴム層をシリコーンゴムとし、補強繊維として耐熱性のあるアラミド繊維を使用するホース構成が特許文献１、特許文献２に記載されている。しかし、これらのホースはシリコーンゴムとアラミド繊維との接着力が不十分であり、耐圧性・耐久性試験での糸抜けと言う問題が生じている。
特開２０００−１９３１５２ ＷＯ２００３／０９８０８８

本発明の目的は、２００℃近辺の高温化での使用においてもシリコーンゴムとアラミド繊維との接着力が確保できる耐熱ゴムホースを提供することにある。

内管ゴム層、外管第１ゴム層、補強層、外管第２ゴム層の順で積層された積層体からなる耐熱ゴムホースにおいて、内管ゴム層はフッ素ゴム組成物、外管第１ゴム層と外管第２ゴム層はシリコーンゴム組成物からなり、補強層はアミノ基あるいはエポキシ基を有するシランカップリング剤を含む溶液に浸漬したアラミド繊維からなる耐熱ゴムホース。

フッ素ゴム組成物
フッ素ゴムとしては、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン弾性共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン弾性共重合体等が挙げられる。フッ素ゴムは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なかでも、耐薬品性に優れるフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン弾性共重合体が好ましい。

フッ素ゴムの配合剤としては補強剤、充填剤、加工助剤があり、また、加硫方法としては、過酸化物加硫、ポリオール加硫、アミン加硫が挙げられる。

シリコーンゴム組成物
シリコーンゴムとしては、ジメチルシリコーンゴム、メチルビニルシリコーンゴム、メチルフェニルシリコーンゴム、フルオロシリコーンゴム等が挙げられる。特に、ジメチルシリコーンゴムが好ましい。

シリコーンゴムの配合剤としては補強剤、充填剤、加工助剤があり、また、加硫方法としては、過酸化物加硫が好ましい。

アラミド繊維
アラミド繊維は分子骨格が直鎖状のパラ型タイプ、ジグザグ状のメタ型タイプがある。パラ型タイプとしてはポリパラフェニレンテレフタルアミドやコポリパラフェニレン・３，４オキシジフェニレンテレフタルアミドがあり、メタ型タイプとしてはポリメタフェニレンイソフタルアミドがある。

シランカップリング剤
シランカップリング剤は有機官能基、加水分解性基を持ち、有機官能基としてはビニル基、エポキシ基、メタクリル基、アミノ基、メルカプト基などが挙げられる。一方、加水分解性基としてはクロル基、アルコキシ基、アセトキシ基、イソプロペノキシ基、アミノ基などがあるがアルコキシ基がほとんどである。

耐熱ゴムホースの構成
フッ素ゴム組成物からなる内管ゴム層肉厚は０．５ｍｍ〜１ｍｍであり、シリコーンゴム組成物からなる外管第1ゴム層肉厚は０．５ｍｍ〜１．５ｍｍで、外管第２ゴム層肉厚は１．５ｍｍ〜２．５ｍｍである。内管ゴム層と外管第1ゴム層は加硫接着しており接着剤層は特に必要ない。外管第1ゴム層と外管第２ゴム層間はアラミド繊維で補強されている。

本発明の耐熱ゴムホースは、２００℃近辺の高温化での使用においてもシリコーンゴムとアラミド繊維との接着力が確保できる。

本発明の好ましい態様は、内管ゴム層、外管第１ゴム層、補強繊維層、外管第２ゴム層の順で積層された積層体からなる耐熱ゴムホースにおいて、
内管ゴム層はフッ素ゴム組成物、外管第１ゴム層と外管第２ゴム層はシリコーンゴム組成物からなり、補強繊維層はシランカップリング剤を含有したアラミド繊維からなる耐熱ゴムホースである。

表-1に記したシランカップリング剤のトルエン溶液（濃度２ｗｔ％）にアラミド繊維（コーネックス20/4）を常温２３℃にて３０秒間浸漬し、取出し後に１５０℃×３０秒間乾燥する。
素抜け距離が５５ｍｍになるように、アラミド繊維を過酸化物加硫系シリコーンゴムシート（硬度Ｈｓ：７５〜８０）で挟み込み、１６０℃×３０分間スチーム加硫してテストピースを作成する。シリコーンゴムとアラミド繊維の接着力を素抜け力で評価するため、引張り試験機で繊維１本を引張り、その抜け力を測定する。（引張り速度３０ｍｍ／分）

その結果を表-１に記す。シランカップリング剤を含有したアラミド繊維はシリコーンゴムとの素抜け力は高いが、シランカップリング剤を含有しないアラミド繊維は素抜け力が小さい。

また、製品性能試験のため、ポリオール・過酸化物加硫の３元系フッ素ゴム（硬度Ｈｓ：７０〜８０）を内管ゴム層とし、過酸化物加硫系シリコーンゴム（硬度Ｈｓ：７５〜８０）を外管第１ゴム層と外管第２ゴム層とし、アラミド繊維を補強層として試験用ホースを作成する。

製品性能試験として素抜け力を測定する。素抜け距離が５５ｍｍになるようにホースからテストピースを切り出し、引張り試験機で繊維２本を同時に引張り、その抜け力を測定する。

その結果を表-２に記す。シランカップリング剤を含有したアラミド繊維はシリコーンゴムとの素抜け力が高く、シリコーンゴムの凝集破壊を生じている。一方、シランカップリング剤を含有しないアラミド繊維は素抜け力が小さく、
シリコーンゴムと繊維間での界面剥離を生じている。

（表１）

（表２）

Claims (1)

1. 内管ゴム層、外管第１ゴム層、補強層、外管第２ゴム層の順で積層された積層体からなる耐熱ゴムホースにおいて、内管ゴム層はフッ素ゴム組成物、外管第１ゴム層と外管第２ゴム層はシリコーンゴム組成物からなり、補強層はアミノ基あるいはエポキシ基を有するシランカップリング剤を含む溶液に浸漬したアラミド繊維からなる耐熱ゴムホース。