JP2001277327A

JP2001277327A - 成型ホースの製造方法

Info

Publication number: JP2001277327A
Application number: JP2000094024A
Authority: JP
Inventors: Yukinobu Enomoto; 行延榎本
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2001-10-09
Anticipated expiration: 2020-03-30
Also published as: JP4428600B2

Abstract

(57)【要約】【課題】最内面の樹脂層にしわや亀裂等のない、形状
の安定した成型ホース、特には冷媒輸送用成型ホースを
安価に製造する方法およびこの方法により製造された成
型ホースを提供する。【解決手段】内面ゴム層と、１層以上の補強層と、外
面ゴム層とを有するホースで、内面ゴム層の内周面に樹
脂層が配設されている成型ホースの製造方法は、（Ｉ）
弾性体マンドレルの外周面上に前記樹脂層を押出し被覆
する工程と、（II）樹脂層の外周面上に前記内面ゴム層
を重ねて押出し被覆する工程と、（III）内面ゴム層の
外周面上に１層以上の補強層を巻装する工程と、（IV）
補強層の外周面上に外面ゴム層を押出し被覆する工程
と、（Ｖ）未加硫ホースに第１加硫を施して半加硫する
工程と、（VI）ホースを前記弾性体マンドレルとともに
所定の長さに裁断する工程と、（VII）半加硫ホースを
所定形状に型付けした後、第２加硫を施して最終加硫す
る工程と、（ＶIII）最終加硫したホースからマンドレ
ルを引く抜く工程と、を含み、前記第１加硫の加硫温度
が前記第２加硫の加硫温度よりも低い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、予め配管すべき形
状に型付けされたホース（以下単に「成型ホース」とも
称する）の製造方法およびこの方法により製造された成
型ホースに関する。詳しくは、気密性を高めるために最
内面に配設された樹脂層にしわや亀裂等のない、形状の
安定した成型ホースの製造方法およびこの方法により製
造された成型ホースに関する。かかる成型ホースは、自
動車用エアコンディショニングシステム等の冷媒輸送用
成型ホースとして有用である。

【０００２】

【従来の技術】地球オゾン層の破壊等、今日の環境問題
に対する対策として、エアコンディショニングシステム
からの冷媒の漏れを極力小さくすることが求められてお
り、使用される冷媒輸送用ホースにも最内面に樹脂層を
設けて、使用中の冷媒の透過量を極力小さくすることが
行われるようになってきている。

【０００３】一方で自動車自体の小型、軽量化が求めら
れ、燃費の向上や省資源が図られている。そのため、車
両用エアコンディショニングシステムにおいて用いられ
る冷媒輸送用ホースは、狭いエンジンルームでの配管に
当たり、予め配管すべき形状に型付けされたホースを選
択する方が、よりコンパクトな各部品の配置が可能とな
ることから、今日では、多種多様な形状の成型ホースの
要求が高まってきている。

【０００４】かかる成型ホースの従来の作り方は、一般
に次のようにして行われていた。先ず、内面ゴム層を中
空のチューブとして作り、その外周面に補強層を編上
げ、さらにその外周面に外面ゴム層を押出して被覆す
る。その後、この未加硫ホースを裁断し、予め所定の形
状に成型された金属製のマンドレルを挿入し、これを蒸
気缶に入れて、加圧加熱して加硫し、一体化する。この
製法においては、裁断された未加硫ホースに予め所定の
曲げ形状に成型された金属マンドレルを挿入したり、加
硫後にそれを引き抜いたりするため、マンドレル表面に
多量のシリコーン系離型剤や石鹸を用いる必要があっ
た。

【０００５】

【発明が解決使用とする課題】かかる製造方法のため、
従来の成型ホースにおいては、最内面に気密性向上のた
めの樹脂層を薄く設けるのが困難であった。樹脂層を設
ける場合には、先ず樹脂層として樹脂チューブを作り、
次いで、この樹脂チューブの外周面上に内面ゴム層を押
し出して成型していたため、この樹脂層の厚さを薄くす
ることは困難であった。

【０００６】また、製造の過程で、成型マンドレルを未
加硫ホースに押し込む際、補強層が変形しやすく、それ
ゆえ耐圧性を要するホースへの適用が難しかった。さら
に、最内面に樹脂層を有するホースでは、マンドレルの
押し込み時および加硫後におけるその引き抜き時に樹脂
層にしわや亀裂が入り易いという問題があった。

【０００７】また、ホース内面に多量の離型剤を用いる
必要があったため、内面の清浄度を必要とするエアコン
ディショニングシステムのホースとしての使用には難が
あった。

【０００８】さらに、従来のように蒸気缶中で加硫を行
った場合、補強用繊維に蒸気が接するとポリエチレンテ
レフタレート（ＰＥＴ）繊維やビニロン繊維は加水分解
を生じるため、ホース端部を保護するか、あるいは加水
分解部分を仕上時に切り取れるよう余尺を設ける等の対
応が必要となり、コスト的に不利であった。なお、アラ
ミド繊維であればこの問題は解消し得るが、繊維自体が
非常に高価になってしまうという新たな問題があった。

【０００９】そこで本発明の目的は、最内面の樹脂層に
しわや亀裂等のない、形状の安定した成型ホース、特に
は冷媒輸送用成型ホースを安価に製造する方法およびこ
の方法により製造された成型ホースを提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決すべく鋭意検討した結果、成型ホースの製造過程に
おける加硫条件を工夫することにより前記目的を達成し
得ることを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、
本発明は下記に示す通りである。

【００１１】＜１＞内面ゴム層と、該内面ゴム層の外周
に巻装された１層以上の補強層と、該補強層の外周に配
設された外面ゴム層とを有するホースであって、前記内
面ゴム層の内周面に樹脂層が配設されている成型ホース
の製造方法において、（Ｉ）弾性体マンドレルの外周面
上に前記樹脂層を押出し被覆する工程と、（ＩＩ）得ら
れた樹脂層の外周面上に前記内面ゴム層を重ねて押出し
被覆する工程と、（ＩＩＩ）得られた内面ゴム層の外周
面上に１層以上の補強層を巻装する工程と、（ＩＶ）巻
装された補強層の外周面上に外面ゴム層を押出し被覆す
る工程と、（Ｖ）外面ゴム層が配設された未加硫ホース
に第１加硫を施して半加硫する工程と、（ＶＩ）半加硫
したホースを前記弾性体マンドレルとともに所定の長さ
に裁断する工程と、（ＶＩＩ）裁断された半加硫ホース
を所定形状に型付けした後、第２加硫を施して最終加硫
する工程と、（ＶＩＩＩ）最終加硫したホースからマン
ドレルを引く抜く工程と、を含み、前記第１加硫の加硫
温度が前記第２加硫の加硫温度よりも低いことを特徴と
する成型ホースの製造方法である。

【００１２】＜２＞前記＜１＞の製造方法において、前
記（ＩＶ）工程において外面ゴム層を配設した未加硫ホ
ースの外周面に耐熱性樹脂層を押出し被覆した後、前記
（Ｖ）工程において第１加硫を施し、しかる後、該耐熱
性樹脂層を剥がして前記（ＶＩ）工程において裁断する
製造方法である。

【００１３】＜３＞前記＜１＞の製造方法において、前
記（ＩＶ）工程において外面ゴム層を配設した未加硫ホ
ースの外周面にシーツでラッピングした後、前記（Ｖ）
工程において第１加硫を施し、しかる後、ラッピングし
たシーツを剥がして前記（ＶＩ）工程において裁断する
製造方法である。

【００１４】＜４＞前記＜１＞〜＜３＞のいずれかの製
造方法において、前記（ＩＩＩ）工程において内面ゴム
層の外周面上に巻装する１層以上の補強層が、有機繊維
または金属繊維もしくはこれらの組み合わせよりなる編
組構造体よりなる製造方法である。

【００１５】＜５＞前記＜４＞の製造方法において、前
記（ＩＩＩ）工程において内面ゴム層の外周面上に巻装
する１層以上の補強層が、有機繊維または金属繊維もし
くはこれらの組み合わせよりなる左右１対をなすスパイ
ラル構造体よりなる製造方法である。

【００１６】＜６＞前記＜１＞〜＜５＞のいずれかの製
造方法により製造されたことを特徴とする成型ホースで
ある。

【００１７】前記＜１＞の発明により、最内面の樹脂層
にしわや亀裂等のない、形状の安定した成型ホースが得
られる。即ち、第１加硫を施すことにより最内面の樹脂
層と内面ゴム層との接着力が高められ、その後の変形時
における相互移動を小さく抑えられることにより、最内
面の樹脂層のしわ等の発生が抑制できる。

【００１８】前記＜２＞または＜３＞の発明により、前
記（Ｖ）工程における第１加硫でマンドレルの熱膨張と
外周面の耐熱性樹脂層またはシーツによるモールド効果
とによりゴム材料が加圧加熱され、半加硫状態のまま良
好に一体化する。この結果、前記＜１＞の発明の効果
を、より良好に得ることができる。

【００１９】前記＜４＞の発明により、特には前記＜５
＞の発明により、上述の効果が得られるとともに、耐圧
補強効果に優れた成型ホースを得ることができる。

【００２０】前記＜６＞の発明により、最内面の樹脂層
にしわや亀裂等がないため、冷媒の透過量を極力小さく
することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明の製造方法において、（Ｉ）工程で
用いる弾性体マンドレルは、例えば、芯体にスチールコ
ードを入れ、その外周に加硫ゴム、好適にはエチレンプ
ロピレンジエン三元共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）製の加硫
ゴムを配設したマンドレルとすることができる。また、
マンドレルはポリプロピレンやポリアミド等の熱可塑性
樹脂を用いてもよい。かかるマンドレルの外径は、製造
するホースの内径に合わせて適宜選定すればよい。
（Ｉ）工程では、かかる弾性体マンドレルの外周面上に
樹脂層を押出し被覆する。樹脂層は、ポリアミド、ポリ
エステル、ポリエーテル、ポリカーボネート、ポリアク
リレート、ポリプロピレン、ポリエチレン等の樹脂層と
することができ、従来より知られているものを適宜選定
することができる。本発明の製造方法においては、かか
る樹脂層の厚さが７００μｍ以下、さらには５００μｍ
以下、さらに特には３００μｍ以下においても内面の樹
脂層にしわや亀裂等のない、形状の安定した成型ホース
を得ることができる。

【００２２】（ＩＩ）工程では、樹脂層の外周面上に内
面ゴム層を重ねて押出し被覆する。かかる内面ゴム層に
は、ブチルゴム（ＩＩＲ）、アクリロニトリルブタジエ
ンゴム（ＮＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジ
エンゴム（ＳＢＲ）、エチレンプロピレンジエン三元共
重合体ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、ブ
タジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、クロ
ロプレンゴム（ＣＲ）、シリコーンゴムなどのゴムを用
いることができるが、気密性の面からブチルゴム（ＩＩ
Ｒ）が好ましい。また、ホース用ゴム組成物には、ゴム
工業界で一般に用いられている加硫剤、加硫促進剤、加
硫促進助剤、老化防止剤、可塑剤、軟化剤、充填剤等を
適宜配合することができる。なお、樹脂層と内面ゴム層
との間の接着性を高めるために、好ましくは両者の間に
接着剤を塗布する。

【００２３】（ＩＩＩ）工程では、内面ゴム層の外周面
上に１層以上の補強層を巻装する。補強層は、有機繊維
または金属繊維もしくはこれらの組み合わせよりなる編
組構造体であることが好ましく、例えば、ポリエチレン
テレフタレート繊維（ＰＥＴ繊維）を、好適にはスパイ
ラル状（図１参照）、またはブレード状（図２参照）の
ように編上げたもので、内面ゴム層１の外周面上に配置
される。図示する繊維補強層３に用いられる繊維や編み
方は限定されるものではなく、適宜用途に応じ選定する
ことができる。また、交互に巻き付けた各層の間に接着
用のゴムシーツ（図示せず）を挿入してもよい。尚、図
１および図２において、内面ゴム層の内面に樹脂層４が
配設されている。

【００２４】（ＩＶ）工程では、補強層の外周面上に外
面ゴム層を押出し被覆する。図示するように繊維補強層
３の外周面上に配設された外面ゴム層２は、内面ゴム層
１と同様のゴム材を用いることができるが、耐候性を考
慮してＥＰＴやＳＢＲ／ＮＢＲブレンド系、あるいは老
化防止剤を多量に配合した系とすることができる。

【００２５】（Ｖ）工程では、外面ゴム層が配設された
未加硫ホースに第１加硫を施して半加硫する。この際、
（ＩＶ）工程において外面ゴム層を配設した未加硫ホー
スの外周面に耐熱性樹脂層を押出し被覆するか、あるい
はシーツをラッピングすることが好ましい。このように
することでモールド効果が得られ、ゴム材料が良好に加
圧加熱され、半加硫状態のまま良好に一体化させること
ができる。なお、耐熱性樹脂層としては、ポリメチルペ
ンテン樹脂が好ましく、ポリプロピレン、ポリエチレン
等の樹脂でも用途によっては使用することができる。ま
た、シーツとしては耐熱性を有するものであれば特に制
限されるべきものではないが、ポリアミド系繊維を好適
に用いることができる。また、半加硫状態のホースに既
知の方法でプリッキング（外面ゴムに透過したガスを逃
すための穴あけ）を行うこともできる。

【００２６】ここで、半加硫は、（Ｖ）工程の第１加硫
の加硫温度を（VII）工程の第２加硫の加硫温度よりも
低く設定することにより得る。

【００２７】（ＶＩ）工程では、半加硫したホースを前
記弾性体マンドレルとともに所定の長さに裁断する。外
面ゴム層の外周面に耐熱性樹脂層を被覆してある場合ま
たはシーツがラッピングしてある場合には、これらを剥
がした後に裁断する。

【００２８】（ＶＩＩ）工程では、裁断された半加硫ホ
ースを治具や型に組み込むことにより所定形状に型付け
する。この際、外周の耐熱性樹脂被覆層またはシーツは
先に剥がしてあるため、容易に必要な形状に組み込むこ
とができる。さらに、このとき予熱として１３０℃で１
０分程度暖めると、ホースとマンドレルの柔軟性が増
し、組込みをさらに容易に行うことができるため、複雑
な形状に型付けするには有効である。しかる後、第２加
硫を施して最終加硫を施す。半加硫状態のホースを組み
込んだ治具または型ごと第２加硫として熱空気式の加硫
槽へ入れ、加硫することができる。この第２加硫によ
り、内面ゴム層および外面ゴム層は完全に加硫され、必
要とするゴムの物理特性が得られる。さらに、第２加硫
により、ホースは、所定の形状に型付けされる。

【００２９】（ＶＩＩＩ）工程では、最終加硫したホー
スからマンドレルを引き抜く。加硫されたホースは、治
具または型から取り出され、内面のマンドレルは既知の
方法でホースから引き抜くことができる。引き抜かれた
ホースは、所定の形状を保つために用意された冷却型に
組み込んで完全に冷却されるまで保つことが好ましい。
これにより、所定の形状のホースを得ることができる。

【００３０】本発明においては、（Ｉ）から（Ｖ）まで
を連続的に行っても、あるいは、各工程を適宜単独で行
なってもよいことはいうまでもなく、さらには、第１加
硫を未加硫ホースをドラム等に巻き付けて行ってもよ
く、あるいは蒸気による加硫を行ってもよいことはいう
までもない。

【００３１】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づき説明する。実施例１本実施例では、弾性マンドレルとして、芯体にスチール
コードを入れたＥＰＤＭ製の加硫ゴムマンドレルを用い
た。このマンドレルの外径は、１４．６ｍｍとした。

【００３２】このマンドレルの上にポリアミド樹脂を主
とした最内層樹脂層を厚さ０．１０ｍｍで押出し被覆し
た。次いで、ポリアミド樹脂上に、塩化ゴム系の接着剤
を塗布し、その外周に内面ゴム層として、ＩＩＲ系ゴム
を１．２ｍｍの厚さで押出し、さらにその外周にＰＥＴ
繊維４４４．４ｔｅｘを２２本ずつ交互に１対をなすよ
うスパイラルに巻き付けた。交互に巻き付けた各層の間
に接着用として、ＩＩＲ系の０．３ｍｍのゴムシーツを
挿入した。

【００３３】次いで、外面ゴム層として補強層繊維層の
外側にＥＰＤＭ系ゴムを１．２ｍｍの厚みで押出し被覆
した。これらの未加硫ホースの成型を連続的に行い、未
加硫ホースの外周に耐熱性樹脂層をさらに連続的に押出
し、被覆した。耐熱性樹脂層としてはポリメチルペンテ
ン樹脂を用いた。

【００３４】耐熱性樹脂層で被覆された未加硫ホース
は、冷却水槽で外面の耐熱性樹脂層を収縮硬化させ、連
続的に熱空気加硫槽に導き、第１加硫を行った。第１加
硫の条件は、１２０℃で３０分とした。

【００３５】連続的に耐熱性樹脂層で被覆された半加硫
状態のホースから該耐熱性樹脂層を剥がし、巻き取っ
た。半加硫状態で一体化されたホースは、マンドレルご
とに所定の長さに裁断し、のＵ字型（曲率半径６０ｍ
ｍ）となるように用意された型に組み込んだ。

【００３６】半加硫状態のホースを組み込んだ型ごと第
２加硫として熱空気式の加硫槽へ入れ、最終加硫を施し
た。この条件は１５０℃で６０分とした。最終加硫した
ホースは、型から取り出し、内面のマンドレルを既知の
方法でホースから引き抜き、所定の形状を保つように用
意された冷却型にホースを組み込んで完全に冷却される
まで保持した。

【００３７】実施例２〜６，比較例１〜４第１加硫の条件および第２加硫の条件を下記の表１に示
すように変動させ、他の条件は上述の実施例１と同様に
して各種ホースを試作した。なお、実施例３において、
第１加硫の条件（１２０℃×６０分）は、このホースに
用いられる内面ゴム層および外面ゴム層の正規の加硫条
件（１５０℃×６０分）であることから、第１加硫で
は、ホースの加硫度がほぼ１５％となった。

【００３８】得られたホースについて、その形状、外観
および内面樹脂のしわの有無につき、以下の基準で評価
を行った。形状姿ゲージに容易に入るもの：良好姿ゲージに何とか入るもの：可姿ゲージに無理にしか入らないもの：不可外観傷・変形が無いもの：良好やや変形があるもの、許容できるもの：可傷・変形により商品価値がないもの：不可内面樹脂しわ無し：良好しわの兆候があるもの、許容できるもの：可しわ多発：不可得られた結果を下記の表１に併記する。

【００３９】

【表１】

【００４０】前記表１から、第１加硫の加硫温度は１２
０℃程度が適しており、第２加硫の加硫の条件に近づく
につれ、内面樹脂層のしわが入りやすくなり、形状の安
定性も劣ってくることが分かる。一方、第１加硫を行わ
ないと（比較例１）、ゴムが完全に未加硫のため型付け
のときに傷が入りやすく、外面層に凹凸や剥がれ等が生
じて商品価値のないものとなってしまった。

【００４１】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、最内面の樹脂層にしわや亀裂等の発生を防ぐことが
でき、しかも形状の安定した成型ホースが得られる。従
って、自動車用エアコンディショニングシステムの冷媒
輸送用成型ホースとして有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る成型ホースの一部
切欠きの正面図である。

【図２】本発明の他の一実施の形態に係る成型ホースの
一部切欠きの正面図である。

【符号の説明】

１内面ゴム層２外面ゴム層３繊維補強層４樹脂層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２９Ｋ 105:08 Ｂ２９Ｋ 105:08 105:24 105:24 305:00 305:00 Ｂ２９Ｌ 23:00 Ｂ２９Ｌ 23:00 Ｆターム(参考） 3H111 AA02 BA13 BA25 BA29 CB04 CC03 CC07 DA14 DB09 EA04 4F207 AA09 AA12 AA29 AA45 AD03 AD05 AD06 AD16 AG03 AG08 AH16 AH17 AJ01 AJ08 KA01 KA17 KB18 KB22 KJ05 KJ09 KK81 KK90 KL65 KL88 KW23 KW33 KW41 4F213 AA45 AD16 AD18 AG03 AH04 WA06 WA14 WA43 WA53 WA55 WA63 WA87 WB01 WC01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内面ゴム層と、該内面ゴム層の外周に巻
装された１層以上の補強層と、該補強層の外周に配設さ
れた外面ゴム層とを有するホースであって、前記内面ゴ
ム層の内周面に樹脂層が配設されている成型ホースの製
造方法において、（Ｉ）弾性体マンドレルの外周面上に
前記樹脂層を押出し被覆する工程と、（II）得られた樹
脂層の外周面上に前記内面ゴム層を重ねて押出し被覆す
る工程と、（III）得られた内面ゴム層の外周面上に１
層以上の補強層を巻装する工程と、（IV）巻装された補
強層の外周面上に外面ゴム層を押出し被覆する工程と、
（Ｖ）外面ゴム層が配設された未加硫ホースに第１加硫
を施して半加硫する工程と、（VI）半加硫したホースを
前記弾性体マンドレルとともに所定の長さに裁断する工
程と、（VII）裁断された半加硫ホースを所定形状に型
付けした後、第２加硫を施して最終加硫する工程と、
（VIII）最終加硫したホースからマンドレルを引く抜く
工程と、を含み、前記第１加硫の加硫温度が前記第２加
硫の加硫温度よりも低いことを特徴とする成型ホースの
製造方法。
【請求項２】前記（IV）工程において外面ゴム層を配
設した未加硫ホースの外周面に耐熱性樹脂層を押出し被
覆した後、前記（Ｖ）工程において第１加硫を施し、し
かる後、該耐熱性樹脂層を剥がして前記（VI）工程にお
いて裁断する請求項１記載の製造方法。
【請求項３】前記（IV）工程において外面ゴム層を配
設した未加硫ホースの外周面にシーツでラッピングした
後、前記（Ｖ）工程において第１加硫を施し、しかる
後、ラッピングしたシーツを剥がして前記（VI）工程に
おいて裁断する請求項１記載の製造方法。
【請求項４】前記（ＩＩＩ）工程において内面ゴム層
の外周面上に巻装する１層以上の補強層が、有機繊維ま
たは金属繊維もしくはこれらの組み合わせよりなる編組
構造体よりなる請求項１〜３のうちいずれか一項記載の
製造方法。
【請求項５】前記（ＩＩＩ）工程において内面ゴム層
の外周面上に巻装する１層以上の補強層が、有機繊維ま
たは金属繊維もしくはこれらの組み合わせよりなる左右
１対をなすスパイラル構造体よりなる請求項４記載の製
造方法。
【請求項６】請求項１〜５のうちいずれか一項記載の
製造方法より製造されたことを特徴とする成型ホース。