JP2003176880A - ゴム可とう管及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】自在な補強層の形成が可能であり、コードがほ
ぼエンドレス状であってコードがゴムに被覆されずに露
出した端部の発生が少なく、従ってカバーゴムの加工が
不要であり、凸部等の不均一な形状の部位においても均
一なコードの配列に加工可能であり、全体として補強繊
維の配列並びに強度の均一性の高いゴム可とう管及びそ
の製造方法を提供する。 【解決手段】内側ゴム層、外側ゴム層、及び繊維補強層
を有し、前記繊維補強層の少なくとも１層は１本のコー
ドが該繊維補強層の端部で折り返して連続的に配設され
ているゴム可とう管とする。繊維補強層は、１本のコー
ドに未加硫ゴム組成物を被覆して製造されたトッピング
モノコードを連続状に使用する補強層形成工程にて形成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、繊維補強層を有す
るゴムホース、ゴム製可とう継手等のゴム可とう管並び
にその製造方法に関する。本発明のゴム可とう管は、建
造物の給排水管の接続、冷暖房用の温度調節水の給排水
ポンプの振動防止、配管変位吸収用の継手等として使用
可能である。

【０００２】

【従来の技術】繊維補強層を有するゴム成形体である可
とう継手、ゴムホース等のいわゆるゴム可とう管におい
て、該繊維補強層は、通常、管の軸芯方向に対し一定の
角度をもって配列された複数本のコードからなる層と、
これに対照的にコードが交叉するように配列された複数
本のコードからなる層とが積層された構造を有し、複数
本のコードを平行に配列して未加硫ゴム組成物にて被覆
したベルト状のプライコード（トッピングコード）をゴ
ム層に積層することにより形成されていた。

【０００３】プライコードは、ポリエステル、ポリアミ
ド等の有機繊維の場合には、簾状に編織されたコードを
必要に応じて接着力向上のためのディッピング処理をし
た後、カレンダーロールを使用して未加硫ゴムを被覆す
るトッピング処理を行ってトッピングコード原反とし、
これを、コードの方向と切断方向とが用途に応じて設定
される所定角をなすように、いわゆるバイアスカットと
いわれる切断をして作製されていた。

【０００４】またスチールコードを使用したプライコー
ドは、リールから巻き戻された複数本のスチールコード
を平面状に平行に揃えた状態でスチラスチックマシン等
を使用して未加硫ゴム組成物を被覆して約１０〜数十ｃ
ｍの幅のトッピングコードとし、これをコードの方向と
切断方向とが所定角をなすように切断して作製されてい
た。

【０００５】従来のトッピングコードの例を図６に示し
た。トッピングコード３０はコード６とこれを被覆する
未加硫ゴム組成物７とからなり、コードはＸ方向に平行
に配列されている。コード６の配向方向と切断方向は所
定角θを有するように切断される。角θは積層後のコー
ドが管の軸芯に対して形成する角度を考慮して設定され
る。

【０００６】図７、図８には、図６に示した従来の簾状
トッピングコードを使用したゴム可とう管の補強繊維層
の構造を例示した。

【０００７】図７に示したゴム可とう管は、均一な外径
を有する例であり、成形に際しては、マンドレル４０の
外面に内側ゴム層となる未加硫ゴム層１７を巻き付け、
その外面に第１プライ層４３、続いて第２プライ層４４
を積層することにより繊維補強層が形成される。第１プ
ライ層のコード６ａと第２プライ層のコード６ｂは交叉
して所定の角度を形成するように積層される。

【０００８】図８に示した例は、管の中央部Ｗにおい
て、繊維補強層の外径が大きくなっているゴム可とう管
に従来の簾状トッピングコードをプライコードとして使
用して繊維補強層４３を形成した例である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の複数本
のコードを所定間隔で平行に配列して所定長さに切断さ
れたプライコードを使用する場合には以下の問題があっ
た。 （１）プライコードの製造時に複数本のコードを裁断す
るため、プライコードの切断面はコードがゴムに被覆さ
れずに露出した端面（図６におけるＥ）が存在し、かか
る端面から水分などが侵入するという問題が起こりやす
く、かかる問題を防止するためにはカバーゴムが使用さ
れるが、加工の工数がかかる上になお防水効果が十分と
はいえない。

【００１０】（２）図８に示したような、円筒状ではあ
るが、部分的に外径の異なる部分、例えば太径部（Ｗ
部）を有するゴム可とう管の繊維補強層の形成において
従来のトッピングコードを積層しようとすると、Ｗ部に
おいてはコード６の間隔が広くなり、しかも加工時には
手作業にてトッピングコードを繊維配向方向に対して直
角方向の力をかけて広げる必要があり、また手作業であ
るためにコード間隔を均一にすることは困難であり、コ
ード間隔が不均一になると補強層の効果が十分に発揮さ
れなくなる。

【００１１】（３）トッピングコードを下地層の上に巻
回して積層した場合の端部は重ね合わせ部が必然的に生
じる。かかる重ね合わせ部とそれ以外の部分とでは強度
的に異なるために成形品の強度が不均一となり、内部圧
力などの応力や繰り返し変形を受けたときに不均一な変
形を生じ、破損しやすくなる。

【００１２】本発明は、コードがほぼエンドレス状であ
ってコードがゴムに被覆されずに露出した端部の発生が
少なく、従ってカバーゴムの加工が不要であり、凸部等
の不均一な形状の部位においても均一なコードの配列に
加工可能であり、全体として補強繊維の配列並びに強度
の均一性の高いゴム可とう管及びその製造方法を提供す
ることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のゴム可とう管
は、内側ゴム層、外側ゴム層、及び繊維補強層を有し、
前記繊維補強層の少なくとも１層は１本のコードが該繊
維補強層の端部で折り返して連続的に配設されているこ
とを特徴とする。

【００１４】上記の構成を有するゴム可とう管は、コー
ドがほぼエンドレス状であってコードがゴムに被覆され
ずに露出した端部の発生が少なく、従ってカバーゴムの
加工が不要であり、凸部等の不均一な形状の部位におい
ても均一なコードの配列に加工可能であり、全体として
補強繊維の配列並びに強度の均一性の高いゴム可とう管
である。

【００１５】本発明の内側ゴム層、外側ゴム層、及び繊
維補強層を有するゴム可とう管の製造方法は、管状金型
の外面に内側ゴム層形成用未加硫ゴム組成物を積層して
内層とする内層加工工程、補強繊維層を形成する補強層
形成工程、外側ゴム層形成用未加硫ゴム組成物を積層し
て外層とする外層加工工程とを有し、前記補強層形成工
程は、１本のコードに未加硫ゴム組成物を被覆して製造
された前記トッピングモノコードを連続状に使用して繊
維補強層を形成する補強層形成工程を有することを特徴
とする。

【００１６】かかる構成の製造方法とすることにより、
コードがほぼエンドレス状であってコードがゴムに被覆
されずに露出した端部の発生が少なく、従ってカバーゴ
ムの加工が不要であり、凸部等の不均一な形状の部位に
おいても均一なコードの配列に加工可能であり、全体と
して補強繊維の配列並びに強度の均一性の高いゴム可と
う管を製造することができる。

【００１７】上記のゴム可とう管の製造方法において
は、前記補強層形成工程は、押出機を使用し、１本のコ
ードを供給しつつ加熱、可塑化された未加硫ゴム組成物
を前記コードの周囲に被覆して前記トッピングモノコー
ドとし、内側ゴム層形成用未加硫ゴム組成物が積層され
た前記管状金型を軸芯方向の移動と軸芯回りの回転を含
む運動をさせつつ前記トッピングモノコードを前記内層
上に積層するものであることが好ましい。

【００１８】このような構成を採用することにより、コ
ードの配置角度、間隔等が目的に応じて設定でき、自在
な補強層の形成が可能である。ここにいう内層とは、繊
維補強層より内側の層を意味し、必ずしも内側ゴム層を
意味するものではなく、内側ゴム層の上に別の材料層が
設けられたものであってもよい。

【００１９】前記補強層形成工程は、前記トッピングモ
ノコードを冷却することなく積層するものであることが
好ましい。

【００２０】トッピングモノコードは、一旦冷却して巻
き取り、別工程にて繊維補強層を形成してもよいが、巻
き取り時にトッピングモノコードの接着を防止し、積層
加工前にゴム揮発油等により処理して接着力を高めるな
どの、接着性改善処理が必要となる。本構成によれば、
製造直後のトッピングモノコードを使用する結果、繊維
補強層内部並びに繊維補強層と他の層との接着性が極め
て良好であり、しかも巻き取ったトッピングモノコード
の保管、積層加工前の接着改善処理等が不要となる。

【００２１】「冷却することなく」とは積極的に冷却し
ないことを意味し、トッピング後に環境により自然冷却
されてもよい意味である。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１は、本発明のゴム可とう管の繊維補
強層形成に使用するトッピングモノコードを製造するト
ッピング工程を示した図である。押出機１０のシリンダ
ー部２の先端にはダイス４が装着されている。原料コー
ド６はリール等（図示せず）から巻き戻されてダイス４
に送り込まれ、ここで押出機に送り込まれて可塑化され
た未加硫ゴム組成物を被覆されてトッピングモノコード
８として送り出される。

【００２３】送り出されたトッピングモノコード８を積
層加工する場合には、被積層体であるワークをコンピュ
ーターにより運動させて繊維配列が所定の方向、長さ、
角度等の設計条件を充たすようにすることが、好ましい
態様である。

【００２４】トッピングモノコードの断面形状は、用途
などに応じて適宜設定され、特に限定されるものではな
い。具体的な例を図２に示した。図２（ａ）は菱形ない
し平行四辺形に近い断面を有する例であり、図２（ｂ）
は正方形、図２（ｃ）は円形、図２（ｄ）は台形であ
る。いずれもコード６は未加硫ゴム組成物７により被覆
されている。未加硫ゴム組成物の層の厚さは、設定コー
ド間隔に応じて適宜設定される。

【００２５】図３には、ゴム可とう管、可とう伸縮継手
等の繊維補強ゴム成形体において、従来使用されていた
簾状トッピングコードに代えてトッピングモノコードを
使用して繊維補強層を形成する例を示した。この例にお
いては、トッピングモノコード８はマンドレル１５上に
形成された内側ゴム層となる未加硫ゴム組成物層１７の
上に繊維補強層の端部で折り返して管の軸芯方向に対し
て所定角度を形成するように配列、積層される。この上
には、通常、対称的に交叉するように（Ｐ方向に）第２
層目のトッピングモノコード８が積層される。

【００２６】トッピングモノコード８の積層は、図１に
示した装置にて製造されたトッピングモノコード８を図
３の矢印に示したように行う。押出機から供給されるト
ッピングモノコードを、マンドレル１５を軸芯回りの回
転Ｒと軸芯方向の往復動Ｄとを組み合わせた運動を行わ
せつつ貼着させることにより、補強繊維層を形成するこ
とができる。

【００２７】図９には図７に例示した繊維補強ゴム可と
う管であって、中央部の径がやや大きなゴム可とう管の
例を示した。本発明によれば、太径部Ｗにおいて、コー
ドの角度を維持したまま間隔を均一に広くすることも可
能であるし、図４（ｂ）に示したように、軸芯に対する
コードの角度を大きくして径方向の間隔ｗは広くなるが
コード間隔ｄは細径部と同等に設定可能である。

【００２８】図５は、均一な外径を有するゴム可とう管
において部分的にコードの角度を変更した例である。こ
のような構成のコード配置にすると、同じ内圧を受けた
場合に径の変化率が異なる部分を有するゴム可とう管を
製造することができる。

【００２９】上記可とう継手、ゴムホース等のいわゆる
ゴム可とう管においても、繊維補強層は２層以上で構成
されてもよい。

【００３０】本発明におけるトッピングモノコードは、
加工に際して連続的に使用するが、加工上必要な場合に
は、一部において切断してもよい。それでもなお従来の
トッピングコードを使用した場合に比較してコードが露
出する端面は少ない。

【００３１】本発明のトッピングモノコードによる補強
層と従来の簾状トッピングコードとを併用して繊維補強
層を構成してもよい。従来の簾状トッピングコードによ
る補強は、部分的であってもよい。

【００３２】本発明に使用する原料のうち、トッピング
コードを形成する未加硫ゴム組成物は、繊維補強ゴム製
可とう管の分野において公知のゴム組成物を適宜用途に
応じて選択して使用する。内側ゴム層構成ゴムと外側ゴ
ム層構成ゴムとは同一ゴム材料であってもよく、異なる
ゴム材料であってもよい。可とう管、可とう継手、ゴム
ホースにおいては、通常は、外層には耐久性に優れたゴ
ムが使用され、内層には内部を通過する流体に応じた特
性を有するゴム材料が使用される。流体との接触面には
ポリ四フッ化エチレンチューブ、ポリエチレンテレフタ
レートチューブ等の熱可塑性樹脂チューブ、熱可塑性エ
ラストマー、ステンレスコルゲート管などを使用しても
よい。

【００３３】繊維補強層の外層には、必要に応じて鋼鉄
製リング、コイル状補強金具等の公知の補強部材を使用
してもよく、最外層には磨耗防止のための補強用織布層
を設けてもよい。

【００３４】可とう継手等の管状成形体においては、必
要に応じてフランジ等の接続部を設けることも好適な態
様である。

【００３５】繊維補強層を構成するコードも、上記技術
分野において補強繊維として使用される公知の繊維は限
定なく使用可能である。具体的にはポリエチレンテレフ
タレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル
繊維、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド繊維、
アラミド繊維等の高強力繊維などの有機繊維、スチール
コード、ガラス繊維、カーボンファイバー等が例示され
る。

【００３６】繊維は、モノフィラメントであってもマル
チフィラメントであってもよいが、強度と柔軟性に優れ
ている点からマルチフィラメント糸をコードとすること
が好ましい。

【００３７】コードとして使用する繊維は、必要に応じ
て予め接着性を向上させる処理をすることは好適な態様
であり、例えばポリエステル繊維やポリアミド繊維に対
してはフェノール樹脂処理等の樹脂処理が、またガラス
繊維に対してはシランカップリング剤やチタンカップリ
ング剤等のカップリング剤処理が、またスチールコード
に対しては黄銅メッキが、それぞれ例示される。

【図面の簡単な説明】

【図１】押出機を使用してトッピングモノコードを製造
する工程を示した概略図

【図２】トッピングモノコードの断面形状の例を示した
図

【図３】内側ゴム層の上にトッピングモノコードを長さ
方向に折り畳みつつ往復、配設して補強繊維層を形成し
た管状成形体の製造例を示した図

【図４】中央部に太径部を有する管状体にトッピングモ
ノコードによる繊維補強層を形成した例を示した図

【図５】中央部でコード配設方向を変えて繊維補強層を
形成した例を示した図

【図６】従来のトッピングコードを示した図

【図７】従来のトッピングコードを使用してゴム可とう
管の繊維補強層を形成した状態を示した図

【図８】従来のトッピングコードを使用して中央部に太
径部を有するゴム可とう管の繊維補強層を形成した状態
を示した図

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｂ３２Ｂ 1/08 Ｂ３２Ｂ 1/08 Ｂ 5/08 5/08 25/00 25/00 // Ｂ２９Ｋ 21:00 Ｂ２９Ｋ 21:00 105:08 105:08 Ｆターム(参考） 3H111 AA02 BA11 CB04 CC03 CC18 CC22 DA26 DB03 DB05 EA04 EA17 4F100 AK17 AK41 AK46 AK48 AN00A AN00C BA03 BA10A BA10C DA11 DG00B DG04B DG07B DH00B 4F207 AA45 AD16 AG03 AG08 AH46 KA01 KA17 KB11 KB22 KL57 KL65 KL80

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内側ゴム層、外側ゴム層、及び繊維補強
   層を有し、前記繊維補強層の少なくとも１層は１本のコ
   ードが該繊維補強層の端部で折り返して連続的に配設さ
   れていることを特徴とするゴム可とう管。
2. 【請求項２】 内側ゴム層、外側ゴム層、及び繊維補強
   層を有するゴム可とう管の製造方法であって、 管状金型の外面に内側ゴム層形成用未加硫ゴム組成物を
   積層して内層とする内層加工工程、補強繊維層を形成す
   る補強層形成工程、外側ゴム層形成用未加硫ゴム組成物
   を積層して外層とする外層加工工程とを有し、前記補強
   層形成工程は、１本のコードに未加硫ゴム組成物を被覆
   して製造された前記トッピングモノコードを連続状に使
   用して繊維補強層を形成する補強層形成工程を有するこ
   とを特徴とするゴム可とう管の製造方法。
3. 【請求項３】 前記補強層形成工程は、押出機を使用
   し、１本のコードを供給しつつ加熱、可塑化された未加
   硫ゴム組成物を前記コードの周囲に被覆して前記トッピ
   ングモノコードとし、内側ゴム層形成用未加硫ゴム組成
   物が積層された前記管状金型を軸芯方向の移動と軸芯回
   りの回転を含む運動をさせつつ前記トッピングモノコー
   ドを前記内層上に積層するものである請求項２に記載の
   ゴム可とう管の製造方法。
4. 【請求項４】 前記補強層形成工程は、前記トッピング
   モノコードを冷却することなく積層するものである請求
   項３に記載のゴム可とう管の製造方法。