JP2005014233A - Rubber hose and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はゴムホースの製造時における未加硫ゴムホースの加硫技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、たとえば自動車のブレーキシステム、パワーステアリングシステム、エアコンシステム等で使用される高圧ホースとして、複数のゴム層の間に補強繊維や補強鋼線からなる補強層を設けたゴムホースが使用されている。このゴムホースは、例えば、内面ゴム層、第1の補強層、中間ゴム層、第2の補強層、外面ゴム層を順次積層させて構成されており、例えば以下の方法で製造されている。
【0003】
[従来技術1]
図3に示すように、マンドレルA上に押出機21により内面ゴム層用のゴム材料を押し出して内面ゴム層を形成し、その上に編組機22により補強繊維を編組して第1の補強層を形成する。この補強層の上に押出機23により中間ゴム層用のゴム材料を押し出して中間ゴム層を形成し、さらにこの上に編組機24により第2の補強層を編組により形成する。最後に再外層として外面ゴム層用のゴム材料を押出機25により押し出して外面ゴム層を被覆する。次に、このようにして成形された未加硫ゴムホースの表面に捺印機26により製品品種、ロット番号等を印字した後、防着剤溶液槽27に浸漬して防着剤Dを被覆させる。そして、この防着剤Dが被覆された未加硫ゴムホースBを盆28上に渦巻状に巻き取り、この盆28を加硫缶29内に複数枚重ねて装入し、蒸気によって所定時間加熱して各層を構成するゴム材料を加硫する。その結果、加硫によりゴムに硬度と弾力性が付与されて所定の強度と柔軟性を備えた製品ゴムホースCが得られる(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
このように、未加硫ゴムホースB同士の密着を防止する目的で、加硫の前工程で未加硫ゴムホースBの表面に防着材Dを被覆している。しかしながら、防着剤Dを塗布しても、その後のハンドリング中に装置等に接触して未加硫ゴムホースB表面が傷ついたり、防着剤Dが剥離して盆28上への巻き取りの際に未加硫ゴムホースB同士の密着が発生してしまうことがあり、ホース外観の不良や印字の不鮮明等を原因とする一定数量の不良品が発生することが避けられなかった。また、防着材の代わりに例えばシリコンのような離型剤を塗布しても未加硫ゴムホース同士の密着を防止することは可能であるが、加硫後のホース表面に離型剤が残留した状態でホースと他部品とを接続するための口金などをホースの端末に締結すると、その締結部の強度が悪化するなどの問題が発生することがあるので、この方法も好ましい方法とはいえない。
【0005】
[従来技術2]
また、未加硫ゴムホースの成形後、防着剤を塗布する代わりにホース外面に鉛を被せ、巻き取りドラムで巻き取ってドラムごと加硫缶に入れて蒸気加硫し、加硫完了後鉛を剥がして製品とする方法も行われている(特許文献2参照)。この方法によれば未加硫ゴムホース同士の密着をより確実に防止できるため不良品の発生は減少させうるが、鉛を用いることは環境問題から好ましくない。
【0006】
また、鉛の代わりに樹脂などのシース材を用いる方法も採用されているが、この方法では、樹脂の再利用は可能であるものの、加硫時の加熱による樹脂の劣化は避けられず、再利用の回数に限界があるうえ、シース材そのものを使用することによる製造コストの上昇を避けることができない。
【0007】
[従来技術3]
また、未加硫ゴムホースの外周面に、帯状の熱収縮フィルムから成るシース材を寿司巻き状に連続的に被覆するとともに、シース材の端末部を熱融着し、次いでシース材を加熱することにより熱収縮させ、その後に未加硫ゴムホースを加硫する方法が開示されている(特許文献3参照)。この方法によれば鉛を用いないので環境問題に影響されずに未加硫ゴムホース同士の密着を防止できるが、加硫後に剥ぎ取った熱収縮フィルムは再利用できないため、この方法においても製造コストが高くなる問題がある。
【0008】
[従来技術4]
一方、上記未加硫ゴムホース同士の密着を防止するとともに加硫工程の連続化による省力化・生産性向上を図る目的で、上記加硫缶によるバッチ方式の加硫方法に代えて、下記の連続加硫方法が開発され現に実施されている。この連続加硫方法は、図4に示すように、上記図3と同様の工程で未加硫ゴムホースを成形し、表面に印字した後、この未加硫ゴムホースB表面に樹脂押出機31により樹脂Eを押し出して被覆する。そして、オイルFを充填した加硫筒33を外熱式のヒータ32で加熱しておき、樹脂E被覆後のホースBを引き続き、この加硫筒33内を通過させて所定時間加熱することにより加硫を行う。加硫完了後に樹脂除去装置34により樹脂Eを切断除去して製品ゴムホースCを得るものである。この方法を採用すると、未加硫ゴムホースB表面が樹脂Eで被覆されているため未加硫ゴムホース同士の密着の問題はなく、不良品の発生は極めて少なくなる。しかしながら、樹脂Eを被覆する工程および除去する工程を必要とするため設備コストが高いことに加え、除去した樹脂Eは粉砕機35で粉砕したのち加熱溶融して再利用するものの高温のオイルFとの接触により急速に劣化するため寿命が短く結果として製造コストが高くなるため、改善の余地がある。
【0009】
【特許文献1】
特開2003−90465号公報(段落[0002]−[0003]、図1)
【特許文献2】
特開2002−225042号公報(段落[0002]−[0005]、図3)
【特許文献3】
特開2002−225042号公報(段落[0008]−[0024]、図1−2)
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、未加硫ゴムホースの加硫時において、設備コストおよび製造コストの著しい上昇を招くことなく、未加硫ゴムホース同士の密着をより確実に防止できるゴムホースの製造方法および未加硫ゴムホースを提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、未加硫ゴムホースに電子線を照射してホース表面部のみを半加硫または加硫した後に、この未加硫ゴムホースを加熱してホース全体を加硫することを特徴とするゴムホースの製造方法である。
【0012】
請求項2に記載の発明は、前記半加硫または加硫するホース表面部の厚みを0.05〜1.0mmとする請求項1に記載のゴムホースの製造方法である。
【0013】
請求項3に記載の発明は、前記電子線の照射により、未加硫ゴムホースの表面に捺印された印字を乾燥および/または焼付けする請求項1または2に記載のゴムホースの製造方法である。
【0014】
請求項4に記載の発明は、前記ホース表面部のみが半加硫または加硫された後の未加硫ゴムホースの表面に防着剤を塗布することなく、前記ホース全体の加硫を行う請求項1〜3のいずれか1項に記載のゴムホースの製造方法である。
【0015】
請求項5に記載の発明は、電子線照射によりホース表面部のみが半加硫または加硫された未加硫ゴムホースである。
【0016】
請求項6に記載の発明は、前記半加硫または加硫されたホース表面部の厚みが0.05〜1.0mmである請求項5に記載の未加硫ゴムホースである。
【0017】
請求項7に記載の発明は、前記電子線の照射により、ホース表面に捺印された印字が乾燥および/または焼付けされた請求項5または6に記載の未加硫ゴムホースである。
【0018】
請求項8に記載の発明は、請求項5〜7のいずれか1項に記載の未加硫ゴムホースホースの表面に防着剤が塗布されることなく、ホース全体が加硫されて得られたゴムホースである。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0020】
〔実施形態1〕
図1は、本発明の実施形態に係るゴムホースの製造ラインの概略構成図であって、1は内面ゴム層を押し出し成形する押出機、2は内面ゴム層上に第1の補強層を編組する編組機、3は第1の補強層上に中間ゴム層を押し出し成形する押出機、4は中間ゴム層上に第2の補強層を編組する編組機、5は第2の補強層上に外面ゴム層を押し出し成形する押出機を示し、1〜5によって未加硫ゴムホースBが成形される。6は未加硫ゴムホースBの表面に印字する捺印機を示す。
【0021】
本発明の実施形態では、捺印機6の後方に、未加硫ゴムホースBに電子線を照射する電子線照射装置7を設置し、電子線照射によりホース表面部のみ半加硫または加硫処理された未加硫ゴムホースB’を盆8上に巻き取った後、盆8ごと加硫缶9に供給し、ホースB’全体を加硫して製品ゴムホースCを得るようにしている。
【0022】
電子線を未加硫ゴムホースBの表面に一定時間照射すると、照射を受けたホース表面近傍のゴムを構成する分子が活性化し、加硫反応が促進される。しかしながら、電子線は物質中の透過力がそれほど大きくないため、未加硫ゴムホースBの最表面から少しだけ内部に入った表面部のみが、その電子線の照射量に応じて半加硫または加硫される。この結果、ホース表面部のみが硬化して粘着性がなくなるため、装置等に接触しても傷付くことがなく、また未加硫ゴムホースB’同士が密着することもなくなる。また、電子線の照射によりホース表面が加熱されて捺印機により施された印字も乾燥および/または焼付けされて定着するのでその後のハンドリングおよび加硫処理によっても印字が不鮮明となることがなくなる効果もある。したがって、電子線照射後、従来のように防着剤の塗布や鉛の被覆等の処理を必要とせず、そのまま直ちに盆8上に巻き取って加硫を行うことができる。
【0023】
半加硫または加硫するホース表面部の厚みは、薄すぎると傷付きおよび密着防止の効果が小さく、一方、あまり厚くしすぎるとホース最表面近傍の電子線照射量が過大となって加硫しすぎによる過度の硬化により却ってクラックが発生しやすくなる。このため、半加硫または加硫するホース表面部の厚みは、0.05〜1.0mm、さらには、0.1〜0.5mm、特に、0.2〜0.3mmとするのが好ましい。
【0024】
電子線の照射条件は、外面ゴム層の種類、上記半加硫または加硫する表面部の厚み等を考慮して適宜決定すればよく特に限定されないが、例えば、電子線加速電圧を1MV以下、さらには200〜500kV、照射線量を100〜500kGy、さらには200〜300kGyとするのが好ましい。
【0025】
〔実施形態2〕
図2は、本発明の別の実施形態に係るゴムホースの製造ラインの概略構成図である。なお、マンドレルA上に、押出機11,13,15および編組機12,14により未加硫ゴムホースを成形し、捺印機16により表面に印字するまでの工程は、上記図1と同様であるので説明を省略する。本実施形態では、捺印機16の後方に、未加硫ゴムホースBに電子線を照射する電子線照射装置17を設置し、電子線照射によりホース表面部のみ半加硫または加硫処理された未加硫ゴムホースB’を引き続きオイルFを充填した加硫筒19内を通過させる。加硫筒19は外熱式のヒータ18で加熱されており、未加硫ゴムホースB’は加硫筒19内を通過する間にオイルで加熱されて全体が加硫される。本実施形態によれば、上記実施形態1と同様、電子線照射によって加硫ゴムホースB’の表面部のみが加硫されて硬化するため傷付きや密着の恐れがなくなり、樹脂を被覆することなく、直ちに加硫を行うことができる。したがって、樹脂の被覆工程および除去工程が不要となり、設備コストおよび製造コストが低減できる。
【0026】
上記実施形態1および2において、未加硫ゴムホースBの表面全体に対してできるだけ均一に電子線照射するために、電子線照射装置7,17を未加硫ゴムホースBを囲むように複数台設置してもよい。
【0027】
あるいは、電子線照射装置7,17の設置コストを節約するため、電子線照射装置7は1台だけ設置し、未加硫ゴムホースBの反対側にチタン、タングステンなどの金属製反射板を設け、電子線照射装置7,17から照射された電子線のうち未加硫ゴムホースBの表側に照射されずに横を通過してしまった電子線をこの反射板で反射させてホースBの裏側を照射するように構成してもよい。
【0028】
上記実施形態1および2においては、ゴムホースとして、繊維補強層を2層設け、その間に中間ゴム層を1層設けたものを例示したが、これに限られるものではなく、最外層がゴム層である限り、どのような構成のものにも適用できることは勿論である。
【0029】
ちなみに、電子線照射によりゴムを加硫する方法を適用したゴムホース(高圧ホース)の先行技術として、中間ゴム層に予め電子線照射によって半加硫状態としたゴムシートを用いたものが開示されている(特開2003−90465号公報参照)。この先行技術は、ゴムシートの厚み全体を半加硫状態とすることにより、ゴムホースの加硫時に未加硫ゴムの流動を抑制して補強層の乱れの発生を防止することを特徴としている。したがって、本発明は、この先行技術とは全く異なる技術的思想に基づいて完成したものであって、ゴムホース表面の傷付きおよび未加硫ゴムホース同士の密着を防止するという異質の効果を奏するものであることを付言しておく。
【0030】
【発明の効果】
以上で説明したとおり、本発明により、未加硫ゴムホースの加硫時において、設備コストおよび製造コストの著しい上昇を招くことなく、未加硫ゴムホース同士の密着をより確実に防止できるゴムホースの製造方法および未加硫ゴムホースを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1に係るゴムホースの製造ラインの概略構成図である。
【図2】本発明の実施形態2に係るゴムホースの製造ラインの概略構成図である。
【図3】従来技術1のゴムホースの製造ラインの概略構成図である。
【図4】従来技術4のゴムホースの製造ラインの概略構成図である。
【符号の説明】
1,3,5…押出機
2,4…編組機
6…捺印機
7…電子線照射装置
8…盆
9…加硫缶
16…捺印機
17…電子線照射装置
18…ヒータ
19…加硫筒
A…マンドレル
B…未加硫ゴムホース
B’…表面部のみ半加硫または加硫された未加硫ゴムホース
C…製品ゴムホース
F…オイル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vulcanization technique for an unvulcanized rubber hose when manufacturing a rubber hose.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a high-pressure hose used in, for example, an automobile brake system, a power steering system, an air conditioner system, etc., a rubber hose in which a reinforcing layer made of reinforcing fibers or reinforcing steel wires is provided between a plurality of rubber layers has been used. . This rubber hose is constituted by, for example, sequentially laminating an inner rubber layer, a first reinforcing layer, an intermediate rubber layer, a second reinforcing layer, and an outer rubber layer, and is manufactured by the following method, for example.
[0003]
[Prior art 1]
As shown in FIG. 3, the rubber material for the inner rubber layer is extruded on the mandrel A by the
[0004]
As described above, the surface of the unvulcanized rubber hose B is covered with the adhesion-preventing material D in the pre-vulcanization process for the purpose of preventing the close contact between the unvulcanized rubber hoses B. However, even if the anti-adhesive agent D is applied, the surface of the unvulcanized rubber hose B is damaged by contact with the apparatus or the like during subsequent handling, or the anti-adhesive agent D peels off and is wound on the
[0005]
[Prior Art 2]
In addition, after molding the unvulcanized rubber hose, instead of applying an anti-adhesive agent, cover the outer surface of the hose with a lead, wind it up with a take-up drum, put it in a vulcanizing can and steam vulcanize it, and after completion of vulcanization, lead There is also a method of peeling off to make a product (see Patent Document 2). According to this method, the adhesion between unvulcanized rubber hoses can be more reliably prevented, so that the occurrence of defective products can be reduced. However, it is not preferable to use lead because of environmental problems.
[0006]
In addition, a method using a sheath material such as a resin instead of lead is also employed. However, this method can reuse the resin, but it cannot avoid deterioration of the resin due to heating during vulcanization. There is a limit to the number of uses, and an increase in manufacturing cost due to the use of the sheath material itself cannot be avoided.
[0007]
[Prior Art 3]
In addition, the outer surface of the unvulcanized rubber hose is continuously covered with a sushi roll of a sheath material made of a belt-like heat-shrinkable film, the end portion of the sheath material is heat-sealed, and then the sheath material is heated. Has disclosed a method of heat shrinking and then vulcanizing an unvulcanized rubber hose (see Patent Document 3). According to this method, since lead is not used, it is possible to prevent adhesion between unvulcanized rubber hoses without being affected by environmental problems. However, since the heat-shrink film peeled off after vulcanization cannot be reused, this method also has a manufacturing cost. There is a problem that becomes high.
[0008]
[Prior Art 4]
On the other hand, in order to prevent adhesion between the unvulcanized rubber hoses and to save labor and improve productivity by continuing the vulcanization process, instead of the batch-type vulcanization method using the vulcanization can, the following continuous Vulcanization methods have been developed and are currently being implemented. In this continuous vulcanization method, as shown in FIG. 4, an unvulcanized rubber hose is formed in the same process as in FIG. 3 and printed on the surface, and then a
[0009]
[Patent Document 1]
JP 2003-90465 A (paragraphs [0002]-[0003], FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP 2002-225042 (paragraphs [0002]-[0005], FIG. 3)
[Patent Document 3]
JP 2002-225042 (paragraphs [0008]-[0024], FIG. 1-2)
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the present invention provides a rubber hose manufacturing method and an unvulcanized rubber hose that can more reliably prevent adhesion between unvulcanized rubber hoses without causing a significant increase in equipment cost and manufacturing cost during vulcanization of the unvulcanized rubber hose. An object is to provide a rubber hose.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In the first aspect of the present invention, the unvulcanized rubber hose is irradiated with an electron beam to semi-vulcanize or vulcanize only the hose surface, and then the unvulcanized rubber hose is heated to vulcanize the entire hose. A method of manufacturing a rubber hose characterized by the following.
[0012]
Invention of
[0013]
Invention of
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, the entire hose is vulcanized without applying an anti-adhesive agent to the surface of the unvulcanized rubber hose after only the hose surface portion is semi-vulcanized or vulcanized. The method for producing a rubber hose according to any one of
[0015]
The invention according to claim 5 is an unvulcanized rubber hose in which only the hose surface portion is semi-vulcanized or vulcanized by electron beam irradiation.
[0016]
The invention according to claim 6 is the unvulcanized rubber hose according to claim 5, wherein the semi-vulcanized or vulcanized hose surface portion has a thickness of 0.05 to 1.0 mm.
[0017]
A seventh aspect of the present invention is the unvulcanized rubber hose according to the fifth or sixth aspect, wherein the print printed on the hose surface is dried and / or baked by the irradiation of the electron beam.
[0018]
Invention of Claim 8 was obtained by vulcanizing the whole hose, without applying an anti-adhesive agent on the surface of the unvulcanized rubber hose hose according to any one of Claims 5-7. It is a rubber hose.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0020]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a production line for a rubber hose according to an embodiment of the present invention, in which 1 is an extruder for extruding an inner rubber layer, and 2 is a braided first reinforcing layer on the inner rubber layer. A braiding machine, 3 is an extruder for extruding an intermediate rubber layer on the first reinforcing layer, 4 is a braiding machine for braiding the second reinforcing layer on the intermediate rubber layer, and 5 is an outer surface on the second reinforcing layer. An extruder for extruding a rubber layer is shown, and an unvulcanized rubber hose B is formed by 1-5. Reference numeral 6 denotes a printing machine for printing on the surface of the unvulcanized rubber hose B.
[0021]
In the embodiment of the present invention, an electron beam irradiation device 7 for irradiating an electron beam to the unvulcanized rubber hose B is installed behind the stamping machine 6 and only the surface portion of the hose is semi-vulcanized or vulcanized by electron beam irradiation. After the unvulcanized rubber hose B ′ is wound on the tray 8, the entire tray 8 is supplied to the vulcanizing can 9, and the entire hose B ′ is vulcanized to obtain a product rubber hose C.
[0022]
When an electron beam is irradiated onto the surface of the unvulcanized rubber hose B for a certain period of time, molecules constituting the rubber near the irradiated hose surface are activated and the vulcanization reaction is promoted. However, since the transmission power of the electron beam in the substance is not so large, only the surface portion that has entered the inside from the outermost surface of the unvulcanized rubber hose B only half-vulcanized or vulcanized depending on the amount of irradiation of the electron beam. Sulfurated. As a result, only the hose surface portion is cured and the adhesiveness is lost, so that even if it comes into contact with the apparatus or the like, it will not be damaged, and the unvulcanized rubber hose B ′ will not be in close contact with each other. In addition, since the surface of the hose is heated by electron beam irradiation and the print applied by the stamping machine is dried and / or baked and fixed, the subsequent handling and vulcanization treatment also prevents the print from becoming unclear. is there. Therefore, after the electron beam irradiation, it is possible to immediately wrap it on the tray 8 and perform vulcanization without requiring treatment such as coating of an anti-adhesive agent or coating of lead as in the prior art.
[0023]
If the thickness of the hose surface portion to be semi-vulcanized or vulcanized is too thin, the effect of preventing scratches and adhesion will be small, while if too thick, the electron beam irradiation amount near the outermost surface of the hose will be excessive and vulcanize. On the other hand, cracks are likely to occur due to excessive curing caused by over-treatment. For this reason, the thickness of the hose surface portion to be semi-vulcanized or vulcanized is preferably 0.05 to 1.0 mm, more preferably 0.1 to 0.5 mm, and particularly preferably 0.2 to 0.3 mm. .
[0024]
The irradiation condition of the electron beam is not particularly limited as long as it is appropriately determined in consideration of the type of the outer surface rubber layer, the thickness of the surface portion to be semi-vulcanized or vulcanized, and the like. Furthermore, it is preferable to set it as 200-500 kV, irradiation dose 100-500 kGy, and also 200-300 kGy.
[0025]
[Embodiment 2]
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a rubber hose production line according to another embodiment of the present invention. The process from forming unvulcanized rubber hoses on the mandrel A by the
[0026]
In the first and second embodiments, in order to irradiate the entire surface of the unvulcanized rubber hose B with the electron beam as uniformly as possible, a plurality of electron beam irradiation devices 7 and 17 are installed so as to surround the unvulcanized rubber hose B. May be.
[0027]
Alternatively, in order to save the installation cost of the electron beam irradiation devices 7 and 17, only one electron beam irradiation device 7 is installed, and a metal reflector such as titanium or tungsten is provided on the opposite side of the unvulcanized rubber hose B, Of the electron beams irradiated from the electron beam irradiation devices 7 and 17, the electron beam that has passed through without being irradiated on the front side of the unvulcanized rubber hose B is reflected by this reflector and irradiated on the back side of the hose B. You may comprise.
[0028]
In
[0029]
Incidentally, as a prior art of a rubber hose (high pressure hose) to which a method of vulcanizing rubber by electron beam irradiation is applied, an intermediate rubber layer using a rubber sheet that has been semi-cured by electron beam irradiation in advance is disclosed. (See JP 2003-90465 A). This prior art is characterized in that the entire thickness of the rubber sheet is in a semi-vulcanized state, thereby suppressing the flow of the unvulcanized rubber during the vulcanization of the rubber hose and preventing the turbulence of the reinforcing layer. Accordingly, the present invention has been completed based on a technical idea completely different from this prior art, and has the effect of preventing the rubber hose surface from being scratched and the unvulcanized rubber hoses from being adhered to each other. Let me add that.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when vulcanizing an unvulcanized rubber hose, a method for producing a rubber hose that can more reliably prevent adhesion between unvulcanized rubber hoses without causing a significant increase in equipment cost and production cost. And an unvulcanized rubber hose.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a rubber hose production line according to
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a rubber hose production line according to
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a production line for a rubber hose according to
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a production line for a rubber hose according to prior art 4;
[Explanation of symbols]
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