JP2005262483A - ホースの製法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数層からなるホースにおいて、適正な厚みを持ち外周層と強固に接着している内層を煩雑な工程を経ることなく形成することができるホースの製法を提供する。
【解決手段】まず、押出機の押出ヘッドＨからホース基体１を押し出すと略同時に、上記押出ヘッドＨの先端部の噴霧ノズルＮから内層２形成用の液状材料２ａを噴霧し、押し出されたホース基体１の内周面にその液状材料２ａを塗布する。ついで、その塗布により形成された液層２ｂを乾燥することにより、その液層２ｂ中の溶媒等を揮発させ、内層２を形成する。そして、それを必要長さに切断し、マンドレル成形等の加硫方法により、目的とするホース形状にする。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数層からなるホースの製法に関するものである。

例えば、自動車用の燃料ホースとしては、ガソリン低透過性を実現するために、不透過性に優れるフッ素系樹脂またはフッ素ゴムを最内層にし、外層を安価な耐候性ゴムまたは樹脂で形成したホースが使用されている。

このような複数層からなるホースの製法としては、通常、つぎの２つの製法がとられている。第１の製法は、１つの層に対して１つの押出機を用いて、同時押し出しまたはタンデム押し出しする製法（例えば、特許文献１参照）であり、第２の製法は、予め加硫成形したホース内面に内層形成用の粉体樹脂材料を塗装（成膜）する製法である。
特開２００２−３５７２８５号公報

しかしながら、第１の製法では、同時押し出し等において内層をその外周層とともに押し出す際に、内層を薄く押し出そうとすると、内層の厚みが不均一になったり内層がちぎれたりし易い。このため、必要とする低透過性を実現するためには、押し出す内層の厚みを必要以上に厚く設定する必要がある。その結果、材料コストの上昇や接する外周層との接着が不充分になるという問題が生じる。一方、第２の製法では、加硫成形と粉体樹脂材料の塗装（成膜）とが別工程となるため、ホースの製造工程が複雑となり、品質管理の煩雑化やコスト上昇という問題が生じる。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、複数層からなるホースにおいて、適正な厚みを持ち外周層と強固に接着している内層を煩雑な工程を経ることなく形成することができるホースの製法の提供をその目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明のホースの製法は、押出機の押出ヘッドからホース基体を押し出しながらその内周面に、内層形成用の液状材料を噴霧または滲み出しにより塗布する工程と、それを乾燥することにより内層を形成する工程とを備えているという構成をとる。

本発明のホースの製法では、内層を形成するために、押出機の押出ヘッドから押し出されたホース基体の内周面に、内層形成用の液状材料を噴霧または滲み出しにより塗布している。このため、その塗布は、ホース基体の押し出しと略同時に行うことができる。しかも、その塗布が液状材料の噴霧または滲み出しにより行われるため、その塗布による液層の厚み、延いては内層の厚みは、略均一厚みにすることができる。さらに、その液層の厚みの設定は、噴霧または滲み出す液状材料の量を調節することにより可能であるため、内層の厚みを適正に設定することが容易であり、また、内層の厚みを従来のように必要以上に厚くする必要がないため、内層とその外周の外周層との接着状態も損なわれることがなく充分な接着強度を実現することができる。

つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。

図１は、本発明のホースの製法の一実施の形態を示している。このホースの製法は、まず、スクリュー式押出機の押出ヘッドＨからホース基体１を押し出す。それと略同時に、上記押出ヘッドＨの先端部から内層２形成用の液状材料２ａを噴霧し、押し出されたホース基体１の内周面にその液状材料２ａを塗布する。ついで、その塗布により形成された液層２ｂを乾燥することにより、その液層２ｂ中の溶媒等を揮発させ、内層２を形成する。そして、それを必要長さに切断し（図示の破線Ｌ参照）、マンドレル成形等の加硫方法により、目的とするホース形状にする。このようにしてホースが作製される。

より詳しく説明すると、上記噴霧を可能にするために、押出ヘッドＨの先端の中心には、噴霧ノズルＮが配設されており、この噴霧ノズルＮは、押出ヘッドＨ内を通る流路管Ｆを介して、供給装置Ｍに接続されている。この供給装置Ｍは、液状材料２ａを収容するタンクＴと、このタンクＴ内の液状材料２ａを送り出すポンプＰとを備えており、そのポンプＰの出力を調節することにより、噴霧量を調節できるようになっている。なお、図１において、Ｂは押出機の基台、１ａはホース基体１の形成材料である。

また、上記液層２ｂの乾燥に用いられる装置としては、特に限定されるものではないが、例えば、乾燥炉Ｄが用いられ、押し出されたホース基体１をその乾燥炉Ｄ内に通過させることにより、液層２ｂ内の溶媒等を揮発させる。乾燥炉Ｄ内の温度は、溶媒にもよるが、通常、４０〜１６０℃程度に設定される。

また、ホース基体１の形成材料としては、押し出し成形できるものであれば、特に限定されるものではなく、ヒドリンゴム，アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）とポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）とをブレンドしたＮＢＲ−ＰＶＣブレンド材料，ＮＢＲとアクリルゴム（ＡＣＭ）とをブレンドしたＮＢＲ−ＡＣＭブレンド材料等のゴム、ポリアミド，ポリオレフィン等の樹脂等が使用される。

また、内層２形成用の液状材料２ａとしては、特に限定されるものではないが、ゴムまたは樹脂を溶媒に溶解ないし分散したものが使用される。そのゴムとしては、例えば、水素添加アクリロニトリル−ブタジエンゴム（Ｈ−ＮＢＲ），ＮＢＲ，ＮＢＲ−ＰＶＣブレンド材料，フッ素ゴム（ＦＫＭ），ヒドリンゴム，ＡＣＭ，エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合ゴム（ＥＰＤＭ），天然ゴム（ＮＲ），ブタジエンゴム（ＢＲ），スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ），ブチルゴム（ＩＩＲ），クロロプレンゴム（ＣＲ）等が単独でもしくは２種以上併せて用いられ、その溶媒としては、トルエン，メチルエチルケトン（ＭＥＫ），メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ），アセトン，キシレン，メタノール等が用いられる。また、上記樹脂としては、例えば、ＰＡ１１，ＰＡ１２，ＰＡ６，ポリエステル樹脂等が単独でもしくは２種以上併せて用いられ、その溶媒としては、クレゾール，クロロホルム，テトラヒドロフラン，トリフルオロ酢酸等が用いられる。そして、これらの配合割合は、固形分が１〜４０重量％程度とされる。また、これら液状材料２ａは、水系材料やラテックスとするにより安全性を高めることができる。

このように、本発明のホースの製法によれば、押し出されたホース基体１の内周面に、内層２形成用の液状材料２ａを噴霧により塗布するため、その塗布をホース基体１の押し出しと略同時に行うことができる。しかも、その塗布を液状材料２ａの噴霧により行うため、その塗布による液層２ｂの厚み、延いては内層２の厚みを、均一にすることができる。また、その液層２ｂの厚みの設定は、液状材料２ａの噴霧量（すなわちポンプＰの出力）を調節することにより可能であるため、内層２の厚みを必要最小限に、容易に設定することができる。その結果、内層２形成用の液状材料２ａにむだがなくなり、コストを低減することができ、また、内層２とホース基体１との接着強度も強固となる。

なお、この実施の形態では、噴霧ノズルＮを押出ヘッドＨの先端の中心に設けたが、それ以外に、例えば、複数の噴霧ノズルＮを同軸的に分散させて配設してもよい。また、上記ホース基体１は、単層でも２層以上でもよい。

図２は、本発明のホースの製法の他の実施の形態を示している。このホースの製法では、上記噴霧に代えて、滲み出しを行っている。すなわち、上記噴霧ノズルＮ（図１参照）に代えて、スポンジ材Ｓを用いている。このスポンジ材Ｓは、その外周面がホース基体１の内周面に接触する円柱状に形成されており、押出ヘッドＨの先端に、ホース基体１とともに移動しないよう固定爪等により固定されている。それ以外の部分は、上記実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。そして、上記実施の形態と同様の作用・効果を奏する。

なお、この実施の形態では、液滲み出し体としてスポンジ材Ｓを用いたが、液状材料２ａが滲み出すものであれば他でもよく、フェルト材等を用いてもよい。また、液滲み出し体の形状も、ホース基体１の内周面に接触すれば、上記円柱状に限定されるものではなく、円筒状，円環状等でもよい。

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。

〔実施例１〕
図１に示すようにして、ホース基体（外周層）と内層からなる２層構造のホースを作製した。このために、ホース基体の形成材料および内層形成用の液状材料としてそれぞれ下記のものを準備した。また、乾燥炉での乾燥は、８０℃×３００秒間とした。そして、切断後、スチーム缶内で加硫し（１６０℃×４５分間）、２層構造のホースを得た。このホースの寸法は、内径２４．０ｍｍ、外径３２．２ｍｍ、ホース基体の厚み４ｍｍであった。

〔ホース基体の形成材料〕
ヒドリンゴム（日本ゼオン社製、ゼクロン３１０５）１００重量部に対して、ＨＡＦカーボンブラック（東海カーボン社製、シースト３）５５重量部、可塑剤（大八化学社製、ＤＯＰ）５重量部、受酸剤（協和化学工業社製、ＤＨＴ−４Ａ）３重量部、加硫剤（三新化学社製、サンセラー２２Ｃ）１重量部、硫黄０．１重量部、加硫促進剤（大内新興化学社製、ノクタイザーＳＳ）０．７重量部を加えてバンバリーとミキシングロールを用いて混練し、ホース基体の形成材料を調製した。

〔内層形成用の液状材料〕
ＦＫＭ（デュポン・ダウ・エラストマー社製、バイトンＡ）１００重量部に対して、酸化マグネシウム（協和化学工業社製、キョ−ワマグ３０）１５重量部、ＭＴカーボンブラック（旭カーボン社製、アサヒサーマル）２０重量部、アミン加硫剤（デュポン社製、Ｄｉａｋ＃３）３重量部をミキシングロールを用いて混練した後、溶媒としてＭＥＫを加えて固形分２０重量％となるように混合，攪拌することにより、内層形成用の液状材料を調製した。

〔比較例１〕
上記実施例１で得られたホースと同等のホースを、同時押し出しにより作製した。このために、内層の形成材料として下記のものを準備した。ホース基体の形成材料は、上記実施例１と同様とした。そして、上記実施例１と同じ厚み（外周層４ｍｍ，内層約１００μｍ）になるよう同時押し出し成形した後、スチーム缶内で加硫した（１６０℃×４５分間）。

〔内層の形成材料〕
ＦＫＭ（デュポン・ダウ・エラストマー社製、バイトンＡ）１００重量部に対して、酸化マグネシウム（協和化学工業社製、キョ−ワマグ３０）１５重量部、ＭＴカーボンブラック（旭カーボン社製、アサヒサーマル）２０重量部、アミン加硫剤（デュポン社製、Ｄｉａｋ＃３）３重量部をミキシングロールを用いて混練することにより、内層の形成材料を調製した。

〔内層の評価〕
上記実施例１および比較例１により得られた各ホースを軸方向に切断し、内層の状態を比較した。その結果、実施例１のホースは、内層の厚みが均一であったのに対し、比較例１のそれは、不均一であり、内層が形成されていない部分もあった。

本発明のホースの製法の一実施の形態を示す説明図である。 本発明のホースの製法の他の実施の形態を示す説明図である。

符号の説明

１ ホース基体
２ 内層
２ａ 液状材料
２ｂ 液層
Ｈ 押出ヘッド
Ｎ 噴霧ノズル

Claims (3)

1. 押出機の押出ヘッドからホース基体を押し出しながらその内周面に、内層形成用の液状材料を噴霧または滲み出しにより塗布する工程と、それを乾燥することにより内層を形成する工程とを備えていることを特徴とするホースの製法。
2. 上記噴霧が、押し出されたホース基体の内部の略中心に位置するように配設された噴霧ノズルから内層形成用の液状材料を噴霧することにより行われる請求項１記載のホースの製法。
3. 上記滲み出しが、押し出されたホース基体の内周面に接するように配設された液滲み出し体から内層形成用の液状材料を滲み出させることにより行われる請求項１記載のホースの製法。