JP2007192296A - 曲がり形状部を有するホース及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】保護層と基体チューブとが強固に接着し、外力に対する耐性に優れた曲がり形状部を有するホース、及び、保護層を設けた曲がり形状を有するホースを、簡易に、また精度よく得ることができる曲がり形状部を有するホースの製造方法を提供することである。
【解決手段】少なくとも基体チューブと、該基体チューブの表面に設けられた保護層とを有する曲がり形状部を有するホースであって、前記基体チューブの少なくとも外面と前記保護層とがゴム材料を含み、該外面と保護層とを共に未加硫または半加硫の状態で密着させ、その状態で加硫することにより一体成型されてなる曲がり形状部を有するホースである。
【選択図】なし

Description

本発明は、曲がり形状部を有するホース及びその製造方法に関し、特に、保護層を有する曲がり形状部を有するホース及びその製造方法に関する。

今日、ホースは種々の用途に用いられており、各用途において長期にわたって使用できるように、使用時の外的要因に対する種々の保護特性が要求されている。例えば、ホースを熱源等から保護したり、ホースが動いたときに他の部材と接触することによるこすれや当りといった物理的な入力に対して保護したり、また、その他、薬品等がかかる環境など化学的な要因によるホースの汚染からの保護や、オゾンや紫外線といった環境的な入力からホースを保護することができる必要がある。

上記要求に対しては、ホース表面に保護層を設けることが有効であるが、成型ホースに保護層を設ける場合には、通常は未加硫ゴムホースを成型マンドレルに挿入しこれを加硫することで得られた成型ホースに、後加工として、ゴムスポンジ、樹脂スポンジ、ゴムチューブ、樹脂チューブ、ネットプロテクター、アルミ及び紙、ガラス繊維で複合された蛇腹型プロテクター（フレキシブルチューブ）などを挿入して、その後これらを固定することで保護層を設けている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、それぞれの保護層の場合、その特性や製造方法において以下の欠点がある。
例えば、成型ホースが複雑に曲がっているので、マンドレルへの挿入作業性が前記ゴムチューブ、樹脂チューブでは悪い。また、前記スポンジは、挿入圧が低く作業性がよいものの、使用時に磨耗などに機械的入力にたいする保護に弱く十分な保護層としての機能を発揮できない。

さらに、曲がり形状部を有するホースに前記保護層を使用する場合には、ホース（基体チューブ）と保護層との間の位置決めに大きな問題がある。具体的には、曲がり形状を有するホースの曲がりの方向と成型された保護層の曲がりの方向とを一致させるのが極めて難しく、製造工程内での作業にかかる時間が膨大なものになるという点である。また、前記各材料を用いたストレートの保護層材では、その材料の剛性から本来の曲げ角度が確保できない問題が加えて発生する。

また、前記マンドレルへの挿入作業性についても、ゴムや樹脂のチューブでは作業性が悪く、特にチューブ挿入がホースの曲げ部分にかかったときに、非常に大変な作業となるため、保護材装着には多大な工数がかかっていた。

一方、合成繊維のモノフィメントを編み上げたネットプロテクターやアルミ紙蛇腹プロテクターは、ホースヘの曲がり追随性や保護層材としての挿入性は良好なものの、ホースとの固定方法や、接触する（当たってくる）部材に対し攻撃性（相手を傷つけてしまうこと）がある点や、接着剤やテープでの固定が必要となる。

以上のように、曲がり形状部を有するホースに保護層を設ける場合には、作業面や接着品質の管理などの問題が多く存在し、成型ホースを保護する方法として最適な方法がなかった。
特開２００３−１１３９９５号公報

本発明は、上記従来技術の問題点を解決することを目的とする。
すなわち、本発明は、保護層と基体チューブとが強固に接着し、外力に対する耐性に優れた曲がり形状部を有するホースを提供することを目的とする。また本発明は、保護層を設けた曲がり形状を有するホースを、簡易に、また精度よく得ることができる曲がり形状部を有するホースの製造方法を提供することをも目的とする。

上記課題は、以下の本発明により達成される。すなわち本発明は、
＜１＞ 少なくとも基体チューブと、該基体チューブの表面に設けられた保護層とを有する曲がり形状部を有するホースであって、
前記基体チューブの少なくとも外面と前記保護層とがゴム材料を含み、該外面と保護層とを共に未加硫または半加硫の状態で密着させ、その状態で加硫することにより一体成型されてなる曲がり形状部を有するホースである。

＜２＞ 前記保護層の厚さが、１〜３ｍｍの範囲である＜１＞に記載の曲がり形状部を有するホースである。

＜３＞ 前記保護層に含まれるゴム材料のうち最も含有量が多いゴム材料が、前記基体チューブに含まれる最も含有量が多いゴム材料と同じ材料である＜１＞または＜２＞に記載の曲がり形状部を有するホースである。

＜４＞ 前記保護層及び基体チューブに含まれる前記ゴム材料の含有量が、各々において３０質量％以上である＜３＞に記載の曲がり形状部を有するホースである。

＜５＞ 前記保護層に含まれるゴム材料が、前記基体チューブの外面に含まれるゴム材料と同じ材料である＜１＞〜＜４＞のいずれかに記載の曲がり形状部を有するホースである。

＜６＞ 前記保護層及び基体チューブに含まれる最も含有量が多いゴム材料同士の溶解度パラメーターの差の絶対値が０．４ＭＰａ^1/2以上であり、前記含有量が、各々において７０質量％以上である＜１＞または＜２＞に記載の曲がり形状部を有するホースである。

＜７＞ 前記保護層及び基体チューブに含まれる加硫剤が、同一である＜１＞〜＜６＞のいずれかに記載の曲がり形状部を有するホースである。

＜８＞ 前記保護層が、着色されている＜１＞〜＜７＞のいずれかに記載の曲がり形状部を有するホースである。

＜９＞ 少なくとも外面が未加硫または半加硫のゴム材料を含む基体チューブの表面に未加硫または半加硫のゴム材料を含む保護層シートを密着させる工程と、該保護層シートを密着させた基体チューブを曲がり形状部を有するマンドレルに挿入する工程と、挿入された保護層シートを密着させた基体チューブを加硫して一体化する工程とを含む曲がり形状部を有するホースの製造方法である。

＜１０＞ 前記保護層シートの厚さが１〜３ｍｍの範囲である＜９＞に記載の曲がり形状部を有するホースの製造方法である。

＜１１＞ 前記保護層シートに含まれるゴム材料のうち最も含有量が多いゴム材料が、前記基体チューブに含まれる最も含有量が多いゴム材料と同じ材料である＜９＞または＜１０＞に記載の曲がり形状部を有するホースの製造方法である。

＜１２＞ 前記保護層シートに含まれるゴム材料が、前記基体チューブの外面に含まれるゴム材料と同じ材料である＜９＞〜＜１１＞のいずれかに記載の曲がり形状部を有するホースの製造方法である。

＜１３＞ 前記保護層シートが、着色されている＜９＞〜＜１２＞のいずれかに記載の曲がり形状部を有するホースの製造方法である。

＜１４＞ 前記マンドレルに挿入する工程において、少なくとも保護層シートの端部両端を保護層シートの表面側から押さえつける＜９＞〜＜１３＞のいずれかに記載の曲がり形状部を有するホースの製造方法である。

＜１５＞ 前記保護層シートの表面側からの押さえつけを、樹脂フィルムまたはテープを巻きつけることにより行う＜１４＞に記載の曲がり形状部を有するホースの製造方法である。

本発明によれば、保護層と基体チューブとが強固に接着し、外力に対する耐性に優れた曲がり形状部を有するホース、及び、該曲がり形状を有するホースを、簡易に、また精度よく得ることができる曲がり形状部を有するホースの製造方法を提供することを目的とする。これにより、簡単に製造でき、接着が不要なだけでなく、ホースの保護材としての機能を有する、保護層一体型成型ホースを提供することができる。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の曲がり形状部を有するホースは、少なくとも基体チューブと、該基体チューブの表面に設けられた保護層とを有する曲がり形状部を有するホースであって、前記基体チューブの少なくとも外面と前記保護層とがゴム材料を含み、該外面と保護層とを共に未加硫または半加硫の状態で密着させ、その状態で加硫することにより一体成型されてなることを特徴とする。

また、本発明の曲がり形状部を有するホースの製造方法は、少なくとも外面が未加硫または半加硫のゴム材料を含む基体チューブの表面に未加硫または半加硫のゴム材料を含む保護層シートを密着させる工程と、該保護層シートを密着させた基体チューブを曲がり形状部を有するマンドレルに挿入する工程と、挿入された保護層シートを密着させた基体チューブを加硫して一体化する工程とを含むことを特徴とする。

本発明の曲がり形状部を有するホースは、成型時に保護層と基体チューブとを一体成型することに特徴がある。例えば、未加硫または半加硫状態（以下、単に「未加硫」という場合がある）のゴムホース（基体チューブ）の、保護したい部分に未加硫または半加硫状態のゴムシート（保護層シート）を巻き付けまたは貼り付け、そのゴムシート付きの未加硫ゴムホースをまがりくねった成型マンドレルに入れて加硫（蒸気加硫または無圧加硫など）した後、マンドレルからホースを抜き出し保護層が一体となった成型ホース（曲がり形状部を有するホース）を作製する。

これにより、前記巻きつけまたは貼り付けた未加硫ゴムシートが加硫されることで、そのゴムシートが保護層の役割を果たすことになり、また、未加硫ゴム同士を加硫することで、保護層と基体チューブとの間で強固な接着を確保することができる。また、保護層が基体チューブ相当の物性を持つことができるのでスポンジと異なり外力に対する耐性をもちつつ、硬い樹脂や金属のような部材ではないので相手の部材に対し攻撃性がない。

一方、製造方法としては、別で保護層材を準備してそれをマンドレルに挿入するといった手間が要らず、また、保護層を一体で加硫しているため固定が不要であり、加硫中に作製できてしまうので、基体チューブと保護層との位置決めが必要でないなどといった、従来にない多くの特徴をもつ成型ホースを提供することができる。

なお、本発明における前記半加硫の状態とは、未加硫のホースを成型マンドルに挿入し加硫した後で、そのホースが成型ホースとして設計どおりの曲げが確保できる、十分な未加硫状態をさす。例えば、ストレートマンドレルの上で未加硫ゴムホースを作製し、わずかに加硫した後、ストレートマンドレルを抜くことで未加硫に近いゴムホースとした状態がこれにあたる。

以下、本発明の曲がり形状部を有するホースを、その製造方法と共に説明する。
＜基体チューブに保護層シートを密着させる工程＞
本工程では、少なくとも外面が未加硫の基体チューブに未加硫の保護層シートを密着させる。ここで、保護層シートとは、加硫後に保護層となる保護層材である。

使用する基体チューブの材質・構造は特に限定されないが、少なくとも外面はゴム材料を含んで構成される。また、保護層シートはゴム材料を含んで構成され、基体チューブ外面に対する接着性を確保するように配合されたものを用いることが好ましく、その他、保護層として必要な特性に合わせて材料を選択することができる。

基体チューブは、例えばはじめに内面層、次いで補強層、外面層の順に、押し出し成型や、編上げ加工により未加硫ゴムとして作製される。ただし、基体チューブの構造はこれに限定されるものではない。

内面層用の材料を構成するゴム成分としては、例えば、エチレン−プロピレン共重合ゴム（ＥＰＭ）、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ニトリルゴム、ブチルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、ヒドリンゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、イソブチレン−イソプレン共重合体ゴム（ＩＩＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ウレタン系ゴム、シリコーン系ゴム、フッ素系ゴム、等が挙げられる。これらのゴム成分は１種を単独でも、２種以上の任意のブレンド物としても使用できる。

前記補強層としては、その材質及び構造等に特に制限は設けられず、目的及び必要等に応じて適宜に選択できる。それらの中でも、可撓性及び軽量性を保持しながら補強性能を効果的に付与できる観点より、繊維材料が好適に用いられる。

補強層に用いる上記繊維材料としては、有機繊維又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が好ましく、例えば、好ましくはスパイラル状又はブレード状に編上げたもので、上述の内面層の外周面上に配置される。この繊維補強層に用いられる繊維や編み方は特に限定されるものではなく、適宜に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繊維層の間に接着用のゴムシートを挿入してもよい。

これらの補強層はそのまま露出したままであっても良いが、この補強層上に更に外面層を形成しても良い。この外面層を形成することによってホースの裏面にゴミや汚れがつきにくくなり、更に表面を容易に清掃できることになる。ただし、後述する保護層をホース外面全面に設ける場合には、外面層を設ける必要がない場合がある。

また、上記外面層が設けられる場合には、この層が基体チューブの外面となるため、後述する保護層と密着させる工程では、未加硫の状態で形成されている必要がある。この観点から、外面層としては、例えば前記内面層用の各種ゴムを用いることが好ましい。

本発明における保護層シートは、前述のようにホースにおける保護層となるため、前記各保護機能を発揮できる材料、配合から構成されるものであれば特に限定されない。構成材料としては、例えば前記基体チューブに用いた各種ゴム等を好ましく用いることができる。

ただし、基体チューブの外面ゴムと保護層とが成型加硫中に接着するような配合にすることが好ましい。一例としては、基体チューブ外面ゴム材料と同じゴム材料を適用し、それを巻きつけ・貼り付けすることで保護層とすることが好ましい。
また、このような観点から、本発明における保護層シートに含まれるゴム材料のうち最も含有量が多いゴム材料は、前記基体チューブに含まれる最も含有量が多いゴム材料と同じ材料であることが好ましい。

なお、前記保護層及び基体チューブに含まれるゴム材料の含有量は、各々において３０質量％以上であることが好ましく、４０質量％以上であることがより好ましい。

また、本発明においては、前記保護層及び基体チューブに含まれるゴム材料は異なっていてもよく、その場合具体的には、該保護層及び基体チューブに含まれる最も含有量が多いゴム材料同士の溶解度パラメーターの差の絶対値が０．４ＭＰａ^1/2以上であることが好ましい。また、前記ゴム材料の含有量は、保護層、基体チューブ各々において７０質量％以上であることが好ましく、８０質量％以上であることがより好ましい。

上記において、基準となる溶解度パラメーターとは、通常ＳＰ値として知られるものであり、ここでは物質の化学構造からＦｅｄｏｒｓの方法により計算したものを用いる。
また、前記ゴム材料同士の溶解度パラメーターの差の絶対値は０．５ＭＰａ^1/2以上であることがより好ましい。

加硫剤としては、硫黄等が挙げられ、これらの使用量は、ゴム成分１００質量部に対して硫黄分として０．１〜１０質量部の範囲が好ましく、さらに好ましくは１〜５質量部の範囲である。
本発明においては、前記保護層及び基体チューブに含まれる加硫剤が、同一であることが、両者の接着性等を高める観点から好ましい。

また、その保護層に必要とされる特性、例えば、磨耗性や耐熱性、耐油性、耐侯性、耐オゾン性などが必要な場合は、その特性を満たすようなゴム配合の設計をゴムシートに施し、それを用いて保護層付き成型ホースを作製することで、さらに付加価値の高い保護層付き成型ホースを提供することができる。このときでも、保護層シートの配合としては、基体チューブ外面との接着が確保できるような配合にしておくことは言うまでもない。

また、保護層シートに色付け（着色）を施すことで、成型後の保護層と基体チューブとの境目が明確になり、使用環境下で摩耗したときにどこまで摩耗したかが視認できるような構造もとることができるため好ましい。上記着色の方法としては、ゴム配合をシリカやＴｉＯ₂等の白色補強剤、該白色補強剤にゴム用顔料またはこれをゴムとマスターバッチ化したカラーマスターバッチとすることにより行うことができる。

保護層シートの厚さは、１〜３ｍｍの範囲とすることが好ましい。厚さが１ｍｍに満たないと、保護層としての前記各機能を発揮できない場合があり、３ｍｍを超えると、特に下層の曲がり形状に追従できない場合がある。

基体チューブへの保護層シートの密着は、未加硫の保護層シートを基体チューブに巻き付けたり、貼り付けたりすることで行うことができる。
図１に、本発明の曲がり形状部を有するホースの一例の断面を示す。曲がり形状部を有するホースは、曲がり形状部Ｓ、Ｔを有する基体チューブ１０の表面に、保護層２０が設けられた構成となっている。図１（Ａ）では、保護層２０が基体チューブの外面全面に設けられているが、図（Ｂ）においては、保護層２０は曲がり形状部Ｓ、Ｔにのみ設けられている。

このように、保護層２０は必ずしも基体チューブ１０全体を覆うものではないため、基体チューブ１０に対して保護層シートは、基体チューブ外周全体を覆うように密着させてもよいし、保護したい部分だけに保護層シートを貼り付けてもよい。

密着させる工程についてさらに具体的に説明すれば、まず、事前に準備した保護層用ゴムシート（保護層シート）を成型後の基体チューブ（未加硫）の保護したい部分に相当する場所に、巻き付けまたは貼り付けを行う。このとき、ゴムシートを薄くして基体チューブ外周を一回転以上、例えば、二回転や三回転シートを巻きつけることで保護層シートを貼り付けてもよいし、基体チューブ一周に巻きつけるのではなく、例えば図１（Ｂ）のような曲がり形状部を有するホースとするため、保護したい部分Ｓ、Ｔのみに保護層シートを貼り付け、これを加硫して曲がり形状部を有するホースを作製してもよい。

未加硫ゴム同士の密着となる基体チューブと保護層シートとの固定には、未加硫ゴムの粘着性を利用することになる。よって、基体チューブの一部分に保護層シートを貼り付けたい場合は、保護層シートには成型したときの未加硫基体チューブ１０からはがれない程度の粘着性が必要となる。

一方、基体チューブ外周に対し未加硫の保護層シートを一回転以上巻きつける場合は、基体チューブ及び保護層シートのゴム同士の粘着で成型できるので、保護層となるゴムシートと基体チューブ１０との間の粘着はなくてもよいが、ここでもあったほうがよりよいことは明らかである。

＜マンドレルに挿入する工程＞
その後、前記保護層シートを密着させた基体チューブを曲がり形状部を有する成型マンドレル（曲がり成型マンドレル）に挿入する。このとき、マンドレルの曲がりのきつい部分では、基体チューブである未加硫ゴムホースと保護層シートである未加硫ゴムシートとの間の粘着だけでは十分でないことがあり、ゴムシート端部が曲がり成型マンドレル挿入時に広がってしまうことがある。

これを防止するためには、挿入前に少なくとも保護層となるゴムシートのホースの端部両端を、ゴムシートの表面側から押さえつけることが好ましい。具体的には、例えば、樹脂フィルムやテープなどで、少なくとも保護層シート付き基体チューブの外周を一回転以上巻きつけることで押さえつけることが好ましい。
その理由は、未加硫ゴムシートは、加硫前の状態では変形しやすいため、基体チューブ外面と保護層シートとの間を接着剤等で固定すると、曲がり成型マンドレルに挿入したとき、未加硫のゴムシートやゴムホース外面がちぎれて、結局端部が広がってしまうためである。また、未加硫のゴム同士を強固に接着すると、その部分が接着剤により変質してしまい、ホース性能や保護材性能に大きな悪影響を及ぼすことともなる。

前記のように、ゴムシート（保護層シート）の押さえつけは、少なくとも保護層となるゴムシート端部両端に対して行えばよいが、当然保護層シート全体に巻きつけることも問題ない。これにより、保護層シート端部がマンドレル挿入時に広がることがなく、加硫により保護層と基体チューブとが一体となった曲がり形状部を有するホースができる。
なお、端部押さえつけに使用する前記樹脂フィルムやセロハンテープは、加硫後取り外してもよいし、ホース性能上問題なければそのまま取り付けてもよい。

＜加硫する工程＞
次に、曲がり成型マンドレルに挿入した未加硫の保護層付き基体チューブを加硫する。このときの加硫条件としては、基体チューブ及び保護層シートが十分に加硫する条件に設定する。

具体的には、用いるゴム材料によっても異なるが、１４０〜１８０℃の加熱条件で、４〜１０時間加硫することが好ましい。

加硫後、曲がり成型マンドルからホースから抜き出すことで、保護層と基体チューブ外面が接着した構造の曲がり形状部を有するホースを、一体成型された状態で得ることができる。
成型後のホースにおいては、保護層の厚さは、１〜３ｍｍの範囲であることが好ましい。厚さが１ｍｍに満たないと、保護層としての前記各機能を発揮できない場合があり、３ｍｍを超えると、ホース全体として曲がり形状を維持できなくなる場合がある

その他、前述の保護層シートに好ましく用いた材料やその特性が、保護層としてそのまま反映されることとなる。
なお、保護層と基体チューブとの接着性は、ＪＩＳ Ｋ６３３０−６に記載の接着試験にしたがって、接着試験片タイプ４で保護層と基体チューブとの接着部分の接着力を測定することにより評価することができる。本発明の曲がり形状部を有するホースにおいては、前記接着力が３０Ｎ／ｃｍ以上であることが好ましく、５０Ｎ／ｃｍ以上であることがより好ましい。

以上、本発明の曲がり形状部を有するホース及びその製造方法について説明したが、本発明によれば、成型ホースの後加工で保護層材をマンドレルに挿入・位置決めといった複雑な作業を必要とせず、簡単な未加硫時の加工を追加し後は通常の成型ホース製造方法と同様な作業をするだけで、保護層付成型ホースができるので、従来の方法に対し簡単に上記ホースを得ることができる。

特に、曲がり形状部を有するホースでは、曲がり形状部への保護層材の挿入が困難であったが、本発明においてはそのような問題がなく、しかも後加工としての保護層材の接着処理を行わなくても、保護層と基体チューブ外面が強固に接着した曲がり形状部を有するホースを得ることができる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
＜実施例１＞
・ＥＰＤＭ（ＪＳＲ（株）製、ＥＰ２１）：１００部
・カーボンブラック：７０部
・亜鉛華：５部
・ステアリン酸：１部
・可塑剤：４０部
・加硫剤（ジクムルペルオキシド）：６部
・老化防止剤：２部

上記各成分を混練り機を用いて混合し、内層ゴム及び外層ゴムを押出し、それらの間にポリエステル補強糸を２層巻回したものを成型し、外径２２ｍｍ、内径１２ｍｍ、長さ３００ｍｍの未加硫ゴムホース（基体チューブ）を作製した。一方、同様に下記成分を混合して２本ロールにて混練りし、これをプレス機にてプレスして、未加硫ＥＰＤＭゴムからなる１ｍｍ厚で幅８０ｍｍの未加硫ゴムシート（保護層シート）を得た。

・ＥＰＤＭ（ＪＳＲ（株）製、ＥＰ２１）：１００部
・カーボンブラック：６０部
・亜鉛華：５部
・ステアリン酸：１部
・可塑剤：３０部
・加硫剤（ジクメルパーオキサイド）：４部
・老化防止剤：３部
・加工助剤：２部

前記ゴムホースの保護部分に相当する場所（曲がり形状に相当する部分）に、前記ゴムシートを二回転巻きつけ、厚さ２ｍｍの保護層部分をゴムホース上に形成した。これを、図１に示すような曲がり形状部を有する曲がり成型マンドルに通して曲がり形状に成型し、次いで、これを１６０℃で１時間加硫することにより保護層一体型の曲がり形状部を有するホース１を作製した。加硫後の保護層の厚さは２．１ｍｍであった。

＜実施例２＞
・エチレンアクリルゴム（三井デュポンケミカル（株）製、ベイマックＧ）：１００部
・カーボンブラック：７０部
・ステアリン酸：２部
・可塑剤：３０部
・加工助剤：４部
・加硫剤（ＨＭＤＡＣ）：１．２５部
・加硫促進剤（ＤＰＧ）：４部

上記各成分をゴム混練り機を用いて混合し、内層ゴム及び外層ゴムを押出し、それらの間にポリエステル補強糸を２層巻回したものを成型し、外径３０ｍｍ、内径１８ｍｍ、長さ４００ｍｍの未加硫ゴムホース（基体チューブ）を作製した。一方、同様に下記成分を混合して２本ロールにて混練りし、これをプレス機にてプレスして、未加硫アクリルゴムからなる縦４５ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さ２ｍｍの赤色の未加硫ゴムシート（保護層シート）を得た。

・エチレンアクリルゴム（三井デュポンケミカル（株）製、ベイマックＧ）：１００部
・シリカ：４０部
・シランカップリング剤：１部
・軽質炭酸カルシウム：４０部
・ゴム用青色顔料：５部
・老化防止剤：２部
・加工助剤：４部
・加硫剤（ＨＭＤＡＣ）：１．２５部
・加硫促進剤（ＤＰＧ）：４部

前記ゴムホースの曲がり形状部に相当する部分に、前記ゴムシートの縦がゴムホースの周方向になるように貼り付けた。この場合、ゴムシートはゴムホースを周方向に完全に覆うことができない（ホース周の半分程度）ので、保護層として機能してほしいホースの曲がり部分の外側面に貼り付けた。また、このときゴムシートの両端部を押さえる目的で、テープを巻きつけ端部を固定した。
その後、図１に示すような形状の曲がり成型マンドレルにて曲がり形状に成型し、これを１６０℃で１時間加硫することにより、保護層一体型の曲がり形状部を有するホース２を作製した。加硫後の保護層の厚さは２．０ｍｍであった。

＜実施例３＞
・ＥＰＤＭ（ＪＳＲ（株）製、ＥＰ２１）：１００部
・カーボンブラック：７０部
・亜鉛華：５部
・ステアリン酸：１部
・可塑剤：２０部
・加硫剤（ジクミルペルオキシド）：５部
・老化防止剤：４部
・共架橋剤：２部

上記各成分を混練り機を用いて混合し、内層ゴム及び外層ゴムを押出し、それらの間にポリエステル補強糸を２層巻回したものを成型し、外径２２ｍｍ、内径１２ｍｍ、長さ３００ｍｍの未加硫ゴムホース（基体チューブ）を作製した。一方、同様に下記成分を混合して２本ロールにて混練りし、これをプレス機にてプレスして、未加硫エチレンアクリルゴムからなる１ｍｍ厚で幅８０ｍｍの未加硫ゴムシート（保護層シート）を得た。
なお、ＥＰＤＭとエチレンアクリルゴムとの溶解度パラメーターの差は０．９ＭＰａ^1/2である。

・エチレンアクリルゴム（三井デュポンケミカル（株）製、ベイマックＧ）：１００部
・カーボンブラック：６０部
・可塑剤：１０部
・加工助剤：２部
・老化防止剤：５部
・加硫剤（ＨＭＤＡＣ）：１．２５部
・加硫促進剤（ＤＰＧ）：４部

前記ゴムホースの保護部分に相当する場所（曲がり形状に相当する部分）に、前記ゴムシートを二回転巻きつけ、厚さ２ｍｍの保護層部分をゴムホース上に形成した。これを、図１に示すような曲がり形状部を有する曲がり成型マンドルに通して曲がり形状に成型し、次いで、これを１６０℃で１時間加硫することにより保護層一体型の曲がり形状部を有するホース３を作製した。加硫後の保護層の厚さは２．０ｍｍであった。

＜実施例４＞
・エチレンアクリルゴム（三井デュポンケミカル（株）製、ベイマックＧ）：１００部
・カーボンブラック：７０部
・可塑剤：２５部
・加工助剤：３部
・老化防止剤：５部
・加硫剤（ＨＭＤＡＣ）：１．２５部
・加硫促進剤（ＤＰＧ）：４部

上記各成分をゴム混練り機を用いて混合し、内層ゴム及び外層ゴムを押出し、それらの間にポリエステル補強糸を２層巻回したものを成型し、外径３０ｍｍ、内径１８ｍｍ、長さ４００ｍｍの未加硫ゴムホース（基体チューブ）を作製した。一方、同様に下記成分を混合して２本ロールにて混練りし、これをプレス機にてプレスして、未加硫ＥＰＤＭゴムからなる縦４５ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さ２ｍｍの赤色の未加硫ゴムシート（保護層シート）を得た。
なお、ＥＰＤＭとエチレンアクリルゴムとの溶解度パラメーターの差は０．９ＭＰａ^1/2である。

・ＥＰＤＭ（ＪＳＲ（株）製、ＥＰ２１）：１００部
・シリカ：３０部
・シランカップリング剤：１部
・軽質炭酸カルシウム：３０部
・チタンホワイト：１０部
・ゴム用青色顔料：８部（顔料とＥＰＤＭとを１：１で混練りし、マスターバッチ化したもの）
・亜鉛華：５部
・ステアリン酸：１部
・可塑剤：２０部
・加硫剤（ジクミルペルオキシド）：５部
・老化防止剤：４部
・共架橋剤：２部

前記ゴムホースの保護部分に相当する場所（曲がり形状に相当する部分）に、前記ゴムシートを二回転巻きつけ、厚さ２ｍｍの保護層部分をゴムホース上に形成した。これを、図１に示すような曲がり形状部を有する曲がり成型マンドルに通して曲がり形状に成型し、次いで、これを１６０℃で１時間加硫することにより保護層一体型の曲がり形状部を有するホース４を作製した。加硫後の保護層の厚さは２．０ｍｍであった。

＜比較例１＞
実施例１において使用した未加硫のＥＰＤＭゴムホース（基体チューブ）を、保護層シートなしでそのまま曲がり成型マンドレルに挿入し、１６０℃で１時間加硫して加硫したＥＰＤＭゴムホースを作製した。

別途、密度が０．１３ｇ／ｃｍ³の発泡率で、幅１００ｍｍ、厚さ３ｍｍのＥＰＤＭ製ゴムスポンジシートを用意し、前記ゴムホースとマンドレルとの隙間に上記ゴムスポンジシートを挿入し、スポンジ保護層を有する曲がり形状部を有するホース５を得た。加硫後の保護層の厚さは３ｍｍであった。

＜比較例２＞
比較例１において、保護層シートとしてゴムスポンジシートの代わりに基体チューブ外径に対し、１．５ｍｍ直径の大きい内径としたＥＰＤＭゴム製成型チューブを用い、ゴムホースの曲がり位置に合わせて該ゴム製成型チューブを挿入し、基体チューブ外面とゴム製成型チューブ内面との間の隙間を埋めるため充填材として、柔軟エポキシ系樹脂を注入した以外は、同様にして曲がり形状部を有するホース６を得た。
加硫後の保護層の厚さは２．０ｍｍであった。

＜比較例３＞
比較例１において、保護層シートとしてゴムスポンジシートの代わりに、内径が２５ｍｍのポリアミド樹脂とポリエステル樹脂のモノフィラメントを編み組みしたネットプロテクター（商品名：フェデラル・モーグル社製、フレックスガード２１２５）を用い、保護層シートの端部を耐熱テープで基体チューブに固定するように貼り付けた以外は、同様にして曲がり形状部を有するホース７を得た。
加硫後の保護層の厚さは１．５ｍｍであった。

＜比較例４＞
比較例１において、ゴムスポンジシートの代わりに、内径が２０ｍｍで内層がノンアスベスト紙で外層がアルミ層である蛇腹型プロテクター（商品名：Ｏ−ＦＬＥＸ ＣＡタイプ）を用い、保護層シートの端部を耐熱テープで基体チューブに固定するように貼り付けた以外は、同様にして曲がり形状部を有するホース８を得た。
加硫後の保護層の厚さは１．５ｍｍであった。

＜曲がり形状部を有するホースの評価＞
以上のようにして作製した曲がり形状部を有するホース１〜８について、作製時の作業性も含めて以下のような評価を行なった。
−作業性−
保護層付ホースを作製するまでの作業性を、作業時間により評価した。このときかかる時間としては、通常の成型ホース作製にかかる時間以外に必要となる工程（挿入・位置決め、接着、その他）における作業時間を抽出した。

−接着性−
作製後の基体チューブと保護層との接着性を、ＪＩＳ Ｋ６３３０−６の接着性試験により評価し、以下の基準により良否を判断した。
○：接着力が５０Ｎ／ｃｍ以上の接着特性を有する。
△：接着力が３０Ｎ／ｃｍ以上５０Ｎ／ｃｍ未満の接着特性を有する。
×：接着力が３０Ｎ／ｃｍ未満の接着特性を有する。

−耐摩耗性−
保護層の耐磨耗性を、保護層を＃４０のサンドペーパーに押圧０．１ＭＰａで押し当てた状態で、振幅±１０ｍｍ、周波数５Ｈｚ、２４時間ホースを動かしたときの保護層の摩耗状態を測定し、以下の基準により評価した。
○：押し当て部の保護層厚さが半分以上残っている。
△：押し当て部の保護層厚さが摩耗により半分より少なくなっている。
×：押し当て部の保護層が完全に消滅し、基体チューブに到達している。

−攻撃性−
ホースの保護層と干渉する相手への攻撃性の評価としては、アルミ製金具に保護層を押圧０．１ＭＰａで押し当て、振幅±１０ｍｍ、周波数５Ｈｚ、２００時間でホースを動かしたときのアルミ製金具の表面状態を拡大鏡及び目視で観察し、以下の基準により評価した。
○：拡大鏡で観察しても傷等が確認できないレベル。
△：拡大鏡で見ると傷があるが、目視ではわからないレベル。
×：目視でわかる程度の大きな傷、打痕がある。
以上の結果をまとめて表１に示す。

表１に示すように、実施例の未加硫ゴムホースに未加硫ゴムシートを巻きつけ加硫してホースを作製する場合には、通常のホース作製に比べ、未加硫ゴムシート巻き付けのみでよいことから、極わずかの作業時間の増加でよく、比較例１の後加工による保護層材取り付けの場合より大幅に作業短縮することができる。また、比較例２〜４では基体チューブ外面と保護層材とを固定する必要があり、これにも作業時間を多く割くことになる。

一方、基体チューブと保護層との接着性については、実施例では作製工程が簡略化されたにもかかわらず、比較例の後加工により保護層を固定する場合と同等以上の接着性が得られることがわかる。

さらに、耐磨耗性に関しては、実施例では保護層が加硫ゴムであるので良好な耐摩耗性を発揮する結果であったのに対し、比較例１では、ゴムスポンジが摩滅し、ホース外面に摩耗痕が残る状態で、保護層としての機能を発揮できていなかった。

保護層の相手金具への攻撃性では、ネットプロテクターやアルミ外層の蛇腹型プロテクターでは無数の傷が確認されたのに対し、実施例では全く問題のないレベルであった。

本発明の曲がり形状部を有するホースの一例を示す断面図であり、（Ａ）は全面に保護層を設けたもの、（Ｂ）は一部に保護層を設けたものである。

符号の説明

１０ 基体チューブ
２０ 保護層

Claims (15)

1. 少なくとも基体チューブと、該基体チューブの表面に設けられた保護層とを有する曲がり形状部を有するホースであって、
   前記基体チューブの少なくとも外面と前記保護層とがゴム材料を含み、該外面と保護層とを共に未加硫または半加硫の状態で密着させ、その状態で加硫することにより一体成型されてなることを特徴とする曲がり形状部を有するホース。
2. 前記保護層の厚さが、１〜３ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の曲がり形状部を有するホース。
3. 前記保護層に含まれるゴム材料のうち最も含有量が多いゴム材料が、前記基体チューブに含まれる最も含有量が多いゴム材料と同じ材料であることを特徴とする請求項１または２に記載の曲がり形状部を有するホース。
4. 前記保護層及び基体チューブに含まれる前記ゴム材料の含有量が、各々において３０質量％以上であることを特徴とする請求項３に記載の曲がり形状部を有するホース。
5. 前記保護層に含まれるゴム材料が、前記基体チューブの外面に含まれるゴム材料と同じ材料であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の曲がり形状部を有するホース。
6. 前記保護層及び基体チューブに含まれる最も含有量が多いゴム材料同士の溶解度パラメーターの差の絶対値が０．４ＭＰａ^1/2以上であり、前記含有量が、各々において７０質量％以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の曲がり形状部を有するホース。
7. 前記保護層及び基体チューブに含まれる加硫剤が、同一であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の曲がり形状部を有するホース。
8. 前記保護層が、着色されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の曲がり形状部を有するホース。
9. 少なくとも外面が未加硫または半加硫のゴム材料を含む基体チューブの表面に未加硫または半加硫のゴム材料を含む保護層シートを密着させる工程と、該保護層シートを密着させた基体チューブを曲がり形状部を有するマンドレルに挿入する工程と、挿入された保護層シートを密着させた基体チューブを加硫して一体化する工程とを含むことを特徴とする曲がり形状部を有するホースの製造方法。
10. 前記保護層シートの厚さが１〜３ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項９に記載の曲がり形状部を有するホースの製造方法。
11. 前記保護層シートに含まれるゴム材料のうち最も含有量が多いゴム材料が、前記基体チューブに含まれる最も含有量が多いゴム材料と同じ材料であることを特徴とする請求項９または１０に記載の曲がり形状部を有するホースの製造方法。
12. 前記保護層シートに含まれるゴム材料が、前記基体チューブの外面に含まれるゴム材料と同じ材料であることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の曲がり形状部を有するホースの製造方法。
13. 前記保護層シートが、着色されていることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載の曲がり形状部を有するホースの製造方法。
14. 前記マンドレルに挿入する工程において、少なくとも保護層シートの端部両端を保護層シートの表面側から押さえつけることを特徴とする請求項９〜１３のいずれか１項に記載の曲がり形状部を有するホースの製造方法。
15. 前記保護層シートの表面側からの押さえつけを、樹脂フィルムまたはテープを巻きつけることにより行うことを特徴とする請求項１４に記載の曲がり形状部を有するホースの製造方法。

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