JP2008267430A - 可撓性積層ホース - Google Patents

Abstract

【課題】 被接着性の樹脂層を簡単でしかも接着層を介在させずに接着した可撓性積層ホースを提供する。
【解決手段】 内層１の第一樹脂１ａと、外層２の第二樹脂２ａに接着可能な第三樹脂３ａとを、この第三樹脂３ａが第一樹脂１ａの幅方向一部に配置される帯状体４を共押出し成形し、この帯状体４を第三樹脂３ａのみが外側に露出するようにオーバーラップさせてホース軸方向へ螺旋状に巻き付け、その隣接する対向面４ａを融着又は接着することにより、該帯状体４の第一樹脂１ａ同士が重なり合い互いに接着して内層１の外周面に第三樹脂３ａからなる層３が露出した管状に形成され、この第三樹脂層３の外周面に沿って外層２を積層すれば、該第三樹脂層３を介して内層１と外層２が接着し難い樹脂であっても接着固定される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば飲料用水、薬品、油、溶剤などにも利用可能であり、更にサクションホースやダクトホースなどの低圧又は負圧で用いることも可能な可撓性積層ホース及びその製造方法に関する。
詳しくは、被接着性の樹脂からなる内層と外層とを一体的に積層した可撓性積層ホースに関する。

従来、この種の可撓性積層ホースとして、四フッ化エチレン−エチレン共重合体からなる内層と、フッ素ゴム−フッ素樹脂ブロック共重合体からなる第１中間層とを共押出しにより管状に同時成形し、この第１中間層の外側表面に接着剤を塗布して乾燥によりグルー層が形成され、次にグルー層を加熱して活性化させ、溶融した軟質ポリ塩化ビニルまたは軟質ポリ塩化ビニル系のエラストマーを押し出し成形して第２中間層を形成し、更に、この第２中間層の外側表面をナイロンまたはテトロン等の繊維でブレードして補強し、その上を溶融した軟質ポリ塩化ビニルまたは軟質ポリ塩化ビニル系樹脂またはオレフィン系エラストマー等を押し出し成形した外層で被覆したものがある（例えば、特許文献１参照）。

特許第２７８６９０３号公報（第１−３頁、第１図）

しかし乍ら、このような従来の可撓性積層ホースでは、第１中間層のフッ素ゴム−フッ素樹脂ブロック共重合体と第２中間層の軟質ポリ塩化ビニルまたは軟質ポリ塩化ビニル系のエラストマーとの接着性が乏しいため、これら両層間に接着剤からなるグルー層を形成しなければならず、その分だけ構造が複雑化して製造に手間がかかるだけでなく、接着剤の塗布量や加熱量が僅かでも不足すると、これら両層が剥離し易くなって事故の原因となるという問題があった。
更に、断面円形のホースに、接着剤を均一に塗布することは難しいと共に、この接着剤が塗布されたホース（第１中間層）の外周面を均一に加熱することも難しく、その結果、均一な接着効果が得られず、安定した品質が得られないという問題もあった。
また、管状に共押出し成形した場合には、ホースの口径サイズが大きくなると、複雑な成形型が多く必要になって生産性に劣るという問題もあった。

本発明のうち第一の発明は、被接着性の樹脂層を簡単でしかも接着層を介在させずに接着した可撓性積層ホースを提供することを目的としたものである。
第二の発明は、第一の発明の目的に加えて、サイズ違いのホースを簡単に提供することを目的としたものである。

前述した目的を達成するために、本発明のうち第一の発明は、内層の第一樹脂と、外層の第二樹脂に接着可能な第三樹脂とを、この第三樹脂が第一樹脂の幅方向一部に配置される帯状体を共押出し成形し、この帯状体を第三樹脂のみが外側に露出するようにオーバーラップさせてホース軸方向へ螺旋状に巻き付け、その隣接する対向面を融着又は接着して、第一樹脂からなる内層の外周面に第三樹脂からなる層が露出した管状に形成し、この第三樹脂層の外周面に沿って外層の第二樹脂を積層したことを特徴とするものである。
第二の発明は、第一の発明の構成に、前記帯状体を押出し機から供給し、外径がサイズ変更可能な成形軸の外周面に沿ってホース軸方向へ螺旋状に巻き付けながら、その隣接する対向面を互いに融着又は接着して内管及び第三樹脂層を管状に形成した構成を加えたことを特徴とする。

本発明のうち第一の発明は、内層の第一樹脂と、外層の第二樹脂に接着可能な第三樹脂とを、この第三樹脂が第一樹脂の幅方向一部に配置される帯状体を共押出し成形し、この帯状体を第三樹脂のみが外側に露出するようにオーバーラップさせてホース軸方向へ螺旋状に巻き付け、その隣接する対向面を融着又は接着することにより、該帯状体の第一樹脂同士が重なり合い互いに接着して内層の外周面に第三樹脂からなる層が露出した管状に形成され、この第三樹脂層の外周面に沿って外層の第二樹脂を積層すれば、該第三樹脂層を介して内層と外層が接着し難い樹脂であっても接着固定される。
従って、被接着性の樹脂層を簡単でしかも接着層を介在させずに接着した可撓性積層ホースを提供することができる。
その結果、内外両層の間に接着剤の塗布乾燥によりグルー層を形成し加熱して接着させる従来のものに比べ、例えば内層をフッ素樹脂のような一般的にホース材料として使用される合成樹脂と接着性が乏しい樹脂で構成する場合でも簡単な構造で容易に製造でき、安定した品質が得られると共に、剥離による事故を防止できて信頼性の大幅な向上が図れる。

第二の発明は、第一の発明の効果に加えて、帯状体を押出し機から供給し、外径がサイズ変更可能な成形軸の外周面に沿ってホース軸方向へ螺旋状に巻き付けながら、その隣接する対向面を互いに融着又は接着して内管及び第三樹脂層を管状に形成することにより、成形軸の外径寸法をサイズ変更するだけで、口径サイズが異なる多数のホースが形成される。
従って、サイズ違いのホースを簡単に提供することができる。
その結果、ホースの口径サイズが大きくなると複雑な成形型が多く必要になる管状の共押出し成形に比べ、同じ設備で多種類のホースを製造できて生産性の向上が図れる。

本発明の可撓性積層ホースＨ及びその製造方法の実施形態は、被接着性の樹脂からなる内層１と外層２とを一体的に積層するために、この内層１の第一樹脂１ａと、外層２の第二樹脂２ａに接着可能な第三樹脂３ａとを、この第三樹脂３ａが第一樹脂１ａの幅方向一部に配置される帯状体４を共押出し成形し、この帯状体４を第三樹脂３ａのみが外側に露出するようにオーバーラップさせてホース軸方向へ螺旋状に巻き付け、その隣接する対向面４ａを融着又は接着して、第一樹脂１ａからなる内層１の外周面に第三樹脂３ａからなる層３が露出した管状に形成し、この第三樹脂層３の外周面に沿って外層２の第二樹脂２ａを積層することにより、該第三樹脂層３を介して内層１と外層２が接着固定されるようにしている。

上記内層１の第一樹脂１ａと外層２の第二樹脂２ａは、互いに被接着し難い樹脂であり、例えば内層１の第一樹脂１ａが例えばエチレン−四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）などのフッ素樹脂である場合には、外層２の第二樹脂２ａがポリウレタン系エラストマーなどを用いる。

上記外層２の第二樹脂２ａに接着可能な第三樹脂３ａとは、内層１の第一樹脂１ａ及び外層２の第二樹脂２ａに夫々接着性が高い樹脂であり、内層１の第一樹脂１ａに対しては、共押出し成形で接着が可能であれば良い。
この第三樹脂３ａの具体例としては、例えば第一樹脂１ａがＥＴＦＥなどのフッ素樹脂で、第二樹脂２ａがポリウレタン系エラストマーなどである場合には、ポリアミド系樹脂などを用いる。

それ以外の具体例としては、第一樹脂１ａが例えばポリプロピレン（ＰＰ）やポリエチレン（ＰＥ）などのオレフィン系樹脂である場合には、第三樹脂３ａとして変性ポリオレフィンなどを用い、第二樹脂２ａとしてポリアミド系樹脂やエチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）などを用いる。

これら第一樹脂１ａと第三樹脂３ａは、押出し機Ａで加熱軟化して押出すことにより、未硬化状態の帯状体４となって、後述する成形軸Ｂへ向け連続的に供給される。
この帯状体４は、押出し機Ａによる共押出し成形で、第一樹脂１ａを肉厚寸法が極めて薄い軟質の帯状に成形すると共に、その外側面の一側部のみに第三樹脂３ａが露出するように積層している。

そして、この未硬化状態の帯状体４を、成形軸Ｂの外周面に沿ってホース軸方向へ螺旋状に巻き付けながら、その隣接する対向面４ａを互いに融着又は接着することにより、内管２及び第三樹脂３ａからなる層３が管状に形成される。

この成形軸Ｂは、例えば特許第２８５８６９１号公報に記載される如く、片持ちされたマンドレル（図示せず）の外周に沿って複数本のスパイラルシャフト（図示せず）を適宜角度で螺旋状に支持し、これらスパイラルシャフトを同一方向へ同一回転数で回転させ、これらスパイラルシャフトへ向け上記押出し機Ａから供給された帯状体４を、その幅方向一部がオーバーラップするようにホース軸方向へ螺旋状に巻き付けることにより、未硬化状態の帯状体４がホース軸方向へ複数層ずつ略均一な肉厚に重ね合わされながら、その隣接する対向面４ａ同士が互いに熱溶着されて管状となると共に、スパイラルシャフトの回転に伴ってホース軸方向へ送り出される。

更に、上記成形軸Ｂとしては、その外径寸法がサイズ変更可能なものを使用することが好ましい。
その具体例としては、外径寸法が異なる成形軸Ｂと複数種類予め用意し、これらを交換セットすることでサイズ変更とするか、或いは上記スパイラルシャフトによって形成される外径を、調整手段（図示せず）で調整させることによりサイズ変更する。

また、上記第三樹脂３ａが巻き付けられる層３の形成位置から、第二樹脂２ａが巻き付けられる外層２の形成位置までの工程途中に、この第三樹脂層３の外周面に沿って、例えばポリエステルやナイロンやアラミド繊維や細いモノフィラメント（monofilament:単繊維）が編まれたマルチフィラメントなどの補強糸又は補強繊維（図示せず）を、ホース軸方向へ適宜間隔で螺旋状に巻き付けることにより、これら第三樹脂層３と外層２の間に該補強糸や補強繊維からなる補強層を挟み込むことも可能である。

それに伴い、これら第三樹脂３ａの巻き付け位置と、第二樹脂２ａの巻き付け位置とが離れてしまうため、この第三樹脂３ａが例えばポリアミド系樹脂で第二樹脂２ａがポリウレタン系エラストマーなどのように、該第三樹脂３ａの温度が低下して接着能力が低下してしまう場合には、この第三樹脂３ａの上に接着材を追加して共押出しし、この接着剤の上にブレードを挟んで外層２の第二樹脂２ａを積層させることにより、これら第三樹脂層３と外層２との接着力を上げることも可能である。
以下、本発明の各実施例を図面に基づいて説明する。

この実施例１は、図１（ａ）（ｂ）に示す如く、前記押出し機Ａから薄い帯状の第一樹脂１ａと、その幅方向略１／３のみに配置した第三樹脂３ａとが積層された帯状体４を前記成形軸Ｂへ向けて供給し、この帯状体４を前記成形軸Ｂの外周面に沿って、その幅方向略２／３の第一樹脂１ａがオーバーラップするように巻き付けることにより、未硬化状態の帯状体４がホース軸方向へ３層ずつ略均一な肉厚に重ね合わされ、その隣接する対向面４ａを融着して、第一樹脂１ａからなる内層１の外周面に第三樹脂３ａからなる層３が積層した管状に形成されるものである。

そして、これら内層１及び第三樹脂層３を管状に形成した後に、この第三樹脂層３の外周面へ向けて、別の押出し機Ｃから外層２の第二樹脂２ａと補強線材５が一体化された未硬化状態の帯状体６を供給し、この第三樹脂層３の外周面に沿ってホース軸方向へ螺旋状に巻き付けることにより、該第三樹脂層３を介して内層１と外層２及び補強線材５が接着固定され、可撓性積層ホースＨとして保形性能の高いサクションホースを連続的に製造している。

更に、この実施例１の可撓性積層ホースＨでは、上記別の押出し機Ｃから第二樹脂２ａの略中心に、例えば硬質塩化ビニル樹脂などからなる補強線材５が配置された帯状体６を、第三樹脂層３の外周面に沿ってホース軸方向へ螺旋状に巻き付けることにより、外表面が平坦なサクションホースを連続的に製造している。

次に、斯かる可撓性積層ホースＨ及びその製造方法の作用効果について説明する。
先ず、図１（ａ）に示す如く、押出し機Ａから内層１の第一樹脂１ａと第三樹脂３ａとを共押出し成形により帯状体４を、成形軸Ｂへ向けこの第三樹脂３ａが第一樹脂１ａの幅方向一部に露出して配置されるように帯状体４を共押出し成形し、成形軸Ｂに沿って該帯状体４を第三樹脂３ａのみが外側に露出するようにオーバーラップさせてホース軸方向へ螺旋状に巻き付け、その隣接する対向面４ａを融着又は接着する。

それにより、これら第一樹脂１ａと第三樹脂３ａが接着し難い樹脂であっても一体的に積層される帯状体４となって押し出されると共に、該帯状体４の第一樹脂１ａ同士が重なり合い互いに接着して内層１の外周面全体に第三樹脂３ａからなる層３が露出した管状に形成される。

その後工程で、別の押出し機Ｃから外層２の第二樹脂２ａと補強線材５が一体化された未硬化状態の帯状体６を、上記第三樹脂層３の外周面へ向けて供給し、この第三樹脂層３の外周面に沿ってホース軸方向へ螺旋状に巻き付けると、該第三樹脂層３を介して内層１と外層２及び補強線材５が接着固定される。
それにより、被接着性の第一樹脂１ａと第三樹脂３ａを簡単でしかも確実に接着できる。

更に、上記成形軸Ｂを交換するか又は調整して外径のサイズ変更を行ってから、押出し機Ａから供給される帯状体４を螺旋状に巻き付けて、内層１及び第三樹脂層３を形成し、この第三樹脂層３に別の押出し機Ｃから未硬化状態の帯状体６を螺旋状に巻き付けて、外層２の第二樹脂２ａをすれば、口径サイズが異なる多数の可撓性積層ホースＨを簡単に製造ができる。

この実施例２は、図２（ａ）（ｂ）に示す如く、前記別の押出し機Ｃから第二樹脂２ａの外面に、例えば硬質塩化ビニル樹脂などからなる補強線材５が突出するように配置された帯状体６を、前記第三樹脂層３の外周面に沿ってホース軸方向へ螺旋状に巻き付けることにより、外表面から補強線材５が螺旋状に突出するサクションホースを連続的に製造する構成が、前記図１に示した実施例１とは異なり、それ以外の構成は図１に示した実施例１と同じものである。

従って、図２に示す実施例２も、上述した実施例１と同様な作用効果が得られる。

尚、前示実施例では、第一樹脂１ａの幅方向略１／３に第三樹脂３ａが積層された帯状体４を、その幅方向略２／３の第一樹脂１ａがオーバーラップするように巻き付けたが、これに限定されず、例えば第一樹脂１ａの幅方向略１／２に第三樹脂３ａが積層された帯状体４を、その幅方向略１／２の第一樹脂１ａがオーバーラップするように巻き付けるなど、巻き付け状態でその外周面全体に第三樹脂３ａからなる層３を積層できれば、他の比率配置であっても良い。
更に、外層２の表面側又は内部に熱可塑性軟質合成樹脂からなる補強線材５を螺旋状に配置したが、これに限定されず、補強線材５を抜いて、前記ブレードのみを巻き付けたり、これら補強線材５とブレードの両方を夫々巻き付けても良い。

本発明の可撓性積層ホース及びその製造方法の一実施例を示し、（ａ）が全体の一部切欠図であり、（ｂ）が要部の部分拡大断面図である。 本発明の可撓性積層ホース及びその製造方法の他の実施例をし、（ａ）が全体の一部切欠図であり、（ｂ）が要部の部分拡大断面図である。

符号の説明

Ｈ 可撓性積層ホース １ 内層
１ａ 第一樹脂 ２ 外層
２ａ 第二樹脂 ３ 第三樹脂層
３ａ 第三樹脂 ４ 帯状体
４ａ 対向面 ５ 補強線材
６ 帯状体 Ａ 押出し機
Ｂ 成形軸 Ｃ 別の押出し機

Claims (2)

1. 被接着性の樹脂からなる内層（１）と外層（２）とを一体的に積層した可撓性積層ホースにおいて、
   前記内層（１）の第一樹脂（１ａ）と、外層（２）の第二樹脂（２ａ）に接着可能な第三樹脂（３ａ）とを、この第三樹脂（３ａ）が第一樹脂（１ａ）の幅方向一部に配置される帯状体（４）を共押出し成形し、この帯状体（４）を第三樹脂（３ａ）のみが外側に露出するようにオーバーラップさせてホース軸方向へ螺旋状に巻き付け、その隣接する対向面（４ａ）を融着又は接着して、第一樹脂（１ａ）からなる内層（１）の外周面に第三樹脂（３ａ）からなる層（３）が露出した管状に形成し、この第三樹脂層（３）の外周面に沿って外層（２）の第二樹脂（２ａ）を積層したことを特徴とする可撓性積層ホース。
2. 前記帯状体（４）を押出し機（Ａ）から供給し、外径がサイズ変更可能な成形軸（Ｂ）の外周面に沿ってホース軸方向へ螺旋状に巻き付けながら、その隣接する対向面（４ａ）を互いに融着又は接着して内管（２）及び第三樹脂層（３）を管状に形成した請求項１記載の可撓性積層ホース。

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