JP4132985B2 - ゴムホースの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はゴムホースの製法に関する。さらに詳しくは、自動車などに使用される、たとえば冷媒の輸送に用いられるゴムホースの製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カーエアコン用の冷媒ガスやコンタクトフリーザー用の冷媒ガスの輸送などに用いられる複合フレキシブルホースは、通常、図２に示すように、内側から順に合成樹脂製内管１０１、接着剤層１０５、中間ゴム層１０２、繊維補強層１０３および外面ゴム層１０４を積層して形成されている（特開平１−１１０１４３号参照）。最内層の合成樹脂製内管１０１は、冷媒ガスの透過に対するバリア性を確保するためのものであり、ポリアミド樹脂が一般的に使用されている。
【０００３】
しかし最近では、冷媒加圧用コンプレッサーの振動がボディーに伝わることによるノイズの低減が求められることから、ホースの柔軟性を重要視し、最内層の樹脂層を除いたホースが提案されている（例えば、特許第３０６０４６３号、特許第２６７２８４１号参照）。さらに、樹脂層を省略したことから最内層となるゴム層（内面ゴム層）のガスバリア性を向上させるため、例えば内面ゴム層として鱗片状の充填剤を添加したＩＩＲ系ゴムを用いた、冷媒Ｒ１３４ａ用の低ガス透過ゴムホース（特開平１０−４７５５２号参照）の使用も提案されている。
【０００４】
しかしながら、世界的な地球温暖化防止を目的として更なる低ガス透過仕様のホースが求められている。
【０００５】
また、ホースの製造工程において、内面ゴム層を形成するため未加硫のゴムチューブを押し出したのちドラムに巻き取る工程があるため、未加硫ゴムチューブ間の密着を防止する目的で防着剤が使用されている。防着剤としては、一般的には界面活性剤と高級脂肪酸を水に分散させたものが使用されているが、単に密着を防止する効果しか持たないにもかかわらずコストが高い問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ホースの柔軟性を損なうことなく、ガスバリア性をさらに向上させるとともに、製造時における未加硫ゴムの密着を安価に防止することによりコストを低減したゴムホースの製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、最内層の内面ゴム層と、その外層の樹脂層と、その外層の繊維補強層と、その外層の外面ゴム層とからなるゴムホースを製造する方法であって、押出成形により前記内面ゴム層を成形したのち、その外面に変性ＰＶＡ系樹脂を塗布し乾燥させて前記樹脂層を形成した後、防着剤を塗布することなく巻取り、その後に前記繊維補強層および前記外面ゴム層を形成することを特徴とするゴムホースの製造方法である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明に係るゴムホースの製造方法を説明する。
【００１５】
図１は本発明方法により製造されたゴムホースの一実施の形態を示す一部切欠斜視図である。
【００１６】
このゴム組成物を原料とし、マンドレルを用いて押出成形により通常０．５〜５．０ｍｍ、好ましくは１．０〜３．５ｍｍの厚さになるように内面ゴム層２を成形する。内面ゴム層２の厚さが薄いとガスバリア性が低下する傾向があり、厚いと可撓性が低下する傾向がある。
【００１７】
そして、内面ゴム層１成形直後にその外面に直接、例えば水分散性に優れ比較的安価な変性ＰＶＡ系樹脂のエマルジョンを塗布し、これを乾燥させることにより樹脂層３を形成する。乾燥後の変性ＰＶＡ系樹脂の塗膜が未加硫ゴムチューブ（内面ゴム層）同士の密着を防ぐため、ドラムに直接重ね巻き取りができる。
【００１８】
変性ＰＶＡ系樹脂のケン化度は９２〜９９ｍｏｌ％とすることが好ましい。ケン化度が９２ｍｏｌ％より低いと水分散性が低下しエマルジョン化しにくくなる傾向があり、９９ｍｏｌ％より高いとコストが著しく高くなる傾向がある。変性ＰＶＡ系樹脂のエマルジョンの濃度は、１〜２０質量％程度、好ましくは３〜２０質量％程度とする。このエマルジョン濃度が薄いと樹脂塗膜の形成が不充分となる傾向があり、濃いと塗布が困難となる傾向がある。樹脂層３の厚さは、好ましくは５〜１００μｍ、より好ましくは、２０〜６０μｍとする。樹脂層３の厚さが薄いとガスバリア性の向上効果が小さくなる傾向があり、厚いとコストアップ、ゴムホースの可撓性が低下する傾向がある。
【００１９】
樹脂層３を形成した内層ゴム２の外側に編組またはスパイラル巻きなどにより繊維補強層４を形成し、ついで外面ゴム層５を積層する。これらの繊維補強層４および外面ゴム層５としては従来のものがそのまま使用できる。
【００２０】
たとえば繊維補強層４としては天然繊維、ポリビニルアルコール系やポリアミド系、ポリエステル系、アラミド系などの合成繊維の単独またはＲＦＬ（レゾルシン・ホルムアルデヒド・ラテックス接着剤）処理したものなどを用いることができる。繊維補強層５の厚さは０．３〜１．５ｍｍ程度とすることが好ましい。繊維補強層５の打込み量が少ないと耐圧強度が低くなる傾向があり、多いとコストアップ、補強効率の低下によるムダが発生する傾向がある。
【００２１】
また、外面ゴム層５としては、ＩＩＲ、Ｘ−ＩＩＲ、ＥＰＤＭ、水素化ニトリルゴム、ＣＳＭ、クロロプレンゴム（ＣＲ）などの耐オゾン性（耐候性）に優れた合成ゴムなどがあげられ、厚さは１．０〜２．０ｍｍ程度とすることが好ましい。外面ゴム層６の厚さが薄いと水分がホース内部に浸透しやすくなり、エアコンの冷え不良となる傾向があり、厚いとコストアップおよび柔軟性が悪くなる傾向がある。
【００２２】
そして、外面ゴムを積層したのち、ホース全体を加熱して加硫することにより本発明のゴムホースが得られる。加硫条件は約１５０〜１８０℃で、蒸気圧をかけて加硫を行うのが好ましい。
【００２３】
加硫後得られるゴムホースは、最内層に樹脂層を用いていないため充分な可撓性を有すると同時に、内面ゴム層の外側に樹脂層を形成したためガス透過性が低減できる。
【００２４】
【実施例】
以下、さらに本発明についての実施例を示して説明するが、もちろん、実施例に限定されるものではない。
〔ゴムホースの作製〕
【００２５】
（実施例１）
最内層用ゴム組成物を樹脂製のマンドレル（外径１５．７５ｍｍ）を用いて厚さ２．５ｍｍとなるように内面ゴム層２を押し出し成形した後、直ちにその外側に５質量％の濃度に調整した変性ＰＶＡ系樹脂（ケン化度９８ｍｏｌ％、エクセバール〔登録商標〕、(株)クラレ製）のエマルジョンを３０μｍの厚さに塗布し乾燥させて樹脂層３を形成後、防着剤を塗布することなくそのままドラムに直接重ねて巻き取った。防着剤を用いずにドラムに直接重ね巻き取りしても未加硫の内面ゴム層２同士で密着が生じることはなかった。その後、この樹脂層３の外周にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）糸で編組して繊維補強層４を形成した。最後にこの繊維補強層４の外周にＥＰＤＭを厚さ１．５ｍｍとなるように押し出し成形して外面ゴム層５を被覆した。この未加硫ホースを１６０℃で４０分の加硫条件で加硫を行い、ゴムホース１を作製した（図１参照）。
【００２６】
（実施例２）
上記実施例１において、樹脂層３の厚さを増加させて５０μｍとし、その他の条件は実施例１と同一としてゴムホース１を作製した。なお、樹脂層３の厚さの調整は塗布回数を変更することにより行った。
【００２７】
（比較例）
上記実施例１，２と異なり、樹脂層３を形成することなく、その他の条件は実施例１，２と同じとしてゴムホース１を作製した。
〔ゴムホースの特性評価試験〕
各実施例および比較例のゴムホースの特性は、以下の試験方法により評価した。
【００２８】
（ガス透過性試験）
ＪＡＳＯ Ｍ ３２１ １９９９（自動車部品−冷媒装置用ホース）に準じてＨＦＣ−１３４ａガスの透過性を測定した。
【００２９】
（柔軟性試験）
ホースの一端を固定し、直径１００ｍｍのドラムに１８０度Ｕ字形に巻き付けてその状態を維持するのに必要な力をプッシュプルゲージ（ＡＥ−３００、アルコーエンジニアリング(株)製）を用いて測定し、バネ計りが示す引張力（曲げ力）を測定した。
【００３０】
〔試験結果〕
各実施例および比較例のゴムホースについて、上記の試験法によりガス透過性と柔軟性を測定した。その結果を表１に示す。表１に示すように、内面ゴム層２の外周に樹脂層３を設けることによりガス透過性が低下（ガスバリア性が向上）する効果が認められ、樹脂層３の厚さを厚くするほどガス透過性が低下（ガスバリア性が向上）することが確認された。また、樹脂層３の厚さが５０μｍまでの範囲においては、ゴムホースの柔軟性には全く変化がみられなかった。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【発明の効果】
以上より明らかなように、本発明によれば、ホースの柔軟性を損なうことなく、ガスバリア性をさらに向上させることができる。また、製造時における未加硫ゴムの密着を安価に防止することが可能となり、ゴムホースの製造コストが低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明方法により製造されたゴムホースの一実施の形態を示す一部切欠斜視図である。
【図２】 従来の複合フレキシブルホースの構成を示す一部切欠斜視図である。
【発明の属する技術分野】
本発明はゴムホースの製法に関する。さらに詳しくは、自動車などに使用される、たとえば冷媒の輸送に用いられるゴムホースの製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カーエアコン用の冷媒ガスやコンタクトフリーザー用の冷媒ガスの輸送などに用いられる複合フレキシブルホースは、通常、図２に示すように、内側から順に合成樹脂製内管１０１、接着剤層１０５、中間ゴム層１０２、繊維補強層１０３および外面ゴム層１０４を積層して形成されている（特開平１−１１０１４３号参照）。最内層の合成樹脂製内管１０１は、冷媒ガスの透過に対するバリア性を確保するためのものであり、ポリアミド樹脂が一般的に使用されている。
【０００３】
しかし最近では、冷媒加圧用コンプレッサーの振動がボディーに伝わることによるノイズの低減が求められることから、ホースの柔軟性を重要視し、最内層の樹脂層を除いたホースが提案されている（例えば、特許第３０６０４６３号、特許第２６７２８４１号参照）。さらに、樹脂層を省略したことから最内層となるゴム層（内面ゴム層）のガスバリア性を向上させるため、例えば内面ゴム層として鱗片状の充填剤を添加したＩＩＲ系ゴムを用いた、冷媒Ｒ１３４ａ用の低ガス透過ゴムホース（特開平１０−４７５５２号参照）の使用も提案されている。
【０００４】
しかしながら、世界的な地球温暖化防止を目的として更なる低ガス透過仕様のホースが求められている。
【０００５】
また、ホースの製造工程において、内面ゴム層を形成するため未加硫のゴムチューブを押し出したのちドラムに巻き取る工程があるため、未加硫ゴムチューブ間の密着を防止する目的で防着剤が使用されている。防着剤としては、一般的には界面活性剤と高級脂肪酸を水に分散させたものが使用されているが、単に密着を防止する効果しか持たないにもかかわらずコストが高い問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ホースの柔軟性を損なうことなく、ガスバリア性をさらに向上させるとともに、製造時における未加硫ゴムの密着を安価に防止することによりコストを低減したゴムホースの製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、最内層の内面ゴム層と、その外層の樹脂層と、その外層の繊維補強層と、その外層の外面ゴム層とからなるゴムホースを製造する方法であって、押出成形により前記内面ゴム層を成形したのち、その外面に変性ＰＶＡ系樹脂を塗布し乾燥させて前記樹脂層を形成した後、防着剤を塗布することなく巻取り、その後に前記繊維補強層および前記外面ゴム層を形成することを特徴とするゴムホースの製造方法である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明に係るゴムホースの製造方法を説明する。
【００１５】
図１は本発明方法により製造されたゴムホースの一実施の形態を示す一部切欠斜視図である。
【００１６】
このゴム組成物を原料とし、マンドレルを用いて押出成形により通常０．５〜５．０ｍｍ、好ましくは１．０〜３．５ｍｍの厚さになるように内面ゴム層２を成形する。内面ゴム層２の厚さが薄いとガスバリア性が低下する傾向があり、厚いと可撓性が低下する傾向がある。
【００１７】
そして、内面ゴム層１成形直後にその外面に直接、例えば水分散性に優れ比較的安価な変性ＰＶＡ系樹脂のエマルジョンを塗布し、これを乾燥させることにより樹脂層３を形成する。乾燥後の変性ＰＶＡ系樹脂の塗膜が未加硫ゴムチューブ（内面ゴム層）同士の密着を防ぐため、ドラムに直接重ね巻き取りができる。
【００１８】
変性ＰＶＡ系樹脂のケン化度は９２〜９９ｍｏｌ％とすることが好ましい。ケン化度が９２ｍｏｌ％より低いと水分散性が低下しエマルジョン化しにくくなる傾向があり、９９ｍｏｌ％より高いとコストが著しく高くなる傾向がある。変性ＰＶＡ系樹脂のエマルジョンの濃度は、１〜２０質量％程度、好ましくは３〜２０質量％程度とする。このエマルジョン濃度が薄いと樹脂塗膜の形成が不充分となる傾向があり、濃いと塗布が困難となる傾向がある。樹脂層３の厚さは、好ましくは５〜１００μｍ、より好ましくは、２０〜６０μｍとする。樹脂層３の厚さが薄いとガスバリア性の向上効果が小さくなる傾向があり、厚いとコストアップ、ゴムホースの可撓性が低下する傾向がある。
【００１９】
樹脂層３を形成した内層ゴム２の外側に編組またはスパイラル巻きなどにより繊維補強層４を形成し、ついで外面ゴム層５を積層する。これらの繊維補強層４および外面ゴム層５としては従来のものがそのまま使用できる。
【００２０】
たとえば繊維補強層４としては天然繊維、ポリビニルアルコール系やポリアミド系、ポリエステル系、アラミド系などの合成繊維の単独またはＲＦＬ（レゾルシン・ホルムアルデヒド・ラテックス接着剤）処理したものなどを用いることができる。繊維補強層５の厚さは０．３〜１．５ｍｍ程度とすることが好ましい。繊維補強層５の打込み量が少ないと耐圧強度が低くなる傾向があり、多いとコストアップ、補強効率の低下によるムダが発生する傾向がある。
【００２１】
また、外面ゴム層５としては、ＩＩＲ、Ｘ−ＩＩＲ、ＥＰＤＭ、水素化ニトリルゴム、ＣＳＭ、クロロプレンゴム（ＣＲ）などの耐オゾン性（耐候性）に優れた合成ゴムなどがあげられ、厚さは１．０〜２．０ｍｍ程度とすることが好ましい。外面ゴム層６の厚さが薄いと水分がホース内部に浸透しやすくなり、エアコンの冷え不良となる傾向があり、厚いとコストアップおよび柔軟性が悪くなる傾向がある。
【００２２】
そして、外面ゴムを積層したのち、ホース全体を加熱して加硫することにより本発明のゴムホースが得られる。加硫条件は約１５０〜１８０℃で、蒸気圧をかけて加硫を行うのが好ましい。
【００２３】
加硫後得られるゴムホースは、最内層に樹脂層を用いていないため充分な可撓性を有すると同時に、内面ゴム層の外側に樹脂層を形成したためガス透過性が低減できる。
【００２４】
【実施例】
以下、さらに本発明についての実施例を示して説明するが、もちろん、実施例に限定されるものではない。
〔ゴムホースの作製〕
【００２５】
（実施例１）
最内層用ゴム組成物を樹脂製のマンドレル（外径１５．７５ｍｍ）を用いて厚さ２．５ｍｍとなるように内面ゴム層２を押し出し成形した後、直ちにその外側に５質量％の濃度に調整した変性ＰＶＡ系樹脂（ケン化度９８ｍｏｌ％、エクセバール〔登録商標〕、(株)クラレ製）のエマルジョンを３０μｍの厚さに塗布し乾燥させて樹脂層３を形成後、防着剤を塗布することなくそのままドラムに直接重ねて巻き取った。防着剤を用いずにドラムに直接重ね巻き取りしても未加硫の内面ゴム層２同士で密着が生じることはなかった。その後、この樹脂層３の外周にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）糸で編組して繊維補強層４を形成した。最後にこの繊維補強層４の外周にＥＰＤＭを厚さ１．５ｍｍとなるように押し出し成形して外面ゴム層５を被覆した。この未加硫ホースを１６０℃で４０分の加硫条件で加硫を行い、ゴムホース１を作製した（図１参照）。
【００２６】
（実施例２）
上記実施例１において、樹脂層３の厚さを増加させて５０μｍとし、その他の条件は実施例１と同一としてゴムホース１を作製した。なお、樹脂層３の厚さの調整は塗布回数を変更することにより行った。
【００２７】
（比較例）
上記実施例１，２と異なり、樹脂層３を形成することなく、その他の条件は実施例１，２と同じとしてゴムホース１を作製した。
〔ゴムホースの特性評価試験〕
各実施例および比較例のゴムホースの特性は、以下の試験方法により評価した。
【００２８】
（ガス透過性試験）
ＪＡＳＯ Ｍ ３２１ １９９９（自動車部品−冷媒装置用ホース）に準じてＨＦＣ−１３４ａガスの透過性を測定した。
【００２９】
（柔軟性試験）
ホースの一端を固定し、直径１００ｍｍのドラムに１８０度Ｕ字形に巻き付けてその状態を維持するのに必要な力をプッシュプルゲージ（ＡＥ−３００、アルコーエンジニアリング(株)製）を用いて測定し、バネ計りが示す引張力（曲げ力）を測定した。
【００３０】
〔試験結果〕
各実施例および比較例のゴムホースについて、上記の試験法によりガス透過性と柔軟性を測定した。その結果を表１に示す。表１に示すように、内面ゴム層２の外周に樹脂層３を設けることによりガス透過性が低下（ガスバリア性が向上）する効果が認められ、樹脂層３の厚さを厚くするほどガス透過性が低下（ガスバリア性が向上）することが確認された。また、樹脂層３の厚さが５０μｍまでの範囲においては、ゴムホースの柔軟性には全く変化がみられなかった。
【００３１】
【表１】
【発明の効果】
以上より明らかなように、本発明によれば、ホースの柔軟性を損なうことなく、ガスバリア性をさらに向上させることができる。また、製造時における未加硫ゴムの密着を安価に防止することが可能となり、ゴムホースの製造コストが低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明方法により製造されたゴムホースの一実施の形態を示す一部切欠斜視図である。
【図２】 従来の複合フレキシブルホースの構成を示す一部切欠斜視図である。
Claims (1)
- 最内層の内面ゴム層と、その外層の樹脂層と、その外層の繊維補強層と、その外層の外面ゴム層とからなるゴムホースを製造する方法であって、押出成形により前記内面ゴム層を成形したのち、その外面に変性ＰＶＡ系樹脂を塗布し乾燥させて前記樹脂層を形成した後、防着剤を塗布することなく巻取り、その後に前記繊維補強層および前記外面ゴム層を形成することを特徴とするゴムホースの製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002157593A JP4132985B2 (ja) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | ゴムホースの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002157593A JP4132985B2 (ja) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | ゴムホースの製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR101428031B1 (ko) * | 2013-08-19 | 2014-08-11 | 김지현 | 스폰지를 열융착하고 강화사를 와인딩하여 제조된 플로팅 송유 및 준설호스 |
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2002
- 2002-05-30 JP JP2002157593A patent/JP4132985B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2003343772A (ja) | 2003-12-03 |
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