JP4814042B2 - 可撓性ホース及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、熱可塑性樹脂からなるホース本体に補強層を形成した可撓性ホースに関する。

ゴムや熱可塑性樹脂を材料とする可撓性ホースにおいて、耐圧性向上などのためホース壁に補強層を形成することは周知であり、例えば、ゴムホースの外面ゴム層の外周面に片面にゴムコートした布テープを巻き付けて加硫成形により一体化し、ゴムホース表面を保護する補強層を形成することが、下記特許文献１で開示されている。この布テープは、ゴムホースの加硫時の締付け用布として相当強いテンションで緊締されるが、専ら表面が平滑で定尺のゴムホースの補強材として使用されるものである。

他方、不定長に連続成形される長尺の樹脂ホースは、多くの場合、補強層として繊維糸層が内層上に直接成形され、下記特許文献２のように、ホース製造時にホース壁の肉厚内に糸同士をクロスさせて編み込むようにしたり、編み込まずにスパイラルに巻き付けることにより補強層が形成されている。樹脂ホースの場合、押出成形された内層表面に布テープを緊締すると内層が変形して成形に支障をきたすので、布テープではなく繊維糸による補強層が形成される訳である。
特開２００１−２５４８７４号公報 特開２００６−１９４４３０号公報

しかしながら、繊維糸による樹脂ホースの補強は、ホース壁の内層と外層の中間に補強層を形成しなければならず、内層形成用と外層形成用の複数の押出機を必要とするほか、大掛かりな補強糸捲回装置を要し、また、内層に比べて糸補強層の形成に時間を要し、設備費用、成形速度、コストなどの面で満足できるものではなかった。

本発明は、上述したところに鑑み、補強層をホース本体の内面に繊維糸の代わりにターポリンで形成することにより、従来のホース製造装置を用いて補強層を形成でき、安価で生産性に優れた可撓性ホースを提供することを目的とする。

本発明の可撓性ホースは、上記目的を達成するため、次のように構成したものである。
(１)ホース本体（２）とこのホース本体の内周面に形成した補強層（５）とからなるホース（１）であって、上記ホース本体（２）が溶融状態の熱可塑性樹脂からなる押出成形テープ（Ｔ）を螺旋状に捲回しその側縁同士を連結一体化して形成され、上記補強層（５）が繊維体に樹脂材料を加工したシート状のターポリン（Ｓ）を側縁同士がオーバーラップするように上記押出成形テープの内面に同時に螺旋状に捲回して形成され、上記ターポリン（Ｓ）の樹脂材料が上記押出成形テープ（Ｔ）の熱量で溶融されることにより、上記ターポリン（Ｓ）が上記ホース本体（２）内周面に溶着されるとともにその側縁同士が連結一体化して、ホース長さ方向に連続した補強層（５）とされたことを特徴とする可撓性ホース（１）。
また、本発明の可撓性ホースの製造方法は、次のような製造方法である。
(２) ホース本体（２）とこのホース本体の内周面に形成した補強層（５）とからなる可撓性ホース（１）の製造方法であって、繊維体に樹脂材料を加工した所定幅のシート状のターポリン（Ｓ）を、その側縁同士をオーバーラップさせながら、管成形軸（Ａ）に螺旋状に捲回して、補強層（５）を形成する第１の工程、第１の工程で形成された補強層（５）の外側に、溶融状態の熱可塑性樹脂からなる押出成形テープ（Ｔ）を螺旋状に捲回しその側縁同士を連結一体化してホース本体（２）を形成する第２の工程、を含み、上記ターポリン（Ｓ）の樹脂材料を上記押出成形テープ（Ｔ）の熱量で溶融し、ターポリン（Ｓ）の側縁同士が連結一体化して、ホース長さ方向に連続した補強層（５）とされるとともに、補強層（５）が上記ホース本体（２）内周面に溶着されて、その後ホース本体（２）が冷却固化されることを特徴とする可撓性ホース（１）の製造方法。

請求項１の発明に係る可撓性ホースは、ターポリンをホース内面の補強層として用いたもので、従来の管成形軸上にターポリンシートを巻き付けるだけで形成でき、しかもその成形速度もホース本体に劣ることがないので、補強層形成用の別途装置が不必要であり、製造工程上安価にかつ製造時間が短縮される利点を有する。また、ホースの性能も中低圧用で内面摩耗の比較的少ない樹脂ホースにおいて、従来と変わらない耐圧性を期待できる。
そして、ターポリンがオーバーラップして補強層が形成されて、補強層がホース長さ方向に連続した補強層とされているので、ホースの伸びに対する補強に特に有効である。

請求項２の発明に係る可撓性ホースの製造方法によれば、請求項１の発明と同じく、補強層形成用の別途装置が不必要であり、製造工程上安価にかつ製造時間が短縮される利点を有する。さらに、補強層がホース本体の内周面に形成されると共に、ホース本体が熱可塑性樹脂から形成されるので、ホース本体の冷却固化の過程で、ホース本体の樹脂の収縮によりターポリンシートＳが管成形軸Ａとの間で圧接されることにより一層整然とした補強層５が形成されるという利点を有する。

以下、添付図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１は本発明を実施した可撓性ホースの一部断面側面図、図２は図１の要部拡大断面図、図３はその製造方法の一例を示す概略図である。

図において、可撓性ホース１は、ホース本体２とホース本体２の平滑な内周面に形成された補強層５とで構成されている。ホース本体２は、軟質樹脂からなるホース壁３に硬質樹脂からなる螺旋補強体４を内蔵して形成され、共押出により軟質樹脂と硬質樹脂が一体化した押出成形テープＴを螺旋状に捲回し隣接する側縁同士を融着して、軸方向に沿って不定長に連続形成されている。なお、上記内蔵の意味は、図示した螺旋補強体４がホース壁３の肉厚内に全部埋設される場合だけでなく、その少なくとも一部がホース外面に露出するようにホース壁表面に設けられる場合も含むものである。

上記軟質樹脂３としては、スチレン系エラストマーやオレフィン系エラストマーなど周知の熱可塑性エラストマーや軟質樹脂を選択できるが、後述する螺旋補強体を形成する硬質樹脂やターポリンの樹脂材料と熱融着可能な材料が好ましい。スチレン系エラストマーとしては、ＳＥＢＳ（スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンの共重合体)系エラストマーか、またはこれにオレフィン系材料を混合したものが望ましいが、これらに限定されるものではない。

上記硬質樹脂４としては、ポリプロピレン樹脂が好ましいが、これに限定されるものでなく、ポリエチレン、ポリエステルなどの周知の樹脂材料を用いることができるが、軟質樹脂３と熱融着可能な材料が望ましい。

補強層５は、繊維体である基布に樹脂材料を加工し予め適当な幅と厚さに形成されたシート状のターポリン、好ましくはポリエステル基布の表面にＥＶＡ(エチレンと酢酸ビニルの共重合体)を加工し、基布の網目を通じてＥＶＡが両面一体化したターポリンシート(市販品としてカンボウプラス株式会社製,ＥＶＡ２５ターポリン)Ｓを隣接する側縁同士をオーバーラップさせながら螺旋状に捲回して、軸方向に沿って不定長に連続形成されている。このターポリンシートＳは、ホース本体２を構成する押出成形テープＴの内面に同時に捲回され、両者が接触して押出成形テープＴの熱量がターポリンシートＳのＥＶＡを溶融させることにより、ホース本体２の内周面に溶着するとともにそのオーバーラップした側縁同士も溶着一体化される。例示したＥＶＡのターポリンの場合、ＥＶＡの融点が比較的低くかつ溶融粘度も低いので溶融し易くヒートシール性が優れており、補強層の材料として好適なものである。なお、ターポリンを構成する材料は例示のものに限られず、基布としてナイロンその他周知の繊維を用い、樹脂材料として周知の樹脂材料を用いることができるが、ホース本体の樹脂と相溶性の高いものが望ましい。

図３は本発明に係る可撓性ホースの製造方法の一例を示す概略図で、製造されるホースの螺進方法下手側に向かって片持状態に支持された公知の管成形軸Ａに、まず、ターポリンシートＳの側縁同士を重合させながら螺旋状に捲回し回転前進させる。このとき、ターポリンシートＳは、十分なテンションを掛けて巻き付けることができ、形の崩れない整然とした補強層５が形成でき、また、側縁同士を重合させて形成した補強層５はホースの伸びに対する補強に特に有効である。

次に、ターポリンシートＳの外側に、押出機のクロスヘッドＢから押出成形テープＴ(軟質のスチレン系エラストマーと硬質のポリプロピレン樹脂が共押出により一体化されたテープ)を螺旋状に捲回し、その側縁同士を接合することによりホース本体２を形成する。 そして、前述した製造工程中に、ターポリンシートＳのホース本体２との溶着一体化およびその側縁同士の連結一体化が実現される。なお、その後、ホース本体の溶融樹脂が冷却固化されるが、その樹脂の収縮によりターポリンシートＳが管成形軸Ａとの間で圧接されることにより一層整然とした補強層５が形成される。

本発明の可撓性ホースは、主に中低圧用で内面摩耗の比較的少ない用途に使用可能であり、内面にターポリンの補強層を備える樹脂ホースを安価な製造設備で生産性高く製造できるという大きなメリットがあり、また、脱ＰＶＣの要請に対応するホースとして、その工業的価値の高いものである。

本発明の一実施例を示す可撓性ホースの一部断面側面図。 図１の要部拡大断面図。 可撓性ホースの製造方法の一例を示す概略図。

符号の説明

１ 可撓性ホース
２ ホース本体
３ ホース壁
４ 螺旋補強体
５ 補強層
Ａ 管成形軸
Ｂ クロスヘッド
Ｔ 押出成形テープ
Ｓ ターポリンシート

Claims (2)

1. ホース本体（２）とこのホース本体の内周面に形成した補強層（５）とからなるホース（１）であって、
   上記ホース本体（２）が溶融状態の熱可塑性樹脂からなる押出成形テープ（Ｔ）を螺旋状に捲回しその側縁同士を連結一体化して形成され、
   上記補強層（５）が繊維体に樹脂材料を加工したシート状のターポリン（Ｓ）を側縁同士がオーバーラップするように上記押出成形テープの内面に同時に螺旋状に捲回して形成され、
   上記ターポリン（Ｓ）の樹脂材料が上記押出成形テープ（Ｔ）の熱量で溶融されることにより、上記ターポリン（Ｓ）が上記ホース本体（２）内周面に溶着されるとともにその側縁同士が連結一体化して、ホース長さ方向に連続した補強層（５）とされたことを特徴とする可撓性ホース（１）。
2. ホース本体（２）とこのホース本体の内周面に形成した補強層（５）とからなる可撓性ホース（１）の製造方法であって、
   繊維体に樹脂材料を加工した所定幅のシート状のターポリン（Ｓ）を、その側縁同士をオーバーラップさせながら、管成形軸（Ａ）に螺旋状に捲回して、補強層（５）を形成する第１の工程、
   第１の工程で形成された補強層（５）の外側に、溶融状態の熱可塑性樹脂からなる押出成形テープ（Ｔ）を螺旋状に捲回しその側縁同士を連結一体化してホース本体（２）を形成する第２の工程、を含み、
   上記ターポリン（Ｓ）の樹脂材料を上記押出成形テープ（Ｔ）の熱量で溶融し、ターポリン（Ｓ）の側縁同士が連結一体化して、ホース長さ方向に連続した補強層（５）とされるとともに、補強層（５）が上記ホース本体（２）内周面に溶着されて、
   その後ホース本体（２）が冷却固化されることを特徴とする可撓性ホース（１）の製造方法。

Images