JPH03229088A - シリコンゴムホース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はシリコンゴムホースに関し、特にマンドレルに
装着して加硫処理できるようにしたシリコンゴムホース
に係るものである。

（従来の技術） 近年、自動車用ゴムボースの分野において従来以上の耐
熱性、耐寒性を備えるゴムホースの開発が望まれている
ヮ 現在、主としてラジェーターホース、ヒークホース等の
水系のホースにおいてはゴム材料としてＥＰ（Ｄ）Ｍ［
エチレン・プロピレン（ジエン）ゴム］が一般的に用い
られる。また、耐熱性を要求されるエアーホースなどに
は、ヒドリンゴム、アクＩＪルゴム等が使用されている
。これらのゴム材料の使用温度の高温限界は、ＥＰＤＭ
、ヒドリンゴムでは約１５０℃、アクリルゴムでは約１
７０℃であり、このような温度限界ではエンジンの高性
能化、エンジンルームのスペースの減少などにより年々
厳しくなる耐熱要求特性に耐えられないこともある。

また、低温における使用限界についても、ゴム配合技術
によってＥＰ　（Ｄ）Ｍホースで一４０℃〜−６０℃、
ヒドリンゴム及びアクリルゴムでは２０℃〜−３０℃程
度であり、エンジン始動時におけるゴムホースのシール
性等の耐寒要求特性にはほぼ限界に達している。

そこで、−９０℃〜３００℃と極狛で広範囲な温度領域
でゴム特性を有するシリコンゴムホースの開発が期待さ
れている。このような、シリコンゴムホースが自動車用
ホースとして得られれば高温度によるゴム劣化に伴うシ
ール性、振動吸収、あるいはゴム破壊等の機能性の低下
を防ぎ、また寒冷地でのゴム硬化による液漏れをな（す
ことができる。

従来、シリコンゴム材料を利用した製品とじては、圧縮
成形、射出成形、トランスファー成形等による型物が多
く、−Ｓにはシリコンゴムのもつ衛生面での安全性を生
かして医療、食品の分野で押出チーブが用いられている
。

しかし、シリコンゴムは上記のような一般に汎用されて
いる有機ゴムに比べて生ゴム強度が弱く、押出成型ホー
ス（チューブ）については、形状保持、外力による傷つ
き易さ等の問題があり、保存がむずかしいため、マンド
レルに挿入して加硫することができず、押出直後に熱空
気で加硫するのが一般的であった。従って、現在使用さ
れているシリコンゴムホース（チューブ）は、シリコン
ゴム単層のもので、直管であることが普通である。

なお、特公平１−３６７７９号によれば、シリコンゴム
の曲りホースを製造するため、押し出したホースを外型
に嵌めて加硫する方法が提案されているが、型の製作が
面倒であり、経済的に得られない。

一方、ラジェーターホース、ヒーターホース、エアー系
ホース等ある程度の耐圧性を必要とするホースにおいて
は、繊維等の補強層を必要とすることが多いが、上述の
ようにシリコンゴムでホースを作る技術が確立していな
いため、実際にシリ、：１ン：）Ｍ、材料で作られたラ
ジェーターホース等カ般的に実用化されていない。

従来、一般に中補強式ホースを製造する方法として、ブ
レード方式、スパイラル方式、ニッティング方式が良く
知られているが、これらの方式は一度押出機により内面
ゴムをホース状に押出成形し、ダイからでた内面ゴムホ
ース上に補強糸を編み−Ｌげて補強層とし、更にその上
に外面ゴムを被せて３層構造、あるいは４層構造以上の
複数層構造のホースとする方法をとる。

しかし、上記の方法は、ゴム材料が上述の如き汎用ゴム
であり、押出後未加硫状態でも形状保持機能を有してい
るから可能であり、シリコンゴムのような生ゴム強度の
弱い低可塑度材料においては、わずかな外力によっても
変形してしまうので、上記のような方法を採用すること
はできない。すなわち、補強糸を編組するときの締付力
によって糸がシリコンゴムに喰い込んでしまい、肉厚が
不均一になったり、ホース内面ゴムの形状保持が困難と
なるからである。また、押し出された内面ゴム単層では
、あるいはそれに補強層を編組できたとしても、外面ゴ
ムを被せる前工程の引取りにおいて変形しやすく、不良
率を上げる原因になる。

さらに、外面ゴムを被せる際においても、形状保持機能
を有していないので、十分な圧力を加えて内面ゴムと外
面ゴムを圧着させることはむずかしい。

それらを解決するには種々の方法が考えられるが、以下
に述べる理由等により、実用化は困難であるとおもわれ
る。

例えば、押し出した内面ゴムを液体窒素等で固化しよう
とすると、シリコンゴムは十分に固化しなかったり、水
滴が付着したり、押出ラインが長くなったりする。

また、内面ゴムにマンドレルを通すようにした場合では
、内面ゴムに補強糸が喰い込むことは解決されず、内面
ゴムとマンドレルの離型の問題等が新たに発生ずる。つ
まり、シリコンゴムの低可塑度により、未加硫状態では
マンドレルよりの抜きは困難であり、種々の屈曲した形
状の成型加硫はできない。

さらに、内面ゴムを押出直後に加硫してそれに補強系を
編組して外面ゴムを被せる方法では、内向ゴムと外面ゴ
ムの接着が十分でなかったりする。

（発明の解決課題） 本発明の目的は、上記のような実情に鑑み、未加硫状態
でも形状保持機能があり、マンドレルを使用して加硫で
きるようなシリコンゴムホースを提供することである。

（−東門解決の手段） 本発明によれば、上記目的はゴム層がシリコンゴム材料
より成るゴムホースにおいて、ある内方ゴム層とその外
方のゴム層の中間に繊維等を編組した補強層を有し、上
記内方ゴム層と上記外方ゴム層を押し出すとき該補強層
を同時に押出し該補強層は帯状でホースの軸方向に沿っ
て上記内方ゴム層を包囲するようにまるめられ、その端
縁は重ね合わせられ該補強層のメツシュを通って内方ゴ
ム層と外方ゴム層は押出時の圧力で一体的になり加硫に
より該補強層はゴムホース内に固定されていることを特
徴とするシリコンゴムホースにより達成することができ
る。

上記内方ゴム層と外方ゴム層を押出し、同時に補強層を
その中間部に押し出すようにするには、例えば、第１図
に示すような押出ヘッドを用いて行うことができる。図
において、押出ヘッド本体１は、押出機によって溶融状
態で供給されるシリコンゴム材料の供給口２を有し、該
供給口２に、実質的に内方ゴム層３の形成に与かる内方
流路４と、実質的に外方ゴム層５の形成に与かる外方流
路６が開口している。ヘッド本体１の先端には環状の押
出量ロアを有するダイ８が設けられており、上記内方流
路４と外方流路６は、該押出開口の内方人口部９で連通
し、該内方流路４と外方流路６を通ったシリコンゴム材
料は、該人口部９で一体となり、該押出量ロアの出口側
からホース（チューブ）状に押し出される。

該押出開口のこの内方入口部にはまた、補強層１０の形
成に与かる補強布供給口１１が開口している。補強布１
２は、高温対策としてガラス繊維材料で作られているが
、ポリエステル、ナイロン、レーヨン等で作ることもで
き、織成したり、編成したりして適宜のメツシュを有す
る帯状体に形成されている。該補強布は、エポキシ樹脂
等で風合処理をし、ある程度の剛さをもたせると、未加
硫状態でゴムホースの形状保持に一層役立つ。ただし、
硬すぎると、ホース中間部に繊維を維持することがむず
かしくなる。なお、シリコン系処理液で乾娩接着処理を
行うと、後工程でゴム層との接着性をより良くすること
ができる。

上記補強布は、挿通口１３からヘッド本体１内に入れら
れ、案内手段１４を通って上記補強布供給口１１へ給送
される。該案内手段は、上記補強布を軸方向に沿って円
周状にまる狛るよう形成しであるが、その他の適宜の構
造にすることができる。なお、この際、補強布の端縁は
、十分に重なり合うように巻き込むことが必要である。

上記押出ヘッド本体１の供給口２より供給されるシリコ
ンゴム材料は、汎用ゴムに比べて低可塑度であるた約、
押出は容易であるが、安定した工程を維持するのがむず
かしい。すなわち、可塑度が必要以上に低いと、粘着が
起こり、押し出したホース表面が傷つき易くなり、押出
機内にゴムが残り、掃除等の工数が増す。

また、可塑度が高すぎると、押し出したホース表面の肌
荒れが起こり、商品価値が低下し、押出機のマンドレル
を支持しているスパイダーフランジの跡がホース方向に
残り、応力がかかると割れの原因ともなる。その上、可
塑度は、経時とともに上昇する傾向をもつので、促進試
験により管理する必要もある。なお、シリコンゴム材料
の未加硫時あるいは加硫時の線収縮を管理することも重
要である。つまり、ゴムは押出後に押出方向に収縮する
が、それに比べて例えば、ガラス繊維は収縮が少ないの
でホース端部より繊維がはみ出ることがあるからである
。また、このような現象は加硫時においても発生し易い
。

上記のような条件を満足するような可塑度は、ウィリア
ムス、１０分後、３２０〜３８０であり、促進可塑度は
、４０℃Ｘ７２ｈｒ後、ウィリアムス、５００以下であ
ることが、実験の結果確かめられた。

ト記押出ヘッドの供給口２に接続される押出機（図示略
）は、シリコンゴムの発熱による軟化を１１ツノぐため
に押出機本体及びスクリュー内部に強制冷却装置をつけ
発熱を押さえるようにすることが望ましい。なお、スク
リューは一本溝でピッチは先端に行くほど短くし、軸径
は一定にした方がよく、また押出機内のマンドレルを支
持するスパイダーフランジについては、割れの原因とも
なるので、その形状はＬ夫する必要がある。

押出機ホッパーへのンＩＪコンゴム材料の供給について
は、帯状のエンドレスのものを使う場合、ソリコンゴム
は強度が弱いので、断面形状は円か楕円のような形状の
ものが材料切れがなくて好まＬＬ）。また、昭１型に使
う離型剤としてはタルクかソリ力系フィラーで十分であ
る。

以上のような本発明の方法、装置によれば、内方ゴム層
３を包囲するように補強布］２がまるめられ、端縁は重
ねられ、上記補強層１０のメツシュを通って内方ゴム層
３と外方ゴム層５は押出時の圧力で−・体的になり（第
３図）、押出後床加硫状態でも形状保持機能を有するシ
リコンゴムホスが得られ、これを曲り型等のマンドレル
に挿入して加硫し、所望とする製品を得ることができる
。

なお、上記説明では、ホースのゴム層は内方ゴム層と外
方コム層の２層に構成されているが、さらに複数のゴム
層に形成することもできる。

（実施例１） ウイリｒノ、ス可塑度３２０〜３８０のシリコンゴｌ、
材料をガラス繊維布１層を補強層として上述の装置を用
いて下記の内径、外径に押出成形し、その後常温熱風加
硫してウォーターホース曲り管を形成した。

内径φ×外径φ（ｍｍ　）　　破裂圧力（ｋｇ　／　ｃ
ｆｆｌ　）実力値＋９　　　　２７　　　　　　　　　
１６！？　　　　　：１ 上記表からも判るようにいずれも破裂圧力は、従来のＥ
　Ｐ　Ｄ　Ｍのホースに劣らない強度が得られ、耐熱性
、耐寒性も優れていた。

（実施例２） ４−記実施例１と同様の条件で下記のエアーホスの曲り
管を製作した。

（） ０ ２ ４ いずれも耐熱性、耐寒性の優れたエアーホースが得られ
た。

（本発明の効果） 本発明は以上のように構成され、シリコンゴムをホース
状に押し出す際、グイ内部において補強層を内方ゴム層
と外方ゴム層の間に位置させて押し出すようにしたので
、押出時の圧力で該補強層のメツシュを通して内方ゴム
層と外方ゴム層は一体化され、未加硫状態でもある程度
の剛さを有し、形状保持機能を持たせるようにすること
ができる。

従って、曲りマンドレルを用いて加硫することができ、
シリコンゴムホースの曲り管を容易に得るこ吉ができる
。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は押出ヘッドの一
例を示す断面図、第２図はホースの構造を示す斜視図、
第３図はホースの一部拡大断面図である。 １・・・押出ヘッド本体、３・・・内方ゴム層５ ・外方ゴム層、 ・補強層 補強布 特１．′１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シリコンゴム材料より成るゴムホースにおいて内方
   ゴム層と外方ゴム層の中間に繊維等を編組した補強層を
   有し、上記内方ゴム層と上記外方ゴム層を押し出すとき
   該補強層を同時に押出し該補強層は帯状でホースの軸方
   向に沿って上記内方ゴム層を包囲するようにまるめられ
   、その端縁は重ね合わせられ該補強層のメッシュを通っ
   て内方ゴム層と外方ゴム層は押出時の圧力で一体的にな
   り加硫により該補強層はゴムホース内に固定されている
   ことを特徴とするシリコンゴムホース。 ２、成型加硫のマンドレルに挿入できるようシリコンゴ
   ム材料をホース状に押し出す際同時にその中間部に適宜
   の剛さを有する補強層を形成し未加硫状態で形状保持機
   能を具備させたことを特徴とするシリコンゴムホース。 ３、上記シリコンゴム材料は可塑度が３２０〜３８０（
   ウイリアムス可塑度計による）である請求項１又は２に
   記載のシリコンゴムホース。 ４、上記補強層は、ガラス繊維で構成されている請求項
   １又は２に記載のシリコンゴムホース。