JPH0617067B2 - 熱可塑性樹脂マンドレルおよび可撓性耐圧ホースの製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は特に可撓性耐圧ホースの製造に好適なマンドレ
ルおよびこれを用いてポリアミド樹脂をコアチユーブと
した可撓性耐圧ホース製造法に関するものである。

〔従来の技術〕

ポリアミド樹脂からなるコアチユーブの表層をブレード
繊維およびゴムまたは熱可塑性樹脂とからなるシースチ
ユーブで被覆補強した可撓性耐圧ホースはポリアミド樹
脂のもつすぐれた機械的強度や耐薬品性等の化学的特性
からオイル、ガソリン等の液体および空気、フレオンガ
ス等の気体の輸送用として広く用いられている。

ポリアミド樹脂をコアチユーブとした耐圧ホースはコア
チユーブの外周にポリアミド繊維、ポリエステル繊維ま
たはその他の各種ブレード繊維およびゴムまたは熱可塑
性樹脂が被覆補強されている。

このブレード繊維およびゴムまたは熱可塑性樹脂の被覆
補強に際してはコアチユーブに多大な外圧が加えられる
ためコアチユーブの変形を防止する目的でコアチユーブ
内には通常、コアチユーブの内径に合わせた外径を有す
る熱可塑性樹脂丸棒を挿入した後実施している。

しかしながらコアチユーブ内に熱可塑性樹脂丸棒を挿入
する方法はコアチユーブの肉厚が薄肉になるほどキンク
しやすいため、丸棒の挿入が離しくなり、通常コアチユ
ーブの肉厚は０．５mm以上必要とする問題がある。

一方、ポリアミドコアチユーブの肉厚は可撓性、耐薬品
性、耐ガス透過性、機械的強さ、経済性などの数々の要
求特性に応じて種々の厚みに設定されるが、これらの要
求特性を勘案しても０．５mm以下の肉厚で十分な場合が
多い。

また、ポリアミド樹脂は可撓性が不十分なためできる限
り肉厚を薄くするのが可撓性向上に望ましい。

一方、ポリアミドコチユーブを薄肉化する場合、当該薄
肉コアチユーブ上に直接ブレード繊維を施すとコアチユ
ーブの変形などをきたし好ましくないため、当該薄肉化
コアキューブをホース内管内層とし該内管内層上にゴム
または熱可塑性樹脂の内管外層を施し、さらに補強層お
よびゴムまたは熱可塑性樹脂の外管を施すことも知られ
ているが、このような構造においても、前記と同様の問
題点がある。

コアチユーブ内に、熱可塑性丸棒を挿入する方法の他の
欠点としては、コアチユーブが長尺になるほど丸棒の挿
入に多大な労力が必要となることおよびコアチユーブの
内径の寸法精度を厳しく管理する必要があることなどの
問題があり、プロセス的に望ましい方法とはいえない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そこで、本発明者らは上記の問題を解消し、肉厚が０．
５mm以下の薄肉で、かつ比較的長尺で寸法精度の良好な
ポリアミドコアチユーブを有する可撓性が優れた耐圧ホ
ースを効率的に製造する方法の確立を目的として検討し
た。

〔問題を解決するための手段〕

すなわち、本発明の第１の発明は熱可塑性樹脂の丸棒の
外周面に０．５mm以下の肉厚を有するポリアミド樹脂の
被覆層を非接着状態で積層してなる熱可塑性樹脂マンド
レルであり、第２の発明は第１の押出機へ熱可塑性樹脂
を供給し、ダイ内で該熱可塑性樹脂の棒状の流れとな
し、サイジング装置で冷却しつつ熱可塑性樹脂の丸棒を
形成し、その外周面に第２の押出機で環状の流れとなし
たポリアミド樹脂をダイ外で積層することにより、熱可
塑性樹脂の丸棒の外周面に０．５mm以下の肉厚を有する
ポリアミド樹脂の被覆層を非接着状態で積層してなる熱
可塑性樹脂マンドレルの外周面に接着剤を塗布し、次い
で接茶剤の塗布されたマンドレルの外表面にゴムを被覆
して、ブレード繊維とゴムまたは熱可塑性樹脂を被覆し
てシースチューブを形成させてマンドレルとシースチュ
ーブの一体物を得、前記一体物から前記丸棒を、前記丸
棒の端面に流体圧をかけて引抜いて、前記被覆層をシー
スチューブの内側にコアチューブとして残留させること
を特徴とする可撓性耐圧ホースの製造法である。

以下、具体的に本発明の可撓性耐圧ホースの構造につい
て述べる。

本発明法に使用するポリアミド樹脂とはナイロン６、ナ
イロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロ
ン１１、ナイロン１２等の通常のポリアミド樹脂または
これら相互の共重合ポリアミド樹脂であり、これらのポ
リアミド樹脂に変性ポリオレフイン樹脂などの他の樹脂
の少なくとも１種を前記ポリアミドの性質を著しく損わ
ない範囲でブレンドしたものも使用することができる。

これらの中でナイロン６、ナイロン６６あるいはこれら
の共重合ポリアミド樹脂は耐ガソリン性、耐フレオンガ
ス透過性等の面から特に有効である。またナイロン１
１、ナイロン１２等の比較的アミド基濃度の少ないポリ
アミド樹脂は低温衝撃性、屈曲疲労性等の面から特に有
効である。なお、これらのポリアミド樹脂に可塑剤、離
型剤、易滑剤、核剤、着色剤、耐熱剤、耐候剤、紫外線
吸収剤、難燃剤、耐磨耗剤、補強剤その他の各種添加剤
を配合したものであつても使用することができる。

特に一体物から熱可塑性樹脂丸棒を引き抜くに際しては
ポリアミド樹脂に離型剤や易滑剤を添加したものがより
好ましく、また予め熱可塑性樹脂丸棒の表面をシリコン
系、フッ素系の離型剤などで処理したものも好適に使用
できる。

本発明に使用する熱可塑性樹脂の丸棒としては可撓性、
耐熱性等がすぐれたものが好ましく、例えば可塑剤が１
０〜３０％程度添加された可塑化ナイロン１１および１
２、ポリエステルアミド樹脂、ポリエーテルエステルア
ミド樹脂、ポリエーテルエステル樹脂、共重合ポリエス
テル樹脂や他の熱可塑性樹脂も使用することができる。

本発明に使用するブレード繊維としてはポリエステル繊
維およびポリアミド繊維が代表的であるが、その他の合
成繊維であつても使用することができる。

本発明に使用するゴムまたは熱可塑性樹脂としては塩素
化ポリエチレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴ
ム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン
三元共重合体または塩化ビニル樹脂、熱可塑性ポリウレ
タン等を使用することができるが、その他のゴムまたは
熱可塑性樹脂であつてもよい。

本発明の熱可塑性樹脂マンドレルを製造する方法として
は、第１の押出機へ熱可塑性樹脂を供給し、ダイ内で棒
状の流れとし、希望するポリアミド樹脂コアチユーブの
内径に合せた外径を有するサイジング装置で冷却しなが
ら熱可塑性樹脂の丸棒を作つた後、その外周面に第２の
押出機で環状流れとなしたポリアミド樹脂を希望する厚
みにダイ外で積層し冷却する連続法が好ましいが、あら
かじめ熱可塑性樹脂丸棒を作つておき、あらためてポリ
アミド樹脂を積層する方法であつてもよい。

ここで丸棒とは、その横断面が完全に円形の柱状のもの
でもよいし、わずかにだ円形のものでもよいし、また、
本発明のホース製造上障害にならない程度の肉厚を有す
る中空体であってもよい。この熱可塑性樹脂の丸棒に積
層するポリアミド樹脂層の厚みは、用途による要求性能
に応じて自由に選択できるが、０．５mm以下、特に０．
１〜０．４mmの範囲の厚みにするのが好ましい。

ポリアミド樹脂の厚みが０．５mmを越えると可撓性が不
十分なため好ましくない。上記ポリアミド樹脂層の内外
周面に可撓性を損わない範囲で可塑化ポリアミド樹脂、
ポリエステルアミド樹脂、ポリエーテルエステルアミド
樹脂、ポリエーテルエステル樹脂、共重合ポリエステル
樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂等の縮合ポリマ系柔軟
樹脂を積層することも可能である。

本発明の熱可塑性樹脂マンドレルの構造において重要な
ことは、ポリアミド樹脂の被覆層と丸棒とは互いに非接
着状態で接触しているということである。接着剤を介す
ることなく、また前記被覆層と丸棒のいずれかが接着剤
としての機能を発揮することなく、密着ないしは悲密着
状態で両者を接触させるが、好ましくは悲密着状態で接
触させる。

なお、悲密着性のマンドレルの成形方法としては丸棒に
離型剤、易滑剤等の塗布および丸棒とポリアミド樹脂の
積層に際し、層間にエア等を吹き込むことにより冷却を
促進させる方法等が有効である。

かくして、第１図および第２図の部分縦断面及び横断面
で示される丸棒(1)と被覆層(2)とからなるマンドレル
(3)が得られる。

本発明の可撓性耐圧ホースを製造する方法の一例として
は、上記構造の熱可塑性樹脂マンドレルの外周面に接着
剤を塗布後ゴムを被覆し、次いでブレード繊維を編組し
た層（編組層）とし、さらにゴムまたは熱可塑性樹脂を
被覆した後、熱可塑性樹脂の丸棒のみを抜いてポリアミ
ド樹脂の被覆層をコアチユーブとして残す方法を採用す
ると、本発明のホースが得られる。

上記熱可塑性樹脂マンドレルまたはブレード繊維の外周
面にゴムまたは熱可塑性樹脂を被覆する方法は任意であ
り、例えばゴムまたは熱可塑性樹脂を押出方法によつて
形成する方法、テープをらせん状に巻きつける方法等が
採用できる。

上記ゴムの外周面にブレード繊維を編組する方法は任意
であり、例えば垂直式ブレーデイング装置または水平式
ブレーデイング装置によるブレーデイングする方法等が
採用できる。

ポリアミド樹脂層の外周面に被覆補強するゴムまたは熱
可塑性樹脂とブレード繊維の編組層は上記構成に限定さ
れるものでなく任意であり、例えばポリアミド樹脂層の
外周面にブレード繊維、ゴムまたは熱可塑性樹脂の順の
ように各種層構式で被覆補強してもよい。

さらに上記ポリアミド樹脂層とゴムまたはブレード繊維
等との密着を緊密に行なうためにはポリアミド樹脂層に
ウレタン系、シリコーン系等の接着剤を塗布した後、被
覆補強するのが好ましい。

このようにして、第３図および第４図の部分的に縦断面
化した側面図と横断面構造のマンドレル(3)と、ホース
のコア層(4)とからなる一体物(5)が得られる。一体物
(5)は、好ましくはゴム管(6)、ブレード繊維の編組層
(7)及びゴム管(8)とから成立つている。

本発明で熱可塑性丸棒を一体物から引き抜く方法は丸棒
の端面に、たとえば空気、水などの流体圧をかけて引抜
く方法が採用される。

かくして、第５図と第６図の一部縦断面化した側面と横
断面構造の可撓性耐圧ホースが得られる。すなわち、被
覆層(2)がホースの最内層となり、いわゆるコアチュー
ブ(2″)として残り、その上に順次ゴム層(6)、ブレード
繊維の編組層(7)、ゴム層(8)が積層した構造のホースと
なる。

〔発明の効果〕

本発明のマンドレルは丸棒と被覆層とが悲接着状態に接
触しているので、本発明法を効果的に実現できる。本発
明法は、従来のポリアミドコアチューブへの丸棒の挿入
する工程を簡略化できるとともに本発明で得られた可撓
性耐圧ホースは強度等の機械的特性、耐薬品性等の化学
的特性および可撓性、耐フレオンガス透過性等が均衡し
てすぐれており、オイル、ガソリン等の液体および空
気、フレオンガス等の気体の輸送用ホースとして有用で
ある。以下に実施例を挙げて本発明をさらに説明する。

〔実施例〕

実施例１〜５、比較例１〜２ ４０mm押出機を用い可塑化ナイロン１１〔東レ（株）リ
ルサンＢＥＳＮＯｐ４０ＴＬ〕を投入し、２１０〜２２
０℃の温度で押出して２１０℃のダイ内で棒状の流れと
なした。次いでこの棒状物をダイから押出し、冷却層内
でサイジングしながら冷却し、外径１１mmの丸棒を成形
した。

次に上記丸棒を２５mm押出機に取付けたクロスヘッドダ
イ内を通過させるとともにナイロン６ 〔東レ（株）Ｃ
Ｍ１０４１×０４〕またはナイロン１１〔東レ（株）リ
ルサンＢＥＳＮＯ ＴＬ〕を２３０〜２５０℃の温度で
溶融押出して２２０〜２４０℃のクロスヘッドダイから
環状の流れとなした後、ダイ外で丸棒の外周面に０．０
５〜１．０mmの範囲で第１表に示す厚さに積層し、冷却
層内で冷却し、マンドレルを得た。次いでマンドレルの
外周面にウレタン系接着剤（ロード・ファ・イースト・
インコーポレイテッド製“ケムロツク”２５０）を塗布
した後、上記マンドレルを５０mm押出機に取付けたクロ
スヘツドダイ内を通過させるとともに、エチレン−プロ
ピレン−ジエン共重合体ゴム〔住友化学（株）製エスブ
レン５０１組成物〕を５０〜１００℃の温度で押出し、
マンドレルの外周面に１．０mmの厚さに被覆した後、そ
の外周面に１，５００デニール１０本よりのポリエステ
ル繊維を水平式ブレーデイング装置を用いてブレーデイ
ング角度５４゜４４′、張力２kgの条件で編組した。さ
らにその外周面に肉厚２．０mmのエチレン−プロピレン
−ジエン共重合体組成物を５０mm押出機によって上記と
同様に被覆した後、１９０℃の温度で６０〜９０分間の
条件で被覆ゴムを加硫し一体物を３０ｍ作つた。

次いで一体物の丸棒の端面に８０kg／cm²の水圧をかけ
て丸棒のみを一体物から抜き、ナイロンコアチューブを
有する耐圧ホースを得た。

このようにして得た各種耐圧ホースについて柔軟性およ
びフレオン１２ガス透過性を評価した結果を第１表に示
す。なお、耐圧ホースの柔軟性の測定は３０cm長に切断
したホースの片端を固定し、他端をＵ字型に折り曲げ、
ホース曲げ部分の半径が外径の２倍になったときのホー
スの反力を測定し、可撓性の尺度とした。フレオン１２
ガスの透過性試験は３０cmに切断した耐圧ホース内にフ
レオン１２ガスを１cm³当り０．６±０．１ｇに封入
し、６０℃の空気恒温槽内に９６時間放置し、２４時間
放置後からの重量変化を測定し、透過量（ｇ／ｍ／７２
ｈｒ）を算出した。

第１表から明らかな通り、ポリアミドコア層の肉厚が
０．１mm以下の極薄肉の耐圧ホースが成形可能であり、
かつポリアミドコア層の肉厚を０．５mm以下とすること
により可撓性、耐フレオンガス透過性等が均衡してすぐ
れており、可撓性耐圧ホースとして有用であることがわ
かる。

比較例３〜５ 実施例１〜５と同様のナイロン６およびナイロン１１を
用い、それぞれから内径１１．４±０．１mmで第２表に
示す肉厚の単層チユーブを各３０ｍ成形し、これに実施
例１〜５と同様の外径１１．０mmの可撓化ナイロン１１
丸棒の挿入を試みた結果を第２表に示す。

第２表から明らかなとおり、従来方法の丸棒挿入方式で
は、ポリアミド薄肉チユーブコア層を有する耐圧ホース
は得られないことがわかる。

実施例６〜７ 実施例１〜５と同様の可塑化ナイロン１１丸棒を２台の
押出機に取付けた２層クロスヘツドダイ内を通過させる
とともに、一方の押出機にナイロン６〔東レ（株）ＣＭ
１０４１×０４〕を投入し２４０〜２５０℃の温度で押
出して２４０℃の２層クロスヘッドダイ内で感情の流れ
となした。更に１台の押出機にはポリエーテルエステル
アミド樹脂〔ＡＴＯ４（株）ＰＥＢＡ×５５３３ＳＮＯ
Ｏ〕を投入し、１７０〜１９０℃の温度で押出して前述
の２層クロスヘツドダイ内のナイロン６の外側に導入
後、環状流れとなして外側、内側環の流れを合流させ
た。次いでこの合流物をダイから押出し、ダイ外で前述
のマンドレルの外周面に肉厚０．６mmでナイロン６とポ
リエーテルエステルアミド樹脂の厚み比が３５％：６５
％または６５％：３５％の割合で積層し、冷却槽内で冷
却し、内層ナイロン６と外層ポリエーテルエステルアミ
ド樹脂を積層したマンドレルを得た。

次いで実施例１〜５と同様にしてマンドレルの外周面に
ウレタン系接着剤、ポリエステル繊維、肉厚２．０mmの
クロロスルホン化ポリエチレンゴム〔デユポン（株）ハ
イパロン４８〕組成物の被覆補強を行ない加硫後、可塑
化ナイロン１１丸棒のみをホースから抜き、ポリエーテ
ルエステルアミド樹脂とナイロン６を積層したコアチュ
ーブを有する耐圧ホースを１０ｍ得た。

このようにして得た耐圧ホースを実施例１〜５と同様の
方法で柔軟性およびフレオン１２ガス透過性を評価した
結果を第３表に示す。

第３表から明らかなとおり、ポリアミドコア層にポリエ
ーテルエステルアミド樹脂のような縮合ポリマ系柔軟樹
脂を積層しても可撓性を損わなく耐フレオンガス透過性
と均衡してすぐれていることがわかる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明のマンドレルの構成を示す一部縦断面化
された側面図、第２図は第１図II−IIに沿つて切断され
た横断面図、第３図は本発明のマンドレルを一部縦断面
化された耐圧ホースの側面図、第４図は第３図IV−IVに
沿つて切断された横断面図、第５図は本発明のマンドレ
ルによつて製造された可撓性耐圧ホースの構成を示す一
部縦断面化された側面図、第６図は第５図VI−VIに沿つ
て切断された横断面図である。 (1)：丸棒 (2)：ポリアミド樹脂コアチューブ (3)：ゴム被覆層 (4)：合成繊維編組層 (5)：ゴム被覆層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審判の合議体 審判長 堀 泰雄 審判官 仁木 由美子 審判官 増山 剛 (56)参考文献 特開 昭56−86733（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−13472（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−133388（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱可塑性樹脂の丸棒の外周面に0.5mm以下
   の肉厚を有するポリアミド樹脂の被覆層を非接着状態で
   積層してなる熱可塑性樹脂マンドレル。
2. 【請求項２】第１の押出機へ熱可塑性樹脂を供給し、ダ
   イ内で該熱可塑性樹脂の棒状の流れとなし、サイジング
   装置で冷却しつつ熱可塑性樹脂の丸棒を形成し、その外
   周面に第２の押出機で環状の流れとなしたポリアミド樹
   脂をダイ外で積層することにより、熱可塑性樹脂の丸棒
   の外周面に0.5mm以下の肉厚を有するポリアミド樹脂の
   被覆層を非接着状態で積層してなる熱可塑性樹脂マンド
   レルの外周面に接着剤を塗布し、次いで接着剤の塗布さ
   れたマンドレルの外表面にゴムを被覆して、ブレード繊
   維とゴムまたは熱可塑性樹脂を被覆してシースチューブ
   を形成させてマンドレルとシースチューブの一体物を
   得、前記一体物から前記丸棒を、前記丸棒の端面に流体
   圧をかけて引抜いて、前記被覆層をシースチューブの内
   側にコアチューブとして残留させることを特徴とする可
   撓性耐圧ホースの製造法。