WO2023074111A1 - マリンホースおよびその製造方法 - Google Patents

マリンホースおよびその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2023074111A1
WO2023074111A1 PCT/JP2022/032554 JP2022032554W WO2023074111A1 WO 2023074111 A1 WO2023074111 A1 WO 2023074111A1 JP 2022032554 W JP2022032554 W JP 2022032554W WO 2023074111 A1 WO2023074111 A1 WO 2023074111A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
urethane
hose
outer peripheral
peripheral surface
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/032554
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
敬瑛 西
義典 玉田
修一 鳥海
Original Assignee
横浜ゴム株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 横浜ゴム株式会社 filed Critical 横浜ゴム株式会社
Priority to EP22886445.0A priority Critical patent/EP4425023A1/en
Publication of WO2023074111A1 publication Critical patent/WO2023074111A1/ja

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • F16L11/08Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with reinforcements embedded in the wall
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B1/00Layered products having a non-planar shape
    • B32B1/08Tubular products
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/40Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyurethanes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics

Definitions

  • the present invention relates to a marine hose and a method for manufacturing the same, and more particularly, a marine hose that has good wear resistance and has a urethane layer of a desired thickness on the outermost peripheral surface, which can improve the productivity of the marine hose.
  • the present invention relates to a hose and its manufacturing method.
  • Marine hoses are used to transport fluids such as crude oil by sea (see Patent Document 1, for example). Some marine hoses have a urethane layer on the outermost surface in order to suppress abrasion of the outermost surface.
  • This urethane layer is formed, for example, by applying a liquid material made of a rubber composition containing a castable urethane polymer to the outer peripheral surface of the hose body and aging it.
  • a liquid material made of a rubber composition containing a castable urethane polymer
  • This rubber composition there is an advantage that a urethane layer having excellent abrasion resistance can be formed without going through a vulcanization process.
  • it since it is a liquid material, it cannot be applied thickly at once, so it is necessary to repeatedly apply it to obtain a desired thickness. Also, a very long aging time is required until the liquid material hardens. Therefore, there is room for improvement in improving the productivity of marine hoses having good abrasion resistance and a desired thickness of urethane layer on the outermost peripheral surface.
  • An object of the present invention is to provide a marine hose which has good abrasion resistance and has a urethane layer of a desired thickness on the outermost peripheral surface, and which can improve productivity, and a method for manufacturing the same. be.
  • the marine hose of the present invention is a marine hose having a urethane layer on the outermost peripheral surface, wherein the urethane layer is a urethane outer layer made of a rubber composition containing a castable urethane polymer, and the urethane outer layer and a urethane inner peripheral layer made of a rubber composition containing a millable urethane polymer and arranged on the inner peripheral side of the urethane.
  • the method for manufacturing a marine hose according to the present invention is a method for manufacturing a marine hose having a urethane layer on the outermost peripheral surface, in which a cylindrical reinforcing layer is embedded between a cylindrical unvulcanized inner surface layer and a cover layer.
  • a cylindrical hose body is molded, and a molded body obtained by laminating a sheet-like material made of a rubber composition containing a millable urethane polymer on the outer peripheral surface of the hose body is placed inside a vulcanization can and steamed.
  • the hose body is vulcanized by vulcanization, the sheet-like material is formed on the urethane inner peripheral layer, and a liquid material made of a rubber composition containing a castable urethane polymer is formed on the outer peripheral surface of the urethane inner peripheral layer.
  • a laminate structure in which the liquid material is formed on the outer peripheral layer of urethane by coating and aging, and the inner peripheral layer of urethane and the outer peripheral layer of urethane are laminated in order on the outer peripheral surface of the vulcanized hose main body. is provided with the urethane layer of
  • the urethane inner peripheral layer can be formed by laminating and steam vulcanizing the sheet-shaped material made of a rubber composition containing a millable urethane polymer, so that an arbitrary layer thickness can be obtained in a short time.
  • the urethane outer layer can be formed by applying and aging a liquid material made of a rubber composition containing a castable urethane polymer, so excellent abrasion resistance can be ensured. Therefore, by forming the urethane layer into a laminate structure of the outer urethane layer and the inner urethane layer, the outer peripheral surface of the urethane layer can obtain excellent wear resistance and the urethane layer can be formed to a desired thickness. Easier to find. Therefore, it is advantageous to manufacture a marine hose with good wear resistance and having a desired thickness of urethane layer on the outermost peripheral surface with high productivity.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating the marine hose of the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an enlarged longitudinal cross-sectional view of the upper half of the vicinity of one end in the longitudinal direction of the marine hose in FIG.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating the horizontal cross-sectional structure of the marine hose in cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing an enlarged view of the periphery of the urethane layer in FIG. 3 in a vertical cross section.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing a modification of the urethane layer of FIG. FIG.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a process of laminating a sheet-like material on the outer peripheral surface of the hose main body when manufacturing the marine hose of FIG.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a process of steam vulcanizing the hose main body in which the sheet-like materials of FIG. 6 are laminated.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating the hose main body and the urethane inner peripheral layer vulcanized by the process of FIG.
  • FIG. 9 is an explanatory view illustrating the process of applying a liquid material to the outer peripheral surface of the urethane inner peripheral layer of FIG.
  • the embodiment of the marine hose 1 illustrated in FIGS. 1 to 4 is a cylindrical hose body in which cylindrical reinforcement layers 5, 6, and 7 are embedded between a cylindrical inner surface layer 4 and a cover layer 9. and a urethane layer 10 laminated on the outer peripheral surface of the hose body portion 3 .
  • the outermost layer surface of the marine hose 1 is this urethane layer 10 .
  • the reinforcing layer groups 6 and 7 can be appropriately provided based on the pressure resistance required for the marine hose 1 and the like.
  • the longitudinal ends of the marine hose 1 are provided with connecting ends 2 for connecting another marine hose 1 .
  • the connecting end portion 2 has a nipple 2b extending in the longitudinal direction of the marine hose 1 and a flange 2a joined to one longitudinal end of the nipple 2b.
  • a dashed-dotted line CL in the drawing is a center line passing through the center of the cross section of the marine hose 1 and extending in the longitudinal direction of the hose.
  • the range of 1/4 of the cross section of the marine hose 1 is shown, the other range (range of 3/4) not shown has the same structure.
  • the hose body portion 3 extending between the respective connecting ends 2 is centered on the cylindrical flow path 1a (that is, centered on the center line CL), from the inner peripheral side, the inner surface Layer 4, inner first reinforcing layer group 5, reinforcing wire layer 6r, inner second reinforcing layer group 6, outer reinforcing layer group 7, buoyancy layer 8, and cover layer 9 are coaxially laminated.
  • the inner first reinforcing layer group 5, the inner second reinforcing layer group 6, and the outer reinforcing layer group 7 are composed of nipple wires 5w, 6w, and 7w at one end of each, and a fixing ring 2c protruding from the outer peripheral surface of the nipple 2b. etc., it is fixed to the nipple 2b.
  • the inner peripheral surface of the inner surface layer 4 becomes the flow path 1a for the fluid L.
  • fluid L examples include crude oil, gasoline, and LPG.
  • An appropriate material is adopted for the inner surface layer 4 depending on the type of the fluid L.
  • the inner layer 4 is made of nitrile rubber or the like, which has excellent oil resistance.
  • the inner first reinforcing layer group 5 is constructed by laminating a plurality of cord reinforcing layers.
  • the number of cord reinforcing layers is appropriately set to a necessary number, for example, about 4 to 30 layers.
  • Each cord reinforcing layer is formed by arranging a large number of rubber-coated reinforcing cords in parallel.
  • each cord reinforcement layer a large number of reinforcement cords extend obliquely at a predetermined angle with respect to the center line CL.
  • the cord reinforcing layers stacked vertically adjacent to each other are arranged so that the reinforcing cords are slanted in opposite directions and intersect each other.
  • resin fiber cords made of polyester, polyketone, aramid, vinylon, nylon, etc., which are commonly used in marine hoses, or steel cords are used.
  • Each cord reinforcement layer is covered with a thin rubber layer for adhesion, and adjacent laminated cord reinforcement layers are joined via this thin rubber layer.
  • the inner peripheral surface of the first inner reinforcing layer group 5 and the outer peripheral surface of the inner surface layer 4 are in contact and joined together.
  • the reinforcing wire layer 6r is formed by spirally winding reinforcing wires around the outer peripheral surface of the first inner reinforcing layer group 5 at intervals in the longitudinal direction of the marine hose 1.
  • the reinforcing wire layer 6r is also covered with an adhesive rubber layer.
  • the outer peripheral surface of the inner first reinforcing layer group 5 and the outer peripheral surface of the reinforcing wire layer 6r are in contact and joined together.
  • the reinforcing wire layer 6r can optionally be provided.
  • the reinforcing wire layer 6 r can also be arranged inside the first inner reinforcing layer group 5 .
  • the inner second reinforcing layer group 6 and the outer reinforcing layer group 7 each have substantially the same structure as the inner first reinforcing layer group 5, and are configured by laminating a plurality of cord reinforcing layers.
  • the inner peripheral surface of the inner second reinforcing layer group 6 and the outer peripheral surface of the reinforcing wire layer 6r are in contact and joined together.
  • the outer reinforcing layer group 7 is a reinforcing layer that assists the inner reinforcing layer groups 5 and 6, and resists the impact force (internal pressure) generated in the marine hose 1 when the inner reinforcing layer groups 5 and 6 are damaged.
  • the inner peripheral surface of the outer reinforcing layer group 7 and the outer peripheral surface of the inner second reinforcing layer group 6 are in contact and joined together.
  • the buoyancy layer 8 is made of a material such as sponge rubber or foamed polyurethane that exerts buoyancy to float the marine hose 1 on the sea.
  • the layer thickness of the buoyancy layer 8 (layer thickness other than the lengthwise end portions) varies depending on the size of the marine hose 1 and the required buoyancy, but is, for example, about 60 mm or more and 300 mm or less.
  • the outer peripheral surface of the outer reinforcement layer group 7 and the inner peripheral surface of the buoyancy layer 8 are in contact and joined together. Since this marine hose 1 is a floating type, it has a buoyancy layer 8, but in the case of a submarine type marine hose 1, the buoyancy layer 8 is omitted.
  • the cover layer 9 is made of an impermeable material such as rubber.
  • the outer peripheral surface of the buoyancy layer 8 and the inner peripheral surface of the cover layer 9 are abutted and joined, and the outer peripheral surface of the cover layer 9 and the inner peripheral surface of the urethane layer 10 are abutted and joined.
  • the cover layer 9 preferably contains NBR rubber, which has good bonding with urethane, as a main component.
  • the urethane layer 10 has a laminated structure of a urethane outer layer 12 and a urethane inner layer 11 .
  • the layer thickness of the urethane layer 10 is, for example, 3 mm or more and 10 mm or less.
  • the urethane layer 10 extends continuously over the entire length of the hose main body 3, but can be provided only in a necessary range in the longitudinal direction of the hose main body 3.
  • the urethane layer 10 is provided only on both ends of the hose body 3 in the longitudinal direction where the wear is most intense, or at least in a range including both ends.
  • the urethane inner peripheral layer 11 is laminated on the outer peripheral surface of the hose main body 3 (cover layer 9).
  • the urethane inner peripheral layer 11 is formed by curing a rubber composition containing a millable urethane polymer.
  • a rubber composition containing a millable urethane polymer before curing is cured by vulcanization like general unvulcanized rubber.
  • Various known rubber compositions can be used as the rubber composition containing the millable urethane polymer.
  • An example of the formulation of this composition is 100 parts by mass of urethane polymer, 50 parts by mass of carbon black or silica, 30 parts by mass of plasticizer, and 5 parts by mass of vulcanizing agent.
  • the type of urethane polymer, the type of compounding agents, and the compounding ratio thereof are appropriately determined according to the required durability (abrasion resistance) and the like.
  • the layer thickness of the urethane inner peripheral layer 11 is, for example, 2 mm or more, which is greater than or equal to the layer thickness of the urethane outer peripheral layer 12 . More preferably, the layer thickness of the urethane inner peripheral layer 11 is 60% or more of the layer thickness of the urethane layer 10 .
  • the urethane outer peripheral layer 12 is laminated on the outer peripheral surface of the urethane inner peripheral layer 11, and the outer peripheral surface of the urethane inner peripheral layer 11 and the inner peripheral surface of the urethane outer peripheral layer 12 are abutted and joined.
  • the urethane outer layer 12 is formed by curing a rubber composition containing a castable urethane polymer.
  • a rubber composition containing a liquid millable urethane polymer is cured by aging (curing) at room temperature, so a vulcanization step for curing is unnecessary.
  • the layer thickness of the urethane outer layer 12 is, for example, 0.5 mm or more and 2 mm or less.
  • Various known rubber compositions can be used as the rubber composition containing the millable urethane polymer.
  • An example of the formulation of this composition is 100 parts by mass of urethane polymer, 50 parts by mass of carbon black or silica, 30 parts by mass of plasticizer, and 5 parts by mass of vulcanizing agent.
  • the type of urethane polymer, the type of compounding agents, and the compounding ratio thereof are appropriately determined according to the required durability (abrasion resistance) and the like.
  • the color of the urethane outer layer 12 and the color of the urethane inner layer 11 laminated adjacent to the urethane outer layer 12 can be the same, but can also be different.
  • the colors of the two are made different, at least one of the hue, saturation, and lightness of the two is made different so that they can be easily distinguished at a glance. For example, one is red, orange, and yellow, and the other is black, gray, brown, and blue.
  • the urethane inner peripheral layer 11 can also have a laminated structure in which a plurality of layers 11a and 11b with different colors are laminated.
  • a plurality of layers 11a and 11b with different colors are laminated.
  • at least one of the hue, saturation, and lightness of the urethane inner layers 11a and 11b is made different so that the respective urethane inner layers 11a and 11b can be easily distinguished at a glance.
  • one is red, orange, and yellow, and the other is black, gray, brown, and blue.
  • the color of the urethane inner peripheral layer 11b on the inner peripheral side is preferably a color that can be easily distinguished from the color of the urethane outer peripheral layer 12 at a glance.
  • the inner surface layer 4, the inner first reinforcing layer group 5, the reinforcing wire layer 6r, and the inner second reinforcing layer group are sequentially formed on the outer peripheral side of the mandrel 13 on which the connecting end portion 2 is fitted. 6.
  • the materials forming the outer reinforcement layer group 7, the buoyancy layer 8, and the cover layer 9 are coaxially laminated. As a result, a cylindrical hose main body 3 having cylindrical reinforcing layers 5, 6 and 7 embedded between the cylindrical unvulcanized inner surface layer 4 and the cover layer 9 is formed.
  • a sheet-like material 11T made of a rubber composition containing an unvulcanized millable urethane polymer is laminated on the outer peripheral surface of the molded cylindrical hose main body 3 to form a molded body. do.
  • a sheet-like material 11T having a predetermined thickness may be spirally wound around the required range of the outer peripheral surface of the hose main body 3 (cover layer 9).
  • a sheet material 11T having a predetermined thickness is used according to the layer thickness of the urethane inner peripheral layer 11 to be formed. When the layer thickness of the urethane inner peripheral layer 11 is large, the sheet-like material 11T having a predetermined thickness may be stacked and wound several times. be.
  • a molded body in which the sheet material 11T is laminated on the outer peripheral surface of the cylindrical hose body 3 is placed inside the vulcanization can 14 and steam vulcanized.
  • the hose body 3 is vulcanized and the sheet material 11T is cured to form the urethane inner peripheral layer 11, as illustrated in FIG.
  • a liquid material 12T made of a rubber composition containing a castable urethane polymer is supplied from a container 15, applied to the outer peripheral surface of the formed urethane inner peripheral layer 11, and aged at room temperature.
  • the coating thickness of the liquid material 12T is adjusted according to the layer thickness of the urethane outer layer 12 to be formed.
  • the layer thickness of the urethane outer layer 12 is adjusted by repeating the operation of applying the liquid material 12T to a predetermined thickness.
  • the maximum coating thickness that can be formed by coating the liquid material 12T at one time is about 1.0 mm.
  • the urethane outer layer 12 is formed by curing the liquid material 12T after a predetermined aging time has passed.
  • the urethane layer 10 having a laminated structure in which the urethane inner peripheral layer 11 and the urethane outer peripheral layer 12 are sequentially laminated on the same axis is formed on the outer peripheral surface of the vulcanized hose main body 3 (cover layer 9).
  • the marine hose 1 illustrated in FIGS. 1 to 4 is completed.
  • the urethane inner peripheral layer 11 can be formed by laminating and steam vulcanizing the sheet-like material 11T made of a rubber composition containing a millable urethane polymer.
  • the time required for laminating the sheet material 11T having a predetermined thickness can be reduced to about 5 to 10 minutes for one marine hose 1 .
  • the time required to vulcanize the sheet material 11T does not add time because vulcanization is performed simultaneously with vulcanization of the other materials.
  • the urethane layer 10 when forming the urethane layer 10 using a rubber composition containing a castable urethane polymer, it takes a long time to apply and age the liquid material 12T. For example, when forming the urethane layer 10 having a layer thickness of 1.0 mm on one marine hose 1, it takes about one hour. In addition, a highly skilled worker is required to apply the liquid material 12T to a uniform layer thickness. Therefore, the use of a rubber composition containing a millable urethane polymer is advantageous for obtaining the urethane layer 10 (urethane inner peripheral layer 11) with an arbitrary layer thickness in a short time.
  • the urethane outer layer 12 can be formed by applying and aging the liquid material 12T made of a rubber composition containing a castable urethane polymer, so excellent abrasion resistance can be ensured.
  • the urethane layer 10 is formed using a rubber composition containing a millable urethane polymer, the urethane is hydrolyzed by steam vulcanization, so there is a risk that the abrasion resistance of the urethane layer 10 will decrease. This risk can be avoided in the urethane outer peripheral layer 12 formed by using.
  • the urethane layer 10 can be easily made to have a desired thickness, and the outer peripheral surface of the urethane layer 10 can have excellent abrasion resistance. Obtainable. Therefore, it is advantageous to manufacture the marine hose 1 having good abrasion resistance and having the desired thickness of the urethane layer 10 on the outermost peripheral surface with good productivity.
  • the liquid material 12T can be applied in one step when forming the urethane outer layer 12 with this thickness, thereby shortening the molding time. It will be more advantageous to do so, and productivity will be further improved. In order to shorten the molding time, it is more preferable to set the layer thickness of the urethane outer layer 12 to 1 mm or less.
  • the urethane outer layer 12 When the urethane outer layer 12 is entirely worn away in the thickness direction, the urethane inner layer 11 is exposed. Therefore, if the color of the urethane outer layer 12 and the color of the urethane inner layer 11 laminated adjacent to the urethane outer layer 12 are different, it becomes easy to grasp the degree of wear of the urethane layer 10 at a glance.
  • the inner urethane layer 11 has a laminated structure in which a plurality of layers 11a and 11b with different colors are laminated
  • the inner urethane layer 11a on the outer peripheral side is entirely worn in the thickness direction
  • the urethane inner peripheral layer 11b on the inner peripheral side is exposed. Therefore, if the urethane inner peripheral layer 11 has a laminated structure in which a plurality of layers 11a and 11b with different colors are laminated, it becomes easier to grasp the degree of wear of the urethane layer 10 .
  • Two types of marine hoses were manufactured with an outer diameter of the hose body of 830 mm and a urethane layer with a layer thickness of 4.5 mm over the entire length of the outer peripheral surface of the hose body.
  • a laminated structure was formed with a urethane inner peripheral layer (layer thickness: 3 mm) made of a rubber composition containing a millable urethane polymer placed on the side.
  • the urethane layer had a single-layer structure made of a rubber composition containing a castable urethane polymer. Comparing the time required from the molding of the urethane layer to the completion of the manufacturing of the marine hose 1, the working example was about 30% of the comparative example.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

良好な耐摩耗性を有して所望厚さのウレタン層を最外周面に備えたマリンホースの生産性を向上させることができるマリンホースおよびその製造方法を提供する。円筒状の未加硫の内面層4とカバー層9との間に円筒状の補強層5、6、7が埋設された円筒状の外周面に、ミラブルウレタンポリマーを含むゴム組成物からなるシート状材料11Tを積層した成形体を、加硫缶14の内部でスチーム加硫してホース本体部3を加硫するとともに、シート状材料11Tをウレタン内周層11に形成し、ウレタン内周層11の外周面にキャスタブルウレタンポリマーを含むゴム組成物からなる液状材料12Tを塗布して熟成させることで液状材料12Tをウレタン外周層12に形成して、加硫されたホース本体部3の外周面に、ウレタン内周層11aとウレタン外周層12とが順に積層された積層構造の所望厚さのウレタン層10を設ける。

Description

マリンホースおよびその製造方法
 本発明は、マリンホースおよびその製造方法に関し、さらに詳しくは、良好な耐摩耗性を有して所望厚さのウレタン層を最外周面に備えたマリンホースの生産性を向上させることができるマリンホースおよびその製造方法に関するものである。
 原油等の流体を海上輸送するためにはマリンホースが使用されている(例えば、特許文献1参照)。マリンホースには、最外周面の摩耗を抑制するために、最外周面にウレタン層を備えているものがある。
 このウレタン層は例えば、キャスタブルウレタンポリマーを含むゴム組成物からなる液状材料をホース本体部の外周面に塗布して熟成させることで形成される。このゴム組成物を用いることで、加硫工程を経ることなく耐摩耗性に優れたウレタン層を形成できるメリットがある。しかしながら、液状材料なので一度に厚く塗布することができないため、所望の厚さにするには繰り返し塗布する必要がある。また、液状材料を硬化させるまでには非常に長い熟成時間が必要になる。それ故、良好な耐摩耗性を有して所望厚さのウレタン層を最外周面に備えたマリンホースの生産性を向上させるには改善の余地がある。
日本国特開2014-122672号公報
 本発明の目的は、良好な耐摩耗性を有して所望厚さのウレタン層を最外周面に備えたマリンホースの生産性を向上させることができるマリンホースおよびその製造方法を提供することにある。
 上記目的を達成するため本発明のマリンホースは、最外周面にウレタン層を備えたマリンホースにおいて、前記ウレタン層が、キャスタブルウレタンポリマーを含むゴム組成物からなるウレタン外周層と、このウレタン外周層の内周側に配置されるミラブルウレタンポリマーを含むゴム組成物からなるウレタン内周層との積層構造であることを特徴とする。
 本発明のマリンホースの製造方法は、最外周面にウレタン層を備えたマリンホースの製造方法において、円筒状の未加硫の内面層とカバー層との間に円筒状の補強層が埋設された円筒状のホース本体部を成形し、前記ホース本体部の外周面に、ミラブルウレタンポリマーを含むゴム組成物からなるシート状材料を積層した成形体を、加硫缶の内部に配置してスチーム加硫することで前記ホース本体部を加硫するとともに、前記シート状材料をウレタン内周層に形成し、前記ウレタン内周層の外周面にキャスタブルウレタンポリマーを含むゴム組成物からなる液状材料を塗布して熟成させることで前記液状材料をウレタン外周層に形成して、加硫された前記ホース本体部の外周面に、前記ウレタン内周層と前記ウレタン外周層とが順に積層された積層構造の前記ウレタン層を設けることを特徴とする。
 本発明によれば、前記ウレタン内周層は、ミラブルウレタンポリマーを含むゴム組成物からなる前記シート状材料を積層してスチーム加硫することで形成できるので、短時間で任意の層厚を得るには有利になる。前記ウレタン外周層は、キャスタブルウレタンポリマーを含むゴム組成物からなる液状材料を塗布して熟成させることで形成できるので優れた耐摩耗性を確保できる。そのため、前記ウレタン層を前記ウレタン外周層と前記ウレタン内周層との積層構造にすることで、前記ウレタン層の外周面は優れた耐摩耗性を得ることができるとともに、前記ウレタン層を所望厚さにし易くなる。したがって、良好な耐摩耗性を有して所望厚さのウレタン層を最外周面に備えたマリンホースを生産性よく製造するには有利になる。
図1は本発明のマリンホースを例示する説明図である。 図2は図1のマリンホースの長手方向一端部周辺の上半分を拡大して縦断面視で例示する説明図である。 図3は図1のA-A断面視でマリンホースの横断面構造を例示する説明図である。 図4は図3のウレタン層周辺を拡大して縦断面視で例示する説明図である。 図5は図4のウレタン層の変形例を示す説明図である。 図6は図1のマリンホースを製造する際にホース本体部の外周面にシート状材料を積層する工程を例示する説明図である。 図7は図6のシート状材料を積層したホース本体部をスチーム加硫する工程を例示する説明図である。 図8は図7の工程によって加硫されたホース本体部およびウレタン内周層を例示する説明図である。 図9は図8のウレタン内周層の外周面に液状材料を塗布する工程を例示する説明図である。
 以下、本発明のマリンホースおよびその製造方法を、図に示した実施形態に基づいて説明する。
 図1~図4に例示するマリンホース1の実施形態は、円筒状の内面層4とカバー層9との間に円筒状の補強層群5、6、7が埋設された円筒状のホース本体部3と、ホース本体部3の外周面に積層されたウレタン層10とを有している。マリンホース1の最外層面はこのウレタン層10になっている。補強層群6、7はマリンホース1に要求される耐圧性能などに基づいて適宜設けることができる。
 マリンホース1の長手方向両端には別のマリンホース1を連結するための連結端部2を備えている。連結端部2は、マリンホース1の長手方向に延在するニップル2bと、ニップル2bの長手方向一端に接合されたフランジ2aとを有している。一般的には例えば、8本~10数本程度のマリンホース1が連結されて使用される。図中の一点鎖線CLは、マリンホース1の断面中心を通過してホース長手方向に延在する中心線である。尚、図3では、マリンホース1の横断面の1/4の範囲が記載されているが、記載されていないその他の範囲(3/4の範囲)も同じ構造である。
 それぞれの連結端部2の間に延在するホース本体部3を詳述すると、円筒状の流路1aを中心にして(即ち、中心線CLを中心にして)、内周側から順に、内面層4、内側第一補強層群5、補強ワイヤ層6r、内側第二補強層群6、外側補強層群7、浮力層8、カバー層9が同軸上に積層されている。内側第一補強層群5、内側第二補強層群6、外側補強層群7は、それぞれの一端部のニップルワイヤ5w、6w、7wと、ニップル2bの外周面に突設された固定リング2c等により、ニップル2bに固定されている。
 内面層4の内周面が流体Lの流路1aになる。流体Lとしては、原油、ガソリン、LPG等を例示できる。内面層4は流体Lの種類によって適切な材質が採用される。流体Lが原油等の場合は、内面層4は耐油性に優れたニトリルゴム等で形成される。
 内側第一補強層群5は、複数のコード補強層が積層されて構成されている。そのコード補強層は適宜必要な層数に設定され、例えば4層以上30層以下程度に設定される。それぞれのコード補強層は、ゴム被覆された多数の補強コードが並列に引き揃えられて形成されている。
 それぞれのコード補強層では、多数の補強コードが中心線CLに対して所定角度で傾斜して延在している。上下に隣り合って積層されるコード補強層どうしでは、補強コードの傾斜方向が反対方向になって交差する配置になっている。補強コードとしてはマリンホースにおいて通常使用されているポリエステル、ポリケトン、アラミド、ビニロン、ナイロン等からなる樹脂繊維コード、或いは、スチールコードが用いられる。
 それぞれのコード補強層は、接着用の薄いゴム層で被覆されていて、隣り合って積層されるコード補強層どうしはこの薄いゴム層を介して接合されている。また、第一内側補強層群5の内周面と内面層4の外周面とが当接して接合されている。
 補強ワイヤ層6rは、第一内側補強層群5の外周面に補強ワイヤがマリンホース1の長手方向に間隔をあけて螺旋状に巻付けられて形成されている。補強ワイヤ層6rも接着用のゴム層で被覆されている。内側第一補強層群5の外周面と補強ワイヤ層6rの外周面とが当接して接合されている。補強ワイヤ層6rは任意で設けることができる。補強ワイヤ層6rは、第一内側補強層群5の内部に配置することもできる。
 内側第二補強層群6および外側補強層群7もそれぞれ、内側第一補強層群5と実質的に同様の構造であり、複数のコード補強層が積層されて構成されている。内側第二補強層群6の内周面と補強ワイヤ層6rの外周面とが当接して接合されている。外側補強層群7は、内側補強層群5、6を補助する補強層であり、内側補強層群5、6が破損した場合にマリンホース1に生じる衝撃力(内圧)に対抗する。外側補強層群7の内周面と内側第二補強層群6の外周面とが当接して接合されている。
 浮力層8は、スポンジゴムや発泡ポリウレタン等のマリンホース1を海上に浮上させる浮力を発揮する材料で形成されている。浮力層8の層厚(長手方向両端部以外の層厚)は、マリンホース1の大きさや要求される浮力等によって異なるが、例えば60mm以上300mm以下程度である。外側補強層群7の外周面と浮力層8の内周面とが当接して接合されている。このマリンホース1はフローティングタイプなので浮力層8を備えているが、サブマリンタイプのマリンホース1の場合は浮力層8が省略される。
 カバー層9は、ゴム等の非透水性材料で形成されている。浮力層8の外周面とカバー層9の内周面とが当接して接合され、カバー層9の外周面とウレタン層10の内周面とが当接して接合されている。カバー層9はウレタン層10との良好な接合性を確保するために、ウレタンとの接着性がよいNBRゴムを主成分にするとよい。
 図4に例示するようにウレタン層10は、ウレタン外周層12とウレタン内周層11との積層構造になっている。ウレタン層10の層厚は例えば3mm以上10mm以下である。この実施形態では、ウレタン層10は、ホース本体部3の全長に渡って連続して延在しているが、ホース本体部3の長手方向の必要な範囲のみに設けることができる。例えば、ウレタン層10はホース本体部3の長手方向で最も摩耗が激しい両端部のみ、或いは、少なくとも少なくとも両端部を含む範囲に設けるようする。
 ウレタン内周層11は、ホース本体部3(カバー層9)の外周面に積層されている。ウレタン内周層11は、ミラブルウレタンポリマーを含むゴム組成物が硬化して形成されている。硬化前のミラブルウレタンポリマーを含むゴム組成物は、一般的な未加硫ゴムのように加硫することで硬化する。
 ミラブルウレタンポリマーを含むゴム組成物としては公知の種々のものを使用することができる。この組成物の配合を例示すると、ウレタンポリマーが100質量部、カーボンブラックまたはシリカが50質量部、可塑剤が30質量部、加硫剤が5質量部である。ウレタンポリマー種や配合剤の種類、これらの配合割合は、要求される耐久性(耐摩耗性)などに応じて適宜決定される。
 ウレタン内周層11の層厚は例えば2mm以上であり、ウレタン外周層12の層厚以上の厚さである。ウレタン内周層11の層厚は、ウレタン層10の層厚の60%以上であることがより好ましい。
 ウレタン外周層12は、ウレタン内周層11の外周面に積層されていて、ウレタン内周層11の外周面とウレタン外周層12の内周面とが当接して接合されている。ウレタン外周層12は、キャスタブルウレタンポリマーを含むゴム組成物が硬化して形成されている。液状のミラブルウレタンポリマーを含むゴム組成物は、常温下で熟成(養生)することで硬化するので、硬化させるための加硫工程が不要である。ウレタン外周層12の層厚は例えば0.5mm以上2mm以下である。
 ミラブルウレタンポリマーを含むゴム組成物としては公知の種々のものを使用することができる。この組成物の配合を例示すると、ウレタンポリマーが100質量部、カーボンブラックまたはシリカが50質量部、可塑剤が30質量部、加硫剤が5質量部である。ウレタンポリマー種や配合剤の種類、これらの配合割合は、要求される耐久性(耐摩耗性)などに応じて適宜決定される。
 ウレタン外周層12の色とウレタン外周層12に隣接して積層されるウレタン内周層11との色は、同じにすることもできるが異なっている仕様にすることもできる。両者の色を異ならせる場合は、一目して判別が容易になるように、両者の色相、彩度、明度の少なくもいずれかを異ならせる。例えば、一方を赤、橙、黄色系にして、他方を黒、グレー、茶、青色系にする。
 図5に例示するように、ウレタン内周層11は、色が異なる複数層11a、11bが積層された積層構造にすることもできる。例えば、それぞれのウレタン内周層11a、11bが一目して判別が容易になるように、両者の色相、彩度、明度の少なくもいずれかを異ならせる。例えば、一方を赤、橙、黄色系にして、他方を黒、グレー、茶、青色系にする。この場合、内周側のウレタン内周層11bの色はさらに、ウレタン外周層12の色と一目して判別が容易な色にすることが好ましい。
 次に、このマリンホース1を製造する手順の一例を、図6~図9に基づいて説明する。
 マリンホース1の製造工程では、連結端部2が外嵌されたマンドレル13の外周側に順次、上述した内面層4、内側第一補強層群5、補強ワイヤ層6r、内側第二補強層群6、外側補強層群7、浮力層8、カバー層9を形成する材料を同軸上に積層する。これにより、円筒状の未加硫の内面層4とカバー層9との間に円筒状の補強層5、6、7が埋設された円筒状のホース本体部3を成形する。
 次いで、図6に例示するように、成形した円筒状のホース本体部3の外周面に、未加硫のミラブルウレタンポリマーを含むゴム組成物からなるシート状材料11Tを積層して成形体を成形する。所定厚さのシート状材料11Tを、ホース本体部3(カバー層9)の外周面の必要な範囲に螺旋状に巻付ければよい。形成するウレタン内周層11の層厚に応じて所定厚さのシート状材料11Tを使用する。ウレタン内周層11の層厚が大きい場合は、所定厚さのシート状材料11Tを複数回重ねて巻き付ける場合もあるが、シート状材料11Tの所定厚さは10mm程度まで大きくすることも可能である。
 次いで、図7に例示するように、円筒状のホース本体部3の外周面にシート状材料11Tが積層された成形体を、加硫缶14の内部に配置してスチーム加硫する。この加硫工程によって、図8に例示するように、ホース本体部3が加硫されるとともに、シート状材料11Tが硬化してウレタン内周層11が形成される。
 次いで、図9に例示するように、キャスタブルウレタンポリマーを含むゴム組成物からなる液状材料12Tを容器15から供給して、形成されたウレタン内周層11の外周面に塗布して常温下で熟成させる。形成するウレタン外周層12の層厚に応じて液状材料12Tの塗布厚さを調整する。ウレタン外周層12の層厚が大きい場合は、液状材料12Tを所定厚さに塗布する作業を繰り返してウレタン外周層12の層厚にする。液状材料12Tを一度に塗布して形成できる塗布厚さは最大で1.0mm程度である。
 所定の熟成時間が経過することにより、液状材料12Tが硬化してウレタン外周層12が形成される。これにより、加硫されたホース本体部3(カバー層9)の外周面に、ウレタン内周層11とウレタン外周層12とが同軸上に順に積層された積層構造のウレタン層10が形成されて、図1~図4に例示したマリンホース1が完成する。
 このマリンホース1によれば、ウレタン内周層11は、ミラブルウレタンポリマーを含むゴム組成物からなるシート状材料11Tを積層してスチーム加硫することで形成できる。所定厚さのシート状材料11Tを積層するために要する時間は、1本のマリンホース1で5~10分程度にすることができる。シート状材料11Tの加硫に要する時間は、他の材料の加硫と同時に行われるので追加的な時間にはならない。
 一方、キャスタブルウレタンポリマーを含むゴム組成物を用いてウレタン層10を形成する場合は、液状材料12Tの塗布および熟成に長い時間を要する。例えば層厚1.0mmのウレタン層10を1本のマリンホース1に形成する場合、1時間程度の時間を要する。また、液状材料12Tを均一な層厚に塗布するには作業者の高い熟練度が必要になる。したがって、ミラブルウレタンポリマーを含むゴム組成物を用いることで、短時間で任意の層厚のウレタン層10(ウレタン内周層11)を得るには有利になる。
 そして、ウレタン外周層12は、キャスタブルウレタンポリマーを含むゴム組成物からなる液状材料12Tを塗布して熟成させることで形成できるので優れた耐摩耗性を確保できる。ミラブルウレタンポリマーを含むゴム組成物を用いてウレタン層10を形成する場合は、スチーム加硫によってウレタンが加水分解するため、ウレタン層10の耐摩耗性が低下するリスクがあるが、液状材料12Tを用いて形成したウレタン外周層12ではこのリスクが回避できる。
 そのため、ウレタン層10をウレタン外周層12とウレタン内周層11との積層構造にすることで、ウレタン層10を所望厚さにし易くなるとともに、ウレタン層10の外周面では優れた耐摩耗性を得ることができる。したがって、良好な耐摩耗性を有して所望厚さのウレタン層10を最外周面に備えたマリンホース1を生産性よく製造するには有利になる。
 ウレタン外周層12の層厚が1.0mm以下であると、この層厚のウレタン外周層12を形成する際に、液状材料12Tを一度の塗布工程で済ますことが可能になるので成形時間を短縮するには一段と有利になり、生産性がより向上する。成形時間を短縮するには、ウレタン外周層12の層厚は1mm以下にすることがより好ましい。
 ウレタン外周層12が厚さ方向にすべて摩耗した場合にはウレタン内周層11が露出する。そのため、ウレタン外周層12の色とウレタン外周層12に隣接して積層されるウレタン内周層11との色が異なっていると、一目してウレタン層10の摩耗具合を把握し易くなる。
 図5に例示するようにウレタン内周層11が、色が異なる複数層11a、11bが積層された積層構造である場合、外周側のウレタン内周層11aが厚さ方向にすべて摩耗した場合に内周側のウレタン内周層11bが露出する。そのため、ウレタン内周層11が、色が異なる複数層11a、11bが積層された積層構造であると、ウレタン層10の摩耗具合を把握し易くなる。
 ホース本体部の外径を830mmにして、ホース本体部の外周面に全長に亘り、層厚4.5mmのウレタン層を備えた2種類のマリンホースを製造した。一方のマリンホース(実施例)では、図4に例示するようにウレタン層を、キャスタブルウレタンポリマーを含むゴム組成物からなるウレタン外周層(層厚1.5mm)と、このウレタン外周層の内周側に配置されるミラブルウレタンポリマーを含むゴム組成物からなるウレタン内周層(層厚3mm)との積層構造にした。他方のマリンホース(比較例)では、ウレタン層を、キャスタブルウレタンポリマーを含むゴム組成物からなる単層構造にした。ウレタン層の成形からマリンホース1の製造完了までに要する時間を比較すると、実施例は、比較例の約30%であった。
1 マリンホース
1a 流路
2 連結端部
2a フランジ
2b ニップル
2c 固定リング
3 ホース本体部
4 内面層
5 内側第一補強層群
5w ニップルワイヤ
6 内側第二補強層群
6r 補強ワイヤ層
6w ニップルワイヤ
7 外側補強層群
7w ニップルワイヤ
8 浮力層
9 カバー層
10 ウレタン層
11、11a、11b 内周ウレタン層
11T シート状材料
12 外周ウレタン層
12T 液状材料
13 マンドレル
14 加硫缶
15 容器
L 流体

Claims (6)

  1.  最外周面にウレタン層を備えたマリンホースにおいて、
     前記ウレタン層が、キャスタブルウレタンポリマーを含むゴム組成物からなるウレタン外周層と、このウレタン外周層の内周側に配置されるミラブルウレタンポリマーを含むゴム組成物からなるウレタン内周層との積層構造であるマリンホース。
  2.  前記ウレタン外周層の色と前記ウレタン外周層に隣接して積層される前記ウレタン内周層との色が異なっている請求項1に記載のマリンホース。
  3.  前記ウレタン内周層は、色が異なる複数層が積層された積層構造である請求項1または2に記載のマリンホース。
  4.  前記ウレタン層が、NBRゴムを主成分とするゴム層の外周面に積層されている請求項1~3にいずれかに記載のマリンホース。
  5.  前記ウレタン外周層の層厚が1.5mm以下である請求項1~4のいずれかに記載のマリンホース。
  6.  最外周面にウレタン層を備えたマリンホースの製造方法において、
     円筒状の未加硫の内面層とカバー層との間に円筒状の補強層が埋設された円筒状のホース本体部を成形し、前記ホース本体部の外周面に、ミラブルウレタンポリマーを含むゴム組成物からなるシート状材料を積層した成形体を、加硫缶の内部に配置してスチーム加硫することで前記ホース本体部を加硫するとともに、前記シート状材料をウレタン内周層に形成し、前記ウレタン内周層の外周面にキャスタブルウレタンポリマーを含むゴム組成物からなる液状材料を塗布して熟成させることで前記液状材料をウレタン外周層に形成して、加硫された前記ホース本体部の外周面に、前記ウレタン内周層と前記ウレタン外周層とが順に積層された積層構造の前記ウレタン層を設けるマリンホースの製造方法。
PCT/JP2022/032554 2021-10-28 2022-08-30 マリンホースおよびその製造方法 WO2023074111A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP22886445.0A EP4425023A1 (en) 2021-10-28 2022-08-30 Marine hose and method for manufacturing same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-176637 2021-10-28
JP2021176637A JP2023066117A (ja) 2021-10-28 2021-10-28 マリンホースおよびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023074111A1 true WO2023074111A1 (ja) 2023-05-04

Family

ID=86157732

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/032554 WO2023074111A1 (ja) 2021-10-28 2022-08-30 マリンホースおよびその製造方法

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4425023A1 (ja)
JP (1) JP2023066117A (ja)
WO (1) WO2023074111A1 (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56131086U (ja) * 1980-03-05 1981-10-05
JPS5838140A (ja) * 1981-08-31 1983-03-05 Kinyoushiya:Kk ミラブルウレタンゴムの加工方法
JPH01176886A (ja) * 1987-12-30 1989-07-13 Yokohama Rubber Co Ltd:The 浮揚性荷役ホース及びその製造方法
JPH10185048A (ja) * 1996-12-26 1998-07-14 Bridgestone Corp 浮揚性ホース及びその製造方法
US20120186684A1 (en) * 2011-01-24 2012-07-26 The Gates Corporation Flame Resistant Hose Construction and Method
JP2014122672A (ja) 2012-12-21 2014-07-03 Yokohama Rubber Co Ltd:The マリンホースおよびその製造方法
JP2018084327A (ja) * 2016-11-11 2018-05-31 国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所 摩耗検知機能をもつ輸送管、摩耗検知方法、及び輸送管の運用方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56131086U (ja) * 1980-03-05 1981-10-05
JPS5838140A (ja) * 1981-08-31 1983-03-05 Kinyoushiya:Kk ミラブルウレタンゴムの加工方法
JPH01176886A (ja) * 1987-12-30 1989-07-13 Yokohama Rubber Co Ltd:The 浮揚性荷役ホース及びその製造方法
JPH10185048A (ja) * 1996-12-26 1998-07-14 Bridgestone Corp 浮揚性ホース及びその製造方法
US20120186684A1 (en) * 2011-01-24 2012-07-26 The Gates Corporation Flame Resistant Hose Construction and Method
JP2014122672A (ja) 2012-12-21 2014-07-03 Yokohama Rubber Co Ltd:The マリンホースおよびその製造方法
JP2018084327A (ja) * 2016-11-11 2018-05-31 国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所 摩耗検知機能をもつ輸送管、摩耗検知方法、及び輸送管の運用方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP4425023A1 (en) 2024-09-04
JP2023066117A (ja) 2023-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1043279A (en) Halogenated butyl interlayer for reinforced elastomeric hose articles
WO2000063601A1 (fr) Tuyau souple en caoutchouc haute pression et procede de production correspondant
EP2937611B1 (en) Marine hose and manufacturing method therefor
US20110168272A1 (en) Low temperature, high pressure rubber hose
US4140165A (en) Reinforced tire and method of manufacturing same
CN101454146A (zh) 充气轮胎的制造方法
US3717180A (en) Flexible hose
US2136230A (en) Multiple passage hose
KR100935649B1 (ko) 공기식 폴리우레아 방충재의 제조방법
WO2023074111A1 (ja) マリンホースおよびその製造方法
US3975490A (en) Method of molding a reinforced tire from two preformed sections
US1352740A (en) Vulcanized rubber hose
JP2011503465A (ja) カップリング部材の膨張可能なチューブ及び該膨張可能なチューブの製造方法
US4148342A (en) Hose structure and method for making
JP5176988B2 (ja) 流体搬送用ホースの製造方法
US6298884B1 (en) Ebonite hose
JP2012057716A (ja) 流体搬送用ホースの製造方法
US3821050A (en) Flexible hose
JP7275281B2 (ja) 補強アウターリングを有する非空気圧式タイヤ
WO2020046693A1 (en) Fluid hose
JPS5844915B2 (ja) ホ−ス構体
JP6892292B2 (ja) 高圧ホース
WO2020003089A1 (en) Multilayer hose for pressurized fluids transportation
EP4279785A1 (en) Marine hose
JP4888348B2 (ja) 流体搬送用ホースの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22886445

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2022886445

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022886445

Country of ref document: EP

Effective date: 20240528