JP2000205459A - オレフィン系樹脂ホ―ス及びその製造方法 - Google Patents
オレフィン系樹脂ホ―ス及びその製造方法Info
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Landscapes
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 補強する短繊維の配向方向を制御すること
で、塩化ビニル樹脂ホースに代替可能で、しかも樹脂ホ
ースとしての物性がより改善されたオレフィン系樹脂ホ
ース及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 少なくとも短繊維により補強されたポリ
オレフィン系熱可塑性エラストマー2を管状に形成した
樹脂ホースHであって、その樹脂ホースHの周方向又は
らせん方向に前記短繊維が主に配向しているオレフィン
系樹脂ホース、及びその製造方法。
で、塩化ビニル樹脂ホースに代替可能で、しかも樹脂ホ
ースとしての物性がより改善されたオレフィン系樹脂ホ
ース及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 少なくとも短繊維により補強されたポリ
オレフィン系熱可塑性エラストマー2を管状に形成した
樹脂ホースHであって、その樹脂ホースHの周方向又は
らせん方向に前記短繊維が主に配向しているオレフィン
系樹脂ホース、及びその製造方法。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、塩化ビニル樹脂ホ
ースに代替可能なオレフィン系樹脂ホース及びその製造
方法に関し、より詳細には、短繊維補強されたポリオレ
フィン系熱可塑性エラストマーを使用したオレフィン系
樹脂ホース及びその製造方法に関する。
ースに代替可能なオレフィン系樹脂ホース及びその製造
方法に関し、より詳細には、短繊維補強されたポリオレ
フィン系熱可塑性エラストマーを使用したオレフィン系
樹脂ホース及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、樹脂ホースの材料としては、特殊
品用のポリウレタンや、小口径ホース用のナイロンを除
くと、殆どの用途において、主に塩化ビニル樹脂が使用
されてきた。その主な理由は、塩化ビニル樹脂が、硬質
材と軟質材との組み合わせが容易であり、適度な柔軟性
と価格を有するためである。また、輸送物の多くが水や
スラリーであるため、高い耐水性や耐摩耗性を有する塩
化ビニル樹脂が有利だからである。
品用のポリウレタンや、小口径ホース用のナイロンを除
くと、殆どの用途において、主に塩化ビニル樹脂が使用
されてきた。その主な理由は、塩化ビニル樹脂が、硬質
材と軟質材との組み合わせが容易であり、適度な柔軟性
と価格を有するためである。また、輸送物の多くが水や
スラリーであるため、高い耐水性や耐摩耗性を有する塩
化ビニル樹脂が有利だからである。
【0003】一方、スラリー輸送による摩耗劣化や長期
使用による経時劣化が塩化ビニル樹脂ホースに生じる
と、これまで殆どのものは焼却処分されていた。しか
し、最近、焼却で発生する塩素含有化合物の人体に対す
る有害性が問題視されるようになり、焼却が禁止されつ
つある。このため、塩化ビニル樹脂の再利用の検討も行
われているが、これまで有効な手段がなく、従って、樹
脂ホースにおいても、塩素を含まない材料への転換が社
会的要請になっている。
使用による経時劣化が塩化ビニル樹脂ホースに生じる
と、これまで殆どのものは焼却処分されていた。しか
し、最近、焼却で発生する塩素含有化合物の人体に対す
る有害性が問題視されるようになり、焼却が禁止されつ
つある。このため、塩化ビニル樹脂の再利用の検討も行
われているが、これまで有効な手段がなく、従って、樹
脂ホースにおいても、塩素を含まない材料への転換が社
会的要請になっている。
【0004】このような代替材料の候補の1つとして、
主に炭素原子と水素原子で構成され、焼却時に有害成分
を発生しないオレフィン系樹脂が注目されている。具体
的には、樹脂ホースは通常、軟質材と硬質材とで構成さ
れるため、硬質材としてはポリエチレン、ポリプロピレ
ン等を、軟質材としてはポリオレフィン系熱可塑性エラ
ストマーを、樹脂ホースへ使用することが検討されてい
る。そして、硬質材については、物性的に問題のないこ
とが判明し、実用化されつつある。
主に炭素原子と水素原子で構成され、焼却時に有害成分
を発生しないオレフィン系樹脂が注目されている。具体
的には、樹脂ホースは通常、軟質材と硬質材とで構成さ
れるため、硬質材としてはポリエチレン、ポリプロピレ
ン等を、軟質材としてはポリオレフィン系熱可塑性エラ
ストマーを、樹脂ホースへ使用することが検討されてい
る。そして、硬質材については、物性的に問題のないこ
とが判明し、実用化されつつある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、軟質材
として使用するポリオレフィン系熱可塑性エラストマー
については、弾性率と強度に関する物性値が、軟質塩化
ビニル樹脂に対して著しく劣るため、そのままででは代
替が不可能と考えられている。具体的には、ホースとし
ての実用伸長歪率が15〜30%時の応力(モジュラ
ス:Md)が、軟質塩化ビニル樹脂と比較して、3分の
1程度しか無いため、(1) 軟らかすぎて作業時(主に輸
送物の供給時)にホースがだれる、(2) 締結用金具によ
る締結力が弱くなり、内圧や引っ張り力でホースが抜け
る、(3) 流体による摩耗が早く寿命が短い、(4) 硬質樹
脂との複合体にしたとき、両者の見かけの接合力が弱
く、変位(曲げ)の繰り返しや圧力変動に弱くなる、と
いった問題が生じる。
として使用するポリオレフィン系熱可塑性エラストマー
については、弾性率と強度に関する物性値が、軟質塩化
ビニル樹脂に対して著しく劣るため、そのままででは代
替が不可能と考えられている。具体的には、ホースとし
ての実用伸長歪率が15〜30%時の応力(モジュラ
ス:Md)が、軟質塩化ビニル樹脂と比較して、3分の
1程度しか無いため、(1) 軟らかすぎて作業時(主に輸
送物の供給時)にホースがだれる、(2) 締結用金具によ
る締結力が弱くなり、内圧や引っ張り力でホースが抜け
る、(3) 流体による摩耗が早く寿命が短い、(4) 硬質樹
脂との複合体にしたとき、両者の見かけの接合力が弱
く、変位(曲げ)の繰り返しや圧力変動に弱くなる、と
いった問題が生じる。
【0006】一方、樹脂の弾性率や強度を改善するの
に、樹脂中に短繊維を混入して補強する方法が有効なこ
とが知られているが、ホースの技術分野では、ゴムホー
スのゴムを補強するためにナイロン、ポリエステル等の
短繊維を混入する技術のみが、これまで存在した(実登
2580665号公報)。但し、短繊維の配向方向を制
御することで、ゴムホースとしての物性を改善する方法
についての記載は存在しなかった。
に、樹脂中に短繊維を混入して補強する方法が有効なこ
とが知られているが、ホースの技術分野では、ゴムホー
スのゴムを補強するためにナイロン、ポリエステル等の
短繊維を混入する技術のみが、これまで存在した(実登
2580665号公報)。但し、短繊維の配向方向を制
御することで、ゴムホースとしての物性を改善する方法
についての記載は存在しなかった。
【0007】従って、本発明の目的は、上記の問題点を
解消すべく、補強する短繊維の配向方向を制御すること
で、塩化ビニル樹脂ホースに代替可能で、しかも樹脂ホ
ースとしての物性がより改善されたオレフィン系樹脂ホ
ース及びその製造方法を提供することにある。
解消すべく、補強する短繊維の配向方向を制御すること
で、塩化ビニル樹脂ホースに代替可能で、しかも樹脂ホ
ースとしての物性がより改善されたオレフィン系樹脂ホ
ース及びその製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的は、下記の如き
本発明により達成できる。即ち、本発明のオレフィン系
樹脂ホースは、少なくとも短繊維により補強されたポリ
オレフィン系熱可塑性エラストマーを管状に形成した樹
脂ホースであって、その樹脂ホースの周方向又はらせん
方向に前記短繊維が主に配向していることを特徴とす
る。ここで、「周方向又はらせん方向」とは、短繊維の
配向方向の周方向成分の大きさと、軸心方向成分の大き
さとを比較したとき、周方向成分がより大きくなるよう
な方向を意味する。
本発明により達成できる。即ち、本発明のオレフィン系
樹脂ホースは、少なくとも短繊維により補強されたポリ
オレフィン系熱可塑性エラストマーを管状に形成した樹
脂ホースであって、その樹脂ホースの周方向又はらせん
方向に前記短繊維が主に配向していることを特徴とす
る。ここで、「周方向又はらせん方向」とは、短繊維の
配向方向の周方向成分の大きさと、軸心方向成分の大き
さとを比較したとき、周方向成分がより大きくなるよう
な方向を意味する。
【0009】上記において、前記ポリオレフィン系熱可
塑性エラストマー中の前記短繊維の配合量が、2〜10
重量%であることが好ましい。
塑性エラストマー中の前記短繊維の配合量が、2〜10
重量%であることが好ましい。
【0010】一方、本発明の製造方法は、少なくとも軟
質樹脂を押出機により帯状に押出しながら、芯材にらせ
ん状に巻き取って管状体を形成する工程を有する樹脂ホ
ースの製造方法において、前記軟質樹脂として短繊維を
配合したポリオレフィン系熱可塑性エラストマーを用い
ることを特徴とする。
質樹脂を押出機により帯状に押出しながら、芯材にらせ
ん状に巻き取って管状体を形成する工程を有する樹脂ホ
ースの製造方法において、前記軟質樹脂として短繊維を
配合したポリオレフィン系熱可塑性エラストマーを用い
ることを特徴とする。
【0011】上記において、前記ポリオレフィン系熱可
塑性エラストマー中の前記短繊維の配合量を2〜10重
量%とすべく、前記ポリオレフィン系熱可塑性エラスト
マーよりなるペレットと、予めポリオレフィン系熱可塑
性エラストマーに前記短繊維を15〜40重量%配合し
た混合ペレットとを混合原料として、前記押出機による
押出を行うことが好ましい。
塑性エラストマー中の前記短繊維の配合量を2〜10重
量%とすべく、前記ポリオレフィン系熱可塑性エラスト
マーよりなるペレットと、予めポリオレフィン系熱可塑
性エラストマーに前記短繊維を15〜40重量%配合し
た混合ペレットとを混合原料として、前記押出機による
押出を行うことが好ましい。
【0012】[作用効果]本発明のオレフィン系樹脂ホ
ースによると、樹脂ホースの基材となるポリオレフィン
系熱可塑性エラストマーを短繊維により補強しているた
め、樹脂ホースとしての弾性率や強度を適宜制御するこ
とができ、しかも短繊維を樹脂ホースの周方向又はらせ
ん方向に配向させているため、樹脂ホースの曲げ特性を
塩化ビニル樹脂ホースと同等(即ち、適当な硬さ)にし
ながら、樹脂ホースの拡径方向に対する物理特性をより
高めることができる。つまり、樹脂ホースの曲げに対し
ては適度に硬いことが好ましく、拡径方向に対しては硬
いほど良いという側面が有るところ、短繊維が上記の如
く配向しているため、配向方向に垂直な応力が主に生じ
る曲げに対しては、補強効果が小さく適度な弾性率とな
る一方で、配向方向に平行な応力が主に生じる拡径方向
への伸びに対しては、補強効果が大きく、より高い弾性
率、強度にすることができる。これにより、軟らかすぎ
てホースがだれるという問題を解消しながら、締結用金
具による締結力をより大きくして、従来の塩ビホースよ
りホースを抜けにくくし、更に、硬質樹脂との複合体に
したとき、両者の見かけの接合力をより大きくすること
ができる。
ースによると、樹脂ホースの基材となるポリオレフィン
系熱可塑性エラストマーを短繊維により補強しているた
め、樹脂ホースとしての弾性率や強度を適宜制御するこ
とができ、しかも短繊維を樹脂ホースの周方向又はらせ
ん方向に配向させているため、樹脂ホースの曲げ特性を
塩化ビニル樹脂ホースと同等(即ち、適当な硬さ)にし
ながら、樹脂ホースの拡径方向に対する物理特性をより
高めることができる。つまり、樹脂ホースの曲げに対し
ては適度に硬いことが好ましく、拡径方向に対しては硬
いほど良いという側面が有るところ、短繊維が上記の如
く配向しているため、配向方向に垂直な応力が主に生じ
る曲げに対しては、補強効果が小さく適度な弾性率とな
る一方で、配向方向に平行な応力が主に生じる拡径方向
への伸びに対しては、補強効果が大きく、より高い弾性
率、強度にすることができる。これにより、軟らかすぎ
てホースがだれるという問題を解消しながら、締結用金
具による締結力をより大きくして、従来の塩ビホースよ
りホースを抜けにくくし、更に、硬質樹脂との複合体に
したとき、両者の見かけの接合力をより大きくすること
ができる。
【0013】その結果、塩化ビニル樹脂ホースに代替可
能で、しかも樹脂ホースとしての物性がより改善された
オレフィン系樹脂ホースを提供することができた。
能で、しかも樹脂ホースとしての物性がより改善された
オレフィン系樹脂ホースを提供することができた。
【0014】前記ポリオレフィン系熱可塑性エラストマ
ー中の前記短繊維の配合量が、2〜10重量%である場
合、樹脂ホースの曲げ特性を塩化ビニル樹脂ホースと同
等にしながら、樹脂ホースの拡径方向に対する物理特性
をより高めることができる。逆に、10重量%を越える
と、破断伸びが極端に小さくなり、成形加工しにくくな
る傾向がある。
ー中の前記短繊維の配合量が、2〜10重量%である場
合、樹脂ホースの曲げ特性を塩化ビニル樹脂ホースと同
等にしながら、樹脂ホースの拡径方向に対する物理特性
をより高めることができる。逆に、10重量%を越える
と、破断伸びが極端に小さくなり、成形加工しにくくな
る傾向がある。
【0015】一方、本発明の製造方法によると、短繊維
を配合したポリオレフィン系熱可塑性エラストマーを押
出機により帯状に押出すため、押出経路における樹脂の
流動中に短繊維が押出方向に配向して帯状に押出され、
それを芯材にらせん状に巻き取って管状体を形成するた
め、短繊維をらせん方向に配向させることができる。そ
の結果、上記の如き作用により、補強する短繊維の配向
方向を制御することで、塩化ビニル樹脂ホースに代替可
能で、しかも樹脂ホースとしての物性がより改善された
オレフィン系樹脂ホースの製造方法を提供することがで
きた。そして、当該製造方法では、従来の塩化ビニル樹
脂ホースの製造設備がそのまま使用できるため、工業
上、特に有利なものとなる。
を配合したポリオレフィン系熱可塑性エラストマーを押
出機により帯状に押出すため、押出経路における樹脂の
流動中に短繊維が押出方向に配向して帯状に押出され、
それを芯材にらせん状に巻き取って管状体を形成するた
め、短繊維をらせん方向に配向させることができる。そ
の結果、上記の如き作用により、補強する短繊維の配向
方向を制御することで、塩化ビニル樹脂ホースに代替可
能で、しかも樹脂ホースとしての物性がより改善された
オレフィン系樹脂ホースの製造方法を提供することがで
きた。そして、当該製造方法では、従来の塩化ビニル樹
脂ホースの製造設備がそのまま使用できるため、工業
上、特に有利なものとなる。
【0016】上記において、前記ポリオレフィン系熱可
塑性エラストマー中の前記短繊維の配合量を2〜10重
量%とすべく、前記ポリオレフィン系熱可塑性エラスト
マーよりなるペレットと、予めポリオレフィン系熱可塑
性エラストマーに前記短繊維を15〜40重量%配合し
た混合ペレットとを混合原料として、前記押出機による
押出を行う場合、熱可塑性エラストマーと短繊維との混
合がより良好に行えるようになるため、押出経路におけ
る配向がより均一になり、製品における短繊維の配向を
より均一にすることができる。従って、上記の如き作用
効果が得られる樹脂ホースをより好適に製造することが
できる。
塑性エラストマー中の前記短繊維の配合量を2〜10重
量%とすべく、前記ポリオレフィン系熱可塑性エラスト
マーよりなるペレットと、予めポリオレフィン系熱可塑
性エラストマーに前記短繊維を15〜40重量%配合し
た混合ペレットとを混合原料として、前記押出機による
押出を行う場合、熱可塑性エラストマーと短繊維との混
合がより良好に行えるようになるため、押出経路におけ
る配向がより均一になり、製品における短繊維の配向を
より均一にすることができる。従って、上記の如き作用
効果が得られる樹脂ホースをより好適に製造することが
できる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、樹脂ホースの構造、使用原料、製造方法の順で説明
する。
て、樹脂ホースの構造、使用原料、製造方法の順で説明
する。
【0018】(樹脂ホースの構造)まず、本発明のオレ
フィン系樹脂ホースの構造について、図1〜図2を参照
しながら説明する。本発明のオレフィン系樹脂ホースH
は、少なくとも短繊維により補強されたポリオレフィン
系熱可塑性エラストマー2を管状に形成したものであ
り、好ましくは、図1に示すように、らせん状の硬質樹
脂1による補強が併用されたものである。このような硬
質樹脂1による補強により、ホースの座屈(キンク)等
が防止でき、また、サクション用や埋設用等の用途にも
適するようになる。なお、硬質樹脂1の断面形状は、円
形に限られず何れの形状でもよく、また同様の補強目的
でリング状の硬質樹脂を複数並設してもよい。
フィン系樹脂ホースの構造について、図1〜図2を参照
しながら説明する。本発明のオレフィン系樹脂ホースH
は、少なくとも短繊維により補強されたポリオレフィン
系熱可塑性エラストマー2を管状に形成したものであ
り、好ましくは、図1に示すように、らせん状の硬質樹
脂1による補強が併用されたものである。このような硬
質樹脂1による補強により、ホースの座屈(キンク)等
が防止でき、また、サクション用や埋設用等の用途にも
適するようになる。なお、硬質樹脂1の断面形状は、円
形に限られず何れの形状でもよく、また同様の補強目的
でリング状の硬質樹脂を複数並設してもよい。
【0019】一方、図2に示すように、らせん状の硬質
樹脂1に加えて、長繊維による補強を更に併用してもよ
い。その場合、管状に形成された熱可塑性エラストマー
2の外周に繊維補強層5が形成され、その外層として表
面層4が更に積層される。繊維補強層5は、通常、補強
繊維がバイアス状に配列(補強角が静止角に近いものが
より好ましい)しつつ交差するように2方向の繊維群に
より形成される。このような長繊維による補強により、
内圧に対する耐圧性を更に高めることができ、圧送用と
してより有利になる。
樹脂1に加えて、長繊維による補強を更に併用してもよ
い。その場合、管状に形成された熱可塑性エラストマー
2の外周に繊維補強層5が形成され、その外層として表
面層4が更に積層される。繊維補強層5は、通常、補強
繊維がバイアス状に配列(補強角が静止角に近いものが
より好ましい)しつつ交差するように2方向の繊維群に
より形成される。このような長繊維による補強により、
内圧に対する耐圧性を更に高めることができ、圧送用と
してより有利になる。
【0020】(使用原料)本発明に使用されるポリオレ
フィン系熱可塑性エラストマー(以下、「TPO」とい
う)としては、ハードセグメントとしてポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリブテン等のポリオレフィンを含有
し、ソフトセグメントとしてエチレン・プロピレン(E
PDM)等のゴムを含有するブレンド体等が挙げられ
る。そして、ブレンド方式の相違により、単純ブレンド
型TPO、インプラント化TPO、動的加硫型TPO等
が存在し、通常、ハードセグメント成分中にソフトセグ
メント成分が分散したブレンド構造になっている。
フィン系熱可塑性エラストマー(以下、「TPO」とい
う)としては、ハードセグメントとしてポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリブテン等のポリオレフィンを含有
し、ソフトセグメントとしてエチレン・プロピレン(E
PDM)等のゴムを含有するブレンド体等が挙げられ
る。そして、ブレンド方式の相違により、単純ブレンド
型TPO、インプラント化TPO、動的加硫型TPO等
が存在し、通常、ハードセグメント成分中にソフトセグ
メント成分が分散したブレンド構造になっている。
【0021】このようなTPOは、各種商品が市販され
ており、例えばオレフレックス(日本ポリオレフィン
製)、ミラストマー(三井化学製)、住友TPE(住友
化学工業製)、サントプレン(AESジャパン製)、レ
オストマー(理研ビニル工業製)、アクティマー(理研
ビニル工業製)などが挙げられる。
ており、例えばオレフレックス(日本ポリオレフィン
製)、ミラストマー(三井化学製)、住友TPE(住友
化学工業製)、サントプレン(AESジャパン製)、レ
オストマー(理研ビニル工業製)、アクティマー(理研
ビニル工業製)などが挙げられる。
【0022】TPOは、JIS A硬さで90°を越え
るものも存在するが、本発明では、短繊維との混合性や
実用的な硬さの観点から、補強前の硬さが、JIS A
硬さで45〜75°のものが好ましく、50〜70°の
ものがより好ましい。
るものも存在するが、本発明では、短繊維との混合性や
実用的な硬さの観点から、補強前の硬さが、JIS A
硬さで45〜75°のものが好ましく、50〜70°の
ものがより好ましい。
【0023】使用される短繊維としては、通常、上記T
POの押出温度及び加熱処理温度(160〜220℃)
より高い融点を有するものが使用される。例えば6,6
ナイロン等のポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレ
ート等のポリエステル繊維などの比較的高融点の高分子
繊維が挙げられ、その他、ガラス繊維、炭素繊維などの
無機繊維を用いることができる。
POの押出温度及び加熱処理温度(160〜220℃)
より高い融点を有するものが使用される。例えば6,6
ナイロン等のポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレ
ート等のポリエステル繊維などの比較的高融点の高分子
繊維が挙げられ、その他、ガラス繊維、炭素繊維などの
無機繊維を用いることができる。
【0024】短繊維の形状としては、通常、0.1〜数
μmの繊維径を有するものが使用されるが、繊維径が小
さいもの程、重量当たりの補強効果が高いため好まし
い。また、繊維長については、通常、10〜2000μ
mのものが使用され、長い程補強効果が大きくなるが、
2mmを越えるとTPOへの混合性、分散性が悪くなる
傾向がある。
μmの繊維径を有するものが使用されるが、繊維径が小
さいもの程、重量当たりの補強効果が高いため好まし
い。また、繊維長については、通常、10〜2000μ
mのものが使用され、長い程補強効果が大きくなるが、
2mmを越えるとTPOへの混合性、分散性が悪くなる
傾向がある。
【0025】上記の如き短繊維は、そのままTPO中に
混合・分散させても、界面での接着強度が小さいため、
予め短繊維を化学的又は物理的に表面処理して接着力を
高めたものや、予め短繊維の表面にポリオレフィン樹脂
を付着させたものを使用するのが好ましい。このように
ポリオレフィン樹脂を付着させた短繊維としては、例え
ば、特開平7−330962号公報に記載のものが使用
でき、また、市販品、例えば宇部興産(株)製のSHP
−PA3060等のSHPシリーズを使用することがで
きる。
混合・分散させても、界面での接着強度が小さいため、
予め短繊維を化学的又は物理的に表面処理して接着力を
高めたものや、予め短繊維の表面にポリオレフィン樹脂
を付着させたものを使用するのが好ましい。このように
ポリオレフィン樹脂を付着させた短繊維としては、例え
ば、特開平7−330962号公報に記載のものが使用
でき、また、市販品、例えば宇部興産(株)製のSHP
−PA3060等のSHPシリーズを使用することがで
きる。
【0026】TPO中の短繊維の配合量は、前述の如く
2〜10重量%であることが好ましいが、この配合量に
すべく、TPOよりなるペレットと、予めTPOに短繊
維を15〜40重量%配合した混合ペレットとを混合原
料として、前記押出機による押出を行うのが好ましい。
このような混合ペレットは、各種市販されており、それ
らを使用することができる。その際、混合ペレットとし
ては、短繊維を除いた組成が、TPOよりなるペレット
と同一組成となるものを使用するのが好ましい。
2〜10重量%であることが好ましいが、この配合量に
すべく、TPOよりなるペレットと、予めTPOに短繊
維を15〜40重量%配合した混合ペレットとを混合原
料として、前記押出機による押出を行うのが好ましい。
このような混合ペレットは、各種市販されており、それ
らを使用することができる。その際、混合ペレットとし
ては、短繊維を除いた組成が、TPOよりなるペレット
と同一組成となるものを使用するのが好ましい。
【0027】任意に使用される硬質樹脂としては、焼却
時の有害性を小さくするために、塩素原子を含まないも
のが好ましく、リサイクルのし易さの観点より、ポリオ
レフィン樹脂を主体とする硬質樹脂が好ましい。ポリオ
レフィン樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリブテン等が挙げられるが、基材であるTPOと
の接合力を高くする観点より、TPOのハードセグメン
トと同種の材料を使用するのが好ましい。
時の有害性を小さくするために、塩素原子を含まないも
のが好ましく、リサイクルのし易さの観点より、ポリオ
レフィン樹脂を主体とする硬質樹脂が好ましい。ポリオ
レフィン樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリブテン等が挙げられるが、基材であるTPOと
の接合力を高くする観点より、TPOのハードセグメン
トと同種の材料を使用するのが好ましい。
【0028】また、任意に使用される長繊維としては、
ポリエステル、ナイロン、ポリオレフィン等の繊維が挙
げられるが、リサイクルのし易さの観点より、ポリオレ
フィン繊維が好ましい。
ポリエステル、ナイロン、ポリオレフィン等の繊維が挙
げられるが、リサイクルのし易さの観点より、ポリオレ
フィン繊維が好ましい。
【0029】(製造方法)本発明の製造方法は、少なく
とも軟質樹脂を押出機により帯状に押出しながら、芯材
にらせん状に巻き取って管状体を形成する工程を有する
樹脂ホースの製造方法において、前記軟質樹脂として短
繊維を配合したポリオレフィン系熱可塑性エラストマー
を用いることを特徴とする。即ち、本発明の製造方法
は、従来から公知の製造方法(製造装置)を利用して、
ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー中で短繊維を配
向させる点に特徴を有する。従って、製造装置や製造プ
ロセスは、従来と同様のものが何れも採用でき、公知の
技術であるため、その概要についてのみ説明する。
とも軟質樹脂を押出機により帯状に押出しながら、芯材
にらせん状に巻き取って管状体を形成する工程を有する
樹脂ホースの製造方法において、前記軟質樹脂として短
繊維を配合したポリオレフィン系熱可塑性エラストマー
を用いることを特徴とする。即ち、本発明の製造方法
は、従来から公知の製造方法(製造装置)を利用して、
ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー中で短繊維を配
向させる点に特徴を有する。従って、製造装置や製造プ
ロセスは、従来と同様のものが何れも採用でき、公知の
技術であるため、その概要についてのみ説明する。
【0030】少なくとも軟質樹脂を押出機により帯状に
押出しながら、芯材にらせん状に巻き取って管状体を形
成する工程を有する樹脂ホースの製造方法については、
その詳細が、特開昭52−138576号公報、特開昭
52−138570号公報等に記載されている。
押出しながら、芯材にらせん状に巻き取って管状体を形
成する工程を有する樹脂ホースの製造方法については、
その詳細が、特開昭52−138576号公報、特開昭
52−138570号公報等に記載されている。
【0031】例えば図3(a)に示すような装置を用
い、硬質樹脂とポリオレフィン系熱可塑性エラストマー
とを対応するホッパー11,12から供給し、押出機A
のダイスaより帯状体3として同時に押出す。その際、
帯状体3は、図3(b)に示す断面のように、硬質樹脂
1が中央部に埋入され、両端部3aが傾斜した平行四辺
形の断面形状で押し出される。押出機Aの内部は、約1
60〜220℃に加熱され、粘性を有する軟質状物とし
て押出され、芯材であるフォーマーBにらせん状に巻き
取られる。フォーマーBは片持ち支持された芯金と、そ
の周囲に配置され、保持枠を介して回転自在に保持され
た複数のフレキシブルな送りローラとで構成されてい
る。各送りローラは緩やかならせん状に配置され、この
ため送りローラの回転により帯状体3が、らせん状に巻
き取られつつ、下流側に送られるようになっている。な
お、各々の送りローラは、プーリー20からの入力によ
って、駆動軸17が回転し、それがギヤボックス10内
のギヤにより伝達されて、同じ速度で回転する。
い、硬質樹脂とポリオレフィン系熱可塑性エラストマー
とを対応するホッパー11,12から供給し、押出機A
のダイスaより帯状体3として同時に押出す。その際、
帯状体3は、図3(b)に示す断面のように、硬質樹脂
1が中央部に埋入され、両端部3aが傾斜した平行四辺
形の断面形状で押し出される。押出機Aの内部は、約1
60〜220℃に加熱され、粘性を有する軟質状物とし
て押出され、芯材であるフォーマーBにらせん状に巻き
取られる。フォーマーBは片持ち支持された芯金と、そ
の周囲に配置され、保持枠を介して回転自在に保持され
た複数のフレキシブルな送りローラとで構成されてい
る。各送りローラは緩やかならせん状に配置され、この
ため送りローラの回転により帯状体3が、らせん状に巻
き取られつつ、下流側に送られるようになっている。な
お、各々の送りローラは、プーリー20からの入力によ
って、駆動軸17が回転し、それがギヤボックス10内
のギヤにより伝達されて、同じ速度で回転する。
【0032】らせん状に巻き取られ管状に形成された管
状体14は、帯状体3の両端部3aが完全に融着してい
ればそのまま冷却して樹脂ホースHとすることができる
が、好ましくは、加熱装置6に送られ、加熱により両端
部3aの融着が行われる。その後、上方より供給される
冷却水7により冷却され、更に冷却水槽8内の冷却水で
冷却されて樹脂ホースHとなる。
状体14は、帯状体3の両端部3aが完全に融着してい
ればそのまま冷却して樹脂ホースHとすることができる
が、好ましくは、加熱装置6に送られ、加熱により両端
部3aの融着が行われる。その後、上方より供給される
冷却水7により冷却され、更に冷却水槽8内の冷却水で
冷却されて樹脂ホースHとなる。
【0033】長繊維による補強を更に行う場合、押出機
Aの下流側の周囲に、長繊維を送り出すボビンを複数配
置した回転体を設け、管状体14の回転の角速度に応じ
て、その回転体の回転速度を制御することで長繊維の補
強角を調整することができる。補強繊維をバイアス状に
交差させる場合、逆方向に回転する2つの回転体を設け
ればよい。そして、通常、長繊維の外側に表面層が積層
されるが、回転体の下流側に、上記と同様の押出機を設
けて、軟質樹脂を帯状に押出せばよい。
Aの下流側の周囲に、長繊維を送り出すボビンを複数配
置した回転体を設け、管状体14の回転の角速度に応じ
て、その回転体の回転速度を制御することで長繊維の補
強角を調整することができる。補強繊維をバイアス状に
交差させる場合、逆方向に回転する2つの回転体を設け
ればよい。そして、通常、長繊維の外側に表面層が積層
されるが、回転体の下流側に、上記と同様の押出機を設
けて、軟質樹脂を帯状に押出せばよい。
【0034】
【実施例】以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実
施例等について説明する。
施例等について説明する。
【0035】実施例1 市販の短繊維配合した下記の混合ペレット(宇部興産
(株)製、SHP−PA3060)と、TPOペレット
(日本ポリオレフィン製,オレフレックスP132G)
とを重量比15/85(前者/後者)にて図3に示す押
出機の軟質樹脂押出用のホッパー12より供給した。ま
た、ポリプロピレン(住友化学(株)製,住友ノーブレ
ンAD571)を硬質樹脂押出用のホッパー11より供
給した。
(株)製、SHP−PA3060)と、TPOペレット
(日本ポリオレフィン製,オレフレックスP132G)
とを重量比15/85(前者/後者)にて図3に示す押
出機の軟質樹脂押出用のホッパー12より供給した。ま
た、ポリプロピレン(住友化学(株)製,住友ノーブレ
ンAD571)を硬質樹脂押出用のホッパー11より供
給した。
【0036】 (混合ペレットの組成) EPR(エチレン・プロピレンゴム) 50重量部 ポリプロピレン 50重量部 66ナイロン(繊維径0.3〜0.4μm,長さ300μm以上)50重量部 軟質樹脂と硬質樹脂とを押出機により帯状(硬質樹脂は
帯状体の中央部に埋入されている)に押出しながら、芯
材にらせん状に巻き取って管状体を形成し、図1に示す
ような、らせん状の硬質樹脂(ポリプロピレン,φ5m
m,ピッチ8mm)で補強された内径50mm,外径6
6mmの樹脂ホースを製造した。
帯状体の中央部に埋入されている)に押出しながら、芯
材にらせん状に巻き取って管状体を形成し、図1に示す
ような、らせん状の硬質樹脂(ポリプロピレン,φ5m
m,ピッチ8mm)で補強された内径50mm,外径6
6mmの樹脂ホースを製造した。
【0037】比較例1〜2 実施例1において、混合ペレットを使用しない(短繊維
を混合しない)こと以外は、実施例1と同様にして、樹
脂ホースを製造した(比較例1)。
を混合しない)こと以外は、実施例1と同様にして、樹
脂ホースを製造した(比較例1)。
【0038】また、TPOペレットとして、硬さがより
硬いタイプのTPOペレット(日本ポリオレフィン製,
P332G)のみを用いる以外は、実施例1と同様にし
て、樹脂ホースを製造した(比較例2)。
硬いタイプのTPOペレット(日本ポリオレフィン製,
P332G)のみを用いる以外は、実施例1と同様にし
て、樹脂ホースを製造した(比較例2)。
【0039】比較例3 実施例1と同じ形状と寸法とを有し、下記の如き硬質樹
脂部と軟質樹脂部とを有する樹脂ホースを、実施例1と
同様にして製造した。
脂部と軟質樹脂部とを有する樹脂ホースを、実施例1と
同様にして製造した。
【0040】硬質樹脂部:硬質ポリ塩化ビニル(ショア
ーD硬さ70°) 軟質樹脂部:軟質ポリ塩化ビニル(JISA硬さ66
°) 試験例1 実施例1、及び比較例1〜3で得られた樹脂ホースの軟
質樹脂部分について、JISA硬さ、伸び、引き裂き強
さ、及び25%モジュラスを測定した。JISA硬さ
は、JIS K 6253に準拠する方法で、伸びは、
JIS K 6251に準拠する方法で、引き裂き強さ
は、JIS K 6252に準拠する方法で、25%モ
ジュラスは、JIS K 6251に準拠する方法でそ
れぞれ測定した。その結果を表1に示す。
ーD硬さ70°) 軟質樹脂部:軟質ポリ塩化ビニル(JISA硬さ66
°) 試験例1 実施例1、及び比較例1〜3で得られた樹脂ホースの軟
質樹脂部分について、JISA硬さ、伸び、引き裂き強
さ、及び25%モジュラスを測定した。JISA硬さ
は、JIS K 6253に準拠する方法で、伸びは、
JIS K 6251に準拠する方法で、引き裂き強さ
は、JIS K 6252に準拠する方法で、25%モ
ジュラスは、JIS K 6251に準拠する方法でそ
れぞれ測定した。その結果を表1に示す。
【0041】
【表1】 *1:短繊維の配向方向に平行又は垂直な方向の力に対する測定値。
【0042】表1の結果が示すように、短繊維補強した
実施例1の樹脂ホースでは、短繊維の配向方向に垂直方
向の25%モジュラスが、比較例3の塩化ビニル樹脂ホー
スと同等となる一方、平行方向の25%モジュラスは、約
3倍になっている。また、引き裂き強さや伸びについて
も、同等又はそれ以上になっている。これに対して、短
繊維補強していない比較例1〜2の樹脂ホースでは、引
き裂き強さ、及び25%モジュラスが、比較例3と比較
してかなり低い値になっている。
実施例1の樹脂ホースでは、短繊維の配向方向に垂直方
向の25%モジュラスが、比較例3の塩化ビニル樹脂ホー
スと同等となる一方、平行方向の25%モジュラスは、約
3倍になっている。また、引き裂き強さや伸びについて
も、同等又はそれ以上になっている。これに対して、短
繊維補強していない比較例1〜2の樹脂ホースでは、引
き裂き強さ、及び25%モジュラスが、比較例3と比較
してかなり低い値になっている。
【0043】つまり、本発明の樹脂ホースでは、短繊維
の配向方向を制御することによって、配向方向に垂直な
応力が主に生じる曲げに対しては、補強効果が小さく適
度な弾性率となる一方で、配向方向に垂直な応力が主に
生じる拡径方向への伸びに対しては、補強効果が大き
く、より高い弾性率、強度にすることができる。
の配向方向を制御することによって、配向方向に垂直な
応力が主に生じる曲げに対しては、補強効果が小さく適
度な弾性率となる一方で、配向方向に垂直な応力が主に
生じる拡径方向への伸びに対しては、補強効果が大き
く、より高い弾性率、強度にすることができる。
【0044】試験例2 実施例1において、混合ペレットの使用量を変えること
により、短繊維の配合量を7.5〜12.5重量%に変
える以外は、実施例1と同様にして、樹脂ホースを製造
した。この樹脂ホースからサンプル(20×100×t
=2.0mm)を作成し、短繊維の配向方向に平行又は
垂直な応力に対する引っ張り試験(引張速度50mm/
min)を行った。その結果を図4(a)〜(b)に示
す。
により、短繊維の配合量を7.5〜12.5重量%に変
える以外は、実施例1と同様にして、樹脂ホースを製造
した。この樹脂ホースからサンプル(20×100×t
=2.0mm)を作成し、短繊維の配向方向に平行又は
垂直な応力に対する引っ張り試験(引張速度50mm/
min)を行った。その結果を図4(a)〜(b)に示
す。
【0045】図4の結果が示すように、短繊維の配合量
を変えることにより、歪に対する応力の曲線を制御する
ことができ、しかも、同一歪における、短繊維の配向方
向に平行な応力が、垂直な応力の2倍以上の大きさにな
ることが分かる。
を変えることにより、歪に対する応力の曲線を制御する
ことができ、しかも、同一歪における、短繊維の配向方
向に平行な応力が、垂直な応力の2倍以上の大きさにな
ることが分かる。
【0046】試験例3 実施例1、比較例1、及び比較例3で得られた樹脂ホー
ス(長さ2000mm)を用いて、曲げ半径が500m
mと350mmになるように樹脂ホースを曲げ、その際
の反力(半径方向の力)を測定した。その結果を表2に
示す。
ス(長さ2000mm)を用いて、曲げ半径が500m
mと350mmになるように樹脂ホースを曲げ、その際
の反力(半径方向の力)を測定した。その結果を表2に
示す。
【0047】
【表2】 表2の結果が示すように、短繊維で補強した実施例1の
樹脂ホースは、比較例3の塩化ビニル樹脂ホースと同等
の曲げ反力を有するため、ホースによる各種作業が従来
と同様の取扱いにて行うことができる。これに対し、短
繊維で補強していない比較例1の樹脂ホースは、比較例
3の塩化ビニル樹脂ホースと比較して、かなり曲げ反力
が小さく、従来と同様の取扱いが困難となる。
樹脂ホースは、比較例3の塩化ビニル樹脂ホースと同等
の曲げ反力を有するため、ホースによる各種作業が従来
と同様の取扱いにて行うことができる。これに対し、短
繊維で補強していない比較例1の樹脂ホースは、比較例
3の塩化ビニル樹脂ホースと比較して、かなり曲げ反力
が小さく、従来と同様の取扱いが困難となる。
【0048】試験例4 実施例1、比較例1、及び比較例3において、樹脂ホー
スを製造する際に、長繊維(ポリエステル)による補強
と表面層の形成とを行い、図2に示す構造を有する樹脂
ホースを製造した。各樹脂ホースを用いて、ホース内径
よりやや大きい外径を有する金属製のホースニップルに
外嵌した後、金属バンドで外周を2箇所締め付け(突起
部が約1mmの高さで係合)、水圧を徐々に負荷して抜
け始める時の圧力を測定した。
スを製造する際に、長繊維(ポリエステル)による補強
と表面層の形成とを行い、図2に示す構造を有する樹脂
ホースを製造した。各樹脂ホースを用いて、ホース内径
よりやや大きい外径を有する金属製のホースニップルに
外嵌した後、金属バンドで外周を2箇所締め付け(突起
部が約1mmの高さで係合)、水圧を徐々に負荷して抜
け始める時の圧力を測定した。
【0049】その結果、短繊維補強した樹脂ホースは、
補強しないものと比較して約2倍の引き抜け圧を有し、
塩化ビニル樹脂ホースと比較しても同等以上の引き抜け
圧を有していた。
補強しないものと比較して約2倍の引き抜け圧を有し、
塩化ビニル樹脂ホースと比較しても同等以上の引き抜け
圧を有していた。
【図1】本発明のオレフィン系樹脂ホースの一例を示す
部分断面
部分断面
【図2】本発明のオレフィン系樹脂ホースの一例を示す
部分断面
部分断面
【図3】本発明に用いる製造装置の一例を示す正面図
【図4】試験例2の結果を示すグラフ
1 硬質樹脂 2 熱可塑性エラストマー H 樹脂ホース A 押出機 B 芯材(フォーマー)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横堀 志津雄 大阪府大阪市西区江戸堀1丁目17番18号 東洋ゴム工業株式会社内 Fターム(参考) 3H111 AA02 BA15 BA27 BA34 CB02 CB04 CB10 CB11 CB14 CC03 CC07 CC22 DA10 DA26 DB07 DB17 EA04 EA17 4F207 AA03 AA09 AA11 AA29 AA45 AB25 AC01 AD12 AG08 AH01 AH43 AH49 KA01 KA17 KB11 KF02
Claims (3)
- 【請求項1】 少なくとも短繊維により補強されたポリ
オレフィン系熱可塑性エラストマーを管状に形成した樹
脂ホースであって、その樹脂ホースの周方向又はらせん
方向に前記短繊維が主に配向しているオレフィン系樹脂
ホース。 - 【請求項2】 前記ポリオレフィン系熱可塑性エラスト
マー中の前記短繊維の配合量が、2〜10重量%である
請求項1記載のオレフィン系樹脂ホース。 - 【請求項3】 少なくとも軟質樹脂を押出機により帯状
に押出しながら、芯材にらせん状に巻き取って管状体を
形成する工程を有する樹脂ホースの製造方法において、 前記軟質樹脂として短繊維を配合したポリオレフィン系
熱可塑性エラストマーを用いることを特徴とする樹脂ホ
ースの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11006291A JP2000205459A (ja) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | オレフィン系樹脂ホ―ス及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11006291A JP2000205459A (ja) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | オレフィン系樹脂ホ―ス及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000205459A true JP2000205459A (ja) | 2000-07-25 |
Family
ID=11634292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11006291A Withdrawn JP2000205459A (ja) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | オレフィン系樹脂ホ―ス及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000205459A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002257269A (ja) * | 2000-11-07 | 2002-09-11 | Dainippon Plastics Co Ltd | 合成樹脂製コルゲートパイプ |
| JP2005076849A (ja) * | 2003-09-03 | 2005-03-24 | Bridgestone Corp | 樹脂ホース |
| JP2005155761A (ja) * | 2003-11-25 | 2005-06-16 | Kanaflex Corporation | 可撓性ホース |
| JP2013037972A (ja) * | 2011-08-10 | 2013-02-21 | Suzuki Motor Corp | 燃料電池用水系ホース |
-
1999
- 1999-01-13 JP JP11006291A patent/JP2000205459A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002257269A (ja) * | 2000-11-07 | 2002-09-11 | Dainippon Plastics Co Ltd | 合成樹脂製コルゲートパイプ |
| JP2005076849A (ja) * | 2003-09-03 | 2005-03-24 | Bridgestone Corp | 樹脂ホース |
| JP2005155761A (ja) * | 2003-11-25 | 2005-06-16 | Kanaflex Corporation | 可撓性ホース |
| JP2013037972A (ja) * | 2011-08-10 | 2013-02-21 | Suzuki Motor Corp | 燃料電池用水系ホース |
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