JP4673121B2 - 耐摩耗性ホース及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、耐摩耗性ホース及びその製造方法に関し、更に詳しくは、ゴム系接着剤を介して接着される布体の接着性を改善するようにした耐摩耗性ホース及びその製造方法に関する。

例えば、道路工事などで高圧の水を吹き付けて土砂を排除する際に使用されるゴムホースは、その土砂が絶え間なく飛散して当たるため、ホースが早期に摩耗し易い。そこで、外面ゴム層上に耐摩耗性が高いポリエルテル繊維などの糸を用いて重ね織り構造にした布体を保護層として配置し、耐摩耗性を高めるようにしたホースがある（例えば、特許文献１参照）。

布体は、通常、ゴム系接着剤により外面ゴム層上に接着されるが、その接着力が低いため、製造中や使用中に布体が外面ゴム層から剥離するという問題があり、接着レベルの向上が強く求められていた。
特開２００１−２５４８７４号公報（４頁）

本発明は、ゴム系接着剤を介して接着される布体の接着性を改善することが可能な耐摩耗性ホース及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本発明の耐摩耗性ホースは、内面ゴム層上に補強層を介して外面ゴム層を設け、該外面ゴム層上にゴム系接着剤層を介して少なくとも２層の織物層を重ね織りした布体を配置した耐摩耗性ホースにおいて、前記布体のゴム系接着剤層に隣接する内側の織物層の少なくともタテ糸を、エポキシ化合物を含有する油剤を付与する前処理を施したポリエステル繊維から構成すると共に、前記布体において前記内側の織物層の織り密度を外側の織物層の織り密度より粗くしたことを特徴とする。

本発明の耐摩耗性ホースの製造方法は、内面ゴム層上に補強層を介して外面ゴム層を設けた未加硫のホース本体上に、ゴム系接着剤を介して少なくとも２層の織物層を重ね織りした布体を配置した後、加硫する耐摩耗性ホースの製造方法において、前記布体のゴム系接着剤層に隣接する内側の織物層の少なくともタテ糸を、エポキシ化合物を含有する油剤を付与する前処理を施したポリエステル繊維から構成すると共に、前記布体において前記内側の織物層の織り密度を外側の織物層の織り密度より粗くしたことを特徴とする。

上述した本発明によれば、ゴム系接着剤層に接着する内側の織物層の少なくともタテ糸を、エポキシ化合物を含有する油剤を付与する前処理を施したポリエステル繊維から構成することで、内側の織物層の少なくともタテ糸とゴム系接着剤層との間の接着力を高めることが可能になるため、布体が外面ゴム層から容易に剥離するのを防ぐことができる。従って、ゴム系接着剤を介して接着される布体の接着性を改善することができる。

以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の耐摩耗性ホースの一実施形態を示し、内面ゴム層１上（外周面上）に、中間ゴム層２を介して鋼線をスパイラル状に巻回した複数の補強層３が配設され、外側の補強層３Ｙ上に外面ゴム層４が設けられている。外面ゴム層４上には、ゴム系接着剤層５を介して帯状の布体６が所定の間隔ｈをおいて螺旋状に巻き付けられている。

布体６は、ゴム系接着剤層５に隣接する内側の織物層７とその外側の織物層８とからなり、図２に示すように、タテ糸７ａ，８ａとヨコ糸７ｂ，８ｂを綾織りにした２層の織物層７，８をタテ糸ｘで織り重ねた２層重ね織り構造になっている。好ましくは、織物層７，８を袋織り構造にし、それをタテ糸ｘで織り重ねるようにするのがよい。

織物層７，８のタテ糸７ａ，８ａ、ヨコ糸７ｂ，８ｂ及びタテ糸ｘは、耐摩耗性に優れたポリエステル繊維から構成され、ホースに耐摩耗性を付与している。内側の織物層７の少なくともタテ糸７ａは、エポキシ化合物を含有する油剤を付与する前処理を施したポリエステル繊維から構成してある。この前処理は、ポリエステル繊維を製造する工程（紡糸、延伸、熱セット）において、紡糸及び／または延伸工程で行われ、その前処理によりゴム系接着剤との接着力を高めるようにしている。

好ましくは、タテ糸７ａとヨコ糸７ｂの両者をエポキシ化合物を含有する油剤を付与する前処理を施したポリエステル繊維から構成するのがよい。外側の織物層８のタテ糸８ａとヨコ糸８ｂに使用されるポリエステル繊維は、ゴム系接着剤層５との接着に寄与しないため、上記前処理が施されない通常のポリエステル繊維でよい。

内側の織物層７は、その織り密度が外側の織物層８の織り密度より粗くなるようにするのがよく、それにより耐摩耗性ホースの製造時にゴム系接着剤層５の接着剤が織物層７のタテ糸７ａとヨコ糸７ｂとの間に入り込み、硬化後にアンカー効果を発揮させることができる。

上記前処理で使用するエポキシ化合物としては、例えば、グリセリン、プロピレングリコール、エチレングリコール、ヘキサントリオール、ソルビトールトリメチロールプロパン、ポリエチレングレコール、ポリグリセリンなどの脂肪族多価アルコール類とエピクロルヒドリンとの反応生成物、レゾルシン、カテコール、ハイドロキノン、１，３，５−トリヒドロキシベンゼン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタンなどのフェノール類とエピクロルヒドリンとの反応生成物から得られるモノまたはジ以上のグリシジルエーテル、ビニルシクロヘキセンジエポキシド、３’，４’−エポキシ−６’−メチルシクロヘキシルメチル３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキサンカルボキシレートなどを過酢酸などで不飽和結合部を酸化して得られたエポキシ化合物などを挙げることができる。

ゴム系接着剤層５に使用する接着剤としては、イソシアネート基を含有するゴム系接着剤を好ましく挙げることができ、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等のジイソシアネート類、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート等のポリイソシアネート類、各種ポリオール類とポリイソシアネート化合物等から得られるイソシアネートプレポリマー類等を挙げることができる。

上述した耐摩耗性ホースは、従来と同様に、搬送される長尺のマンドレル上に未硬化の内面ゴム層１を押し出し成形し、次いで内面ゴム層１上（外周面上）に鋼線をスパイラル状に巻回して内側の補強層３Ｘを形成し、その上に未硬化の中間ゴム層２を押し出し成形し、その中間ゴム層２上に鋼線を上記とは逆方向にスパイラル状に巻回して外側の補強層３Ｙを形成し、この補強層３Ｙ上に未硬化の外面ゴム層４を押し出し成形し、内面ゴム層１上に補強層３と中間ゴム層２とを介して外面ゴム層４を設けた未加硫のホース本体を成形する。

次いで、ホース本体上にゴム系接着剤を塗布して未硬化のゴム系接着剤層５を成形した後、帯状の布体６をゴム系接着剤層５上に螺旋状に巻き付ける。それに代えて、ゴム系接着剤を予め内側の織物層７の内側面にディッピングまたは織物層７の上述した外面ゴム層４と接触する面側にコーティングし、それを乾燥させた布体６をホース本体上に巻き付けるようにしてもよい。

布体６を配置した後、加硫槽内で加硫（加熱）して硬化させることにより、上記耐摩耗性ホースが得られるが、本発明では、布体６の内側の織物層７の少なくともタテ糸７ａを紡糸及び／または延伸工程でエポキシ化合物を含有する油剤を付与する前処理を施したポリエステル繊維を用いて布体６を形成している。このタテ糸７ａに使用するポリエステル繊維は、例えば、特開昭６１−１２９７０号公報などに開示される方法により製造することができる。

上述した本発明によれば、２層の織物層７，８を重ね織りした布体６を配置した耐摩耗性ホースにおいて、ゴム系接着剤層５に隣接する内側の織物層７の少なくともタテ糸７ａに、エポキシ化合物を含有する油剤を付与する前処理を施したポリエステル繊維を使用することで、織物層７の少なくともタテ糸７ａとゴム系接着剤層５との間の接着力を高めることができるので、使用中に布体６が外面ゴム層４から容易に剥離することがない。

本発明において、図１では帯状の布体６を幅方向の両端で突き合わせるようにして螺旋状に巻き付けた例を示すが、布体６の幅方向の端部を重ね合わせるようにして巻き付けてもよく、また、耐摩耗性に大きく影響を及ばさない範囲内で所定の間隔だけ離間させて巻き付けるようにしてもよい。

布体６は、上述したようにポリエステル繊維から構成するのが、高い耐摩耗性及び平滑性を確保する上で好ましいが、耐摩耗性を発揮できる他の合成繊維、例えば平滑性がポリエステル繊維より劣るが耐摩耗性が確保可能なナイロン繊維などであってもよい。

また、布体６は、上記実施形態では、２層の織物層７，８からなる例を示したが、３層以上の構成を有するものであってもよく、少なくとも２層の織物層を有するものであればよい。

上記補強層３は、スパイラル構造に代えて、編組構造であってもよく、またその層数は特に限定されず、必要に応じて適宜選択することができる。

ホース構成を図１で共通にし、布体の内側の織物層のタテ糸にエポキシ化合物を含有する油剤を付与する前処理を施したポリエステル繊維（ユニチカファイバー社製ポリエステル繊維Ｅ５２３）を使用した本発明ホースと、前処理を施していないポリエステル繊維を使用した従来ホースとをそれぞれ作製した。

両試験ホース共に、布体の他の糸には前処理を施していないポリエステル繊維（ユニチカファイバー社製ポリエステル繊維Ｅ２２３）を使用した。また、ゴム系接着剤にはケムロック４０２Ｘ（ロード・ファー・イースト・インコーポレイテッド社製）を使用した。

これら各試験ホースを以下に示す方法により、初期接着性と耐久接着性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。

初期接着性
各試験ホースから布体を剥離した時の剥離接着力により評価した。その結果を○、△、×の３段階で評価した。○は接着性が良好、△は接着性がやや悪い、×は接着性が悪いである。

耐久接着性
各試験ホースを、ＩＳＯ６９４５「ゴムホース−カバーゴムの摩擦抵抗測定方法」に基づき、ホース表面に摩擦物を接触させ、垂直静荷重１００Ｎを与えた状態で、摩擦物を２００００回往復させた後、初期接着性と同様の方法で評価した。

表１から、布体の内側の織物層のタテ糸にエポキシ化合物を含有する油剤を付与する前処理を施したポリエステル繊維を使用した本発明ホースは、初期接着性及び耐久接着性が従来ホースより改善され、本発明はゴム系接着剤を介して接着される布体の接着性を向上できることがわかる。

本発明の耐摩耗性ホースの一実施形態を示し、（ａ）は要部正面図、（ｂ）は要部拡大断面図である。 布体の要部拡大断面図である。

符号の説明

１ 内面ゴム層
２ 中間ゴム層
３ 補強層
４ 外面ゴム層
５ ゴム系接着剤層
６ 布体
７，８ 織物層
７ａ，８ａ タテ糸
７ｂ，８ｂ ヨコ糸
ｘ タテ糸

Claims (10)

1. 内面ゴム層上に補強層を介して外面ゴム層を設け、該外面ゴム層上にゴム系接着剤層を介して少なくとも２層の織物層を重ね織りした布体を配置した耐摩耗性ホースにおいて、前記布体のゴム系接着剤層に隣接する内側の織物層の少なくともタテ糸を、エポキシ化合物を含有する油剤を付与する前処理を施したポリエステル繊維から構成すると共に、前記布体において前記内側の織物層の織り密度を外側の織物層の織り密度より粗くした耐摩耗性ホース。
2. 前記ゴム系接着剤層がイソシアネート基を含有するゴム系接着剤からなる請求項１に記載の耐摩耗性ホース。
3. 前記布体のゴム系接着剤層に隣接する内側の織物層のタテ糸及びヨコ糸を、エポキシ化合物を含有する油剤を付与する前処理を施したポリエステル繊維から構成した請求項１または２に記載の耐摩耗性ホース。
4. 前記布体において、前記布体の外側の織物層のタテ糸及びヨコ糸をポリエステル繊維から構成した請求項１，２または３に記載の耐摩耗性ホース。
5. 前記布体を帯状の布体から構成し、該帯状の布体を前記ゴム系接着剤層を介して前記外面ゴム層上に螺旋状に巻き付けた請求項１，２，３または４に記載の耐摩耗性ホース。
6. 内面ゴム層上に補強層を介して外面ゴム層を設けた未加硫のホース本体上に、ゴム系接着剤を介して少なくとも２層の織物層を重ね織りした布体を配置した後、加硫する耐摩耗性ホースの製造方法において、前記布体のゴム系接着剤層に隣接する内側の織物層の少なくともタテ糸を、エポキシ化合物を含有する油剤を付与する前処理を施したポリエステル繊維から構成すると共に、前記布体において前記内側の織物層の織り密度を外側の織物層の織り密度より粗くした耐摩耗性ホースの製造方法。
7. 前記ゴム系接着剤がイソシアネート基を含有するゴム系接着剤からなる請求項６に記載の耐摩耗性ホースの製造方法。
8. 前記布体のゴム系接着剤層に隣接する内側の織物層のタテ糸及びヨコ糸を、エポキシ化合物を含有する油剤を付与する前処理を施したポリエステル繊維から構成した請求項６または７に記載の耐摩耗性ホースの製造方法。
9. 前記布体において、前記布体の外側の織物層のタテ糸及びヨコ糸をポリエステル繊維から構成した請求項６，７または８に記載の耐摩耗性ホースの製造方法。
10. 前記布体を帯状の布体から構成し、該帯状の布体を前記ゴム系接着剤を介して前記ホース本体上に螺旋状に巻き付ける請求項６，７，８または９に記載の耐摩耗性ホースの製造方法。

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