JPH0148143B2 - - Google Patents

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JPH0148143B2
JPH0148143B2 JP56153929A JP15392981A JPH0148143B2 JP H0148143 B2 JPH0148143 B2 JP H0148143B2 JP 56153929 A JP56153929 A JP 56153929A JP 15392981 A JP15392981 A JP 15392981A JP H0148143 B2 JPH0148143 B2 JP H0148143B2
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JP
Japan
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pvc
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hardness
duct
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JP56153929A
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Takehiko Washimi
Masao Harada
Yoshikazu Iwatani
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Kyoraku Co Ltd
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Kyoraku Co Ltd
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Priority to FR8216268A priority patent/FR2513568B1/fr
Priority to GB08228026A priority patent/GB2111427B/en
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  • Laminated Bodies (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車等のダクト類に使用される弾
性を有する中空成形体に関するものである。
〔従来の技術〕
自動車分野では省資源、省エネルギーの面から
自動車の軽量化、コスト低減の動きがあり、各部
品の樹脂化が検討されている。
ダクト類についても、従来主としてゴムにて製
造されていたものを樹脂材料で製造すべく検討さ
れており、なかでも自動車走行時の振動により破
壊されたり、取付け部分が外れたりしないととも
に、騒音の発生を防止するため柔軟性に優れた軟
質ポリ塩化ビニルにて製造することが検討されて
いる。
〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、軟質ポリ塩化ビニルからなる弾
性中空成形体は引張、衝撃等の強度に劣り、また
硬度が経時的変化することにより柔軟性が損なわ
れる問題があつた。上記問題は例えば自動車の等
速ジヨイントをカバーするダクトの場合、小石の
飛来によりダクトに亀裂が生じたり、また柔軟性
が損なわれることにより取付け部分が外れたりす
る欠点となつて表われる。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は上記の問題を解決するものであり、本
発明に係る弾性中空成形体は、中空成形により成
形される弾性中空成形体において、熱可塑性エラ
ストマーからなる外層と、軟質ポリ塩化ビニルか
らなる中間層と、熱可塑性エラストマーからなる
内層との多層構造に構成され、外層の肉厚T1
中間層の肉厚T2と内層の肉層T3とを 0.5≦T2/(T1+T2+T3)<0.97 の範囲内にて構成されている。
上記各多の肉厚の関係は、 0.5>T2/(T1+T2+T3) であると、熱可塑性エラストマーに比べて柔軟性
に優れた軟質ポリ塩化ビニルの特性を発揮するこ
とができず、またパリスンを押出した際のドロー
ダウンがはげしく成形不良率も高くなり、安定し
て肉厚の均一な弾性中空体を得ることができない
と共に、柔軟性が損なわれる。例えば弾性中空成
形体と他の取付部品との連結部のシールが低下す
る欠点がある。また、 T2/(T1+T2+T3)≧0.97 であると、押出されたパリスンの中空成形時に
内・外層がブロー比の高い部分において整層とな
らず、さらには成形時にピンホールし易く成形不
良率が高くなるとともに軟質ポリ塩化ビニルに比
べて耐衝撃性、耐油性、及び引張強度に優れた熱
可塑性エラストマーの本来の特性を発揮すること
ができない。
以上のことから各層の肉厚の関係を 0.5≦T2/(T1+T2+T3)<0.97 の範囲内にした。
〔作用〕
本発明にあつては、硬度の温度依存性が高い軟
質ポリ塩化ビニルからなる層の外側を硬度の温度
依存性が低い熱可塑性エラストマーにて覆われる
ので軟質ポリ塩化ビニルの環境温度の変化による
硬度変化が抑制され、かつ外部応力による亀裂、
化学的劣化が防がれる。
また、軟質ポリ塩化ビニルからなる層の内側と
外側ともに熱可塑性エラストマーからなる層にて
覆われるので、ポリ塩化ビニルに添加された可塑
剤が外部へ溶出することがなく、経時的な硬度変
化が最も有効的に抑制される。
さらに本発明にあつては、外層の肉厚T1と中
間層の肉厚T2と内層の肉厚T3とを 0.5≦T2/(T1+T2+T3)<0.97 の範囲内となつているので、小さい力で容易に曲
げあるいは仲長することができるような柔軟性が
要求される弾性中空成形体において最も各層の特
性が発揮される。
〔実施例〕
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
第1図は本発明に係る弾性中空成形体の一例で
ある3層構成の蛇腹ダクトを示すものであり、こ
の蛇腹ダクト1の内外層2,3が熱可塑性エラス
トマー(以下TPEと略記)にて、また中間層4
が軟質ポリ塩化ビニル(以下S.PVCと略記)に
て構成されている。
そしてこの蛇腹ダクト1は上記各層を構成して
共押出しにより押出された3層状のパリスンを中
空成形することにより成形される。このとき、成
形後の外層3の肉厚T1と中間層4の肉厚T2と内
層2の肉厚T3とが 0.5≦T2/(T1+T2+T3)<0.97 の範囲内にて構成されている。
なお図面において、aは蛇腹部、b,bはこの
蛇腹部aの両側に成形された接続部である。
S.PVCにはポリ塩化ビニル100重量部に対して
20〜200の可塑剤を配合し、またポリ塩化ビニル
の平均重合度()は1300〜10000である。上記
可塑剤は20重量部未満では非弾性となり、200重
量部を越えると引張強度が著しく低下する。また
平均重合度は1300未満では引張強度が低下し、
10000を越えるとパリスン表面の外観が悪くかつ
成形性が悪くなる。
上記TPEは、常温では加硫ゴムのような弾性
的性質を示すが、高温では可塑化されて成形でき
る高分子材料である。そして、これにはポリスチ
レン系、ポリオレフイン系、ポリウレタン系、ポ
リアミド系、ポリエステル系等があるが好ましく
はポリウレタン系、ポリエステル系及びポリアミ
ド系である。
またポリウレタン系のエラストマーは、種々の
ポリエーテルあるいはポリエステルジオールとグ
リコールをジイソシアナートで重付加させたもの
で、またこの際にトリオール、ジアミンあるいは
トリアミンを併用させたものも含む。
ジイソシナートとしては、4,4′−ジフエニル
メタンジイソシアナート、4,4′−ジシクロヘキ
シルメタンジイソシアナート、イソホロンジイソ
シアナート等とし、グリコールとしては、エチレ
ングリコール、1,4−ブチレングリコール、
1,4−ヘキサンジオール、ビスヒドロキシエト
キシベンゼン等であり、ポリエステルジオールと
しては、ポリエチレンベート、ポリ−1、4−ブ
チレンアジペート、ポリ−1,6ヘキサンアジペ
ート、ポリカプロラクトン、ポリカーボナート等
であり、ポリエーテルジオールとしてはポリオキ
シテトラメチレングリコール等である。
ポリエステル系のエラストマーは大部分が脂肪
族ポリエーテル、脂肪族ポリエステルあるいは脂
肪族ポリエーテルエステル等で構成される軟質セ
グメントおよび高融点結晶性芳香族ポリエステル
等で構成される硬質セグメントを有するマルチブ
ロツク共重合体のものをいう。原理的には二塩基
酸、グリコールおよびポリエステルまたはポリエ
ーテルの種類、割合を変えることにより、種々の
タイプのポリエステル系エラストマーが得られ
る。たとえば芳香族ポリエステルとしては、ポリ
テトラメチレンテレフタレート、ポリエチレンテ
レフタレート等、脂肪族ポリエーテルとしてはポ
リテトラメチレンオキサイド、ポリエチレンオキ
サイド等がある。
また、TPEとしてポリエステル系エラストマ
ーを選択することにより、耐油性、強伸度特性等
に優れ、またS.PVCとの接着性に優れた弾性中
空成形体を得ることができる。
またポリアミド系のエラストマーは大部分が脂
肪族ポリエーテル、脂肪族ポリエステルあるいは
脂肪族ポリエーテルエステル等で構成される軟質
セグメントおよびポリアミド等で構成される硬質
セグメントを有するマルチブロツク共重合体のも
のをいう。原理的には二塩基酸、ジアミン、グリ
コールおよびポリアミド、ポリエーテル、ポリエ
ステルの種類、割合を変えることにより種々のタ
イプのポリアミド系エラストマーが得られる。た
とえばポリアミドとしてはポリカプラミド、ポリ
ヘキサメチレンアジポアミド、ポリヘキサメチレ
ンセバカミド、ポリウンデカンアミド、ポリドデ
カンアミド等、脂肪族ポリエーテルとしてはポリ
テトラメチレンオキサイド、ポリエチレンオキサ
イド等があり、脂肪族ポリエステルとしてはポリ
エチレンアジペート、ポリカプロラクトン、ポリ
エチレンセパート等がある。
〔実施例 1〕 硬度50(JISK6301A型)、比重1.20
(ASTMD792)、圧縮永久歪55%(JISK6301)、
融点130℃(フローテスタ)、平均重合度2500のポ
リ塩化ビニル100重量部に対してジ−2−エチル
ヘキシルフタレート(DOP)からなる可塑剤100
重量部を添加してなるS.PVCをスクリユー長さ
(L/D)24、スクリユー径50mmの押出機を使用
し、設定温度160℃にて溶融混練し、一方硬度95、
比重1.21、融点165℃、メルトインデツクス
0.5g/10minのポリエステルエラストマーをスク
リユー長さ(L/D)22、スクリユー径50mmの押
出機を使用し、設定温度205℃にて溶融混練し、
押出ダイ内にてS.PVCを中間層とし、ポリエス
テルエラストマーを内外層として接合し、外径40
mm、全体厚み2mm、外層、中間層、内層の肉厚比
率を10%、80%、10%に設定した筒状の3層パリ
スンとして共押出し、第1図に示す様な長さ200
mm、蛇腹山部径57mm、蛇腹谷部径44mm、平均肉厚
0.7mmの3層構成からなるダクトAを7Kg/cm2
圧縮空気にて中空成形して製造した。
〔実施例 2〕 3層にて押出されるパリスンの外層、中間層内
層の肉厚比率を25%、50%、25%に設定するほか
は実施例1と同様の使用樹脂、押出機、成形条件
にて3層構成からなるダクトBを製造した。
〔実施例 3〕 実施例1にて使用したS.PVCを実施例1と同
様に溶融混練し、一方、硬度90、比重1.19、融点
170℃、メルトインデツクス3g/10minのポリウ
レタンエラストマーをスクリユー長さ(L/D)
22、スクリユー径40mmの押出機を使用し、設定温
度185℃にて溶融混練し、押出ダイ内にてS.PVC
を中間層とし、ポリウレタンエラストマーを内外
層とつて接合し、外径40mm、全体厚み2mm、外
層、中間層、内層の肉厚比率を10%、80%、10%
に設定した筒状の3層パリスンとして共押出し、
実施例1にて使用した金型を用い、第1図に示す
ようなダクトCを中空成形して製造した。
ダクトCは層間接着強度に優れ剥離不能であ
り、引張強度も3.3Kg/mm2と高く、弾性にも富
むものであつた。また、JIS1号油中に30℃で7日
間浸漬した後硬度を測定したが、硬度変化はほと
んどみられなかつた。
〔実施例 4〕 平均重合度4000のポリ塩化ビニル100重量部に
対してトリー(2−エチルヘキシル)トリメリテ
ートからなる可塑剤70重量部及び炭酸カルシウム
その他安定剤等25重量部を添加してなるS.PVC
を実施例1と同様に溶融混練し、一方、硬度95の
ポリアミドエラストマーをスクリユーの長さ
(L/D)22、スクリユー径40mmの押出機を使用
し、押出ダイ内にてS.PVCを中間層とし、ポリ
アミドエラストマーを内外層として接合し、外径
40mm、全体厚み2mm、外層、中間層、内層の肉厚
比率を10%、80%、10%に設定した筒状の3層パ
リスンとして共押出し、実施例1にて使用した金
型を用い、第1図に示すようなダクトDを中空成
形して製造した。
ダクトDは層間接着強度に優れ剥離不能であ
り、引張強度も2.5Kg/mm2と高く弾性に富むも
のであつた。また、JIS1号油中に30℃、7日間浸
漬した後硬度を測定したが、硬度変化はほとんど
みられなかつた。
〔比較例 1〕 実施例1に示したS.PVCを、同じく実施例に
示した押出機、成形条件にて単層のダクトEを製
造した。
〔比較例 2〕 実施例1に示したポリエステルエラストマー
を、同じく実施例1に示した押出機、成形条件に
て単層のダクトFを製造した。
次に上記各実施例と各比較例とを比較した結果
を示す。
〔比較例 3〕 3層にて押出されるパリスンの外層、中間層、
内層の肉厚比率を30%、40%、30%に設定するほ
かは実施例1と同様の使用樹脂、押出機、成形条
件にて3層構成からなるダクトGを製造した。
実施例1〜4より得たダクトA,B,C,D及
び比較例1より得たダクトEの壁を一部帯状に切
断しそれぞれ引張強度を測定した結果を第2図に
示す。第2図にて示すように、S.PVC単層のダ
クトEに比べ本発明のS.PVCとTPEを多層構成
したダクトA,B,C,Dは引張強度
(JISK6301、引張強度200mm/min)が向上した。
実施例2より得たダクトB及び比較例1より得
たダクトEの内部にグリース(エツソ、セミフル
ードグリース液体)に充填した後両端開口部を閉
鎖し、自然放置した際の硬度の経時変化を測定
し、その結果を第3図に示す。第3図にて示すよ
うに、S.PVC単層のダクトEは明確に硬度変化
を生じたが、本発明のS.PVCとTPEを多層構成
したダクトBはほとんど硬度変化がなく、柔軟性
に優れることが判明した。
実施例1,2より得たダクトA,B及び比較例
2,3より得たダクトF,Gの最大肉厚部と最少
肉厚部との肉厚差(偏肉)を求め、比較例2の偏
肉を100とした場合の実施例1,2及び比較例3
の偏肉率を第4図に示す。第4図にて示すよう
に、S.PVCの肉厚比率が高くなるにつれて偏肉
率が少なくなる傾向があり、とくにS.PVC肉厚
比率が50%以上の場合成形不良率がきわめて低く
肉厚の均一なダクトが得られる。この理由はパリ
スンのドローダウンがなくかつパリスン自体良好
な状態でギヤビテイー形状に膨脹することができ
るため肉厚が均一となるものと思われる。
本発明においてTPE/S.PVC/TPEの3層構
成にてかつ特定の肉厚比率にて弾性中空成形体を
成形したことにより、S.PVCによる柔軟性によ
り小さい力で容易に曲げおよび伸長することがで
きる。また内外層がTPE層となるため、内外層
はTPEにより、耐衝撃性、耐油性、耐侯性、引
張強度が高く、従つて小石の飛来による成形体の
破れが少なく、またグリース等の油脂やオゾン、
水、熱水、洗車用等の洗剤に対して劣化が生じる
ことがない。さらにS.PVC単層の場合より引張
強度の高い成形体を成形することができる。そし
てさらにS.PVCがTPEで被覆されることにより、
S.PVCの低温による硬度変化がTPEで抑えられ、
低温による硬度変化が少なく低温での柔軟性が保
持される。また高温においても熱変形が少なく効
果がある。
とくに中間層S.PVC、内外層をTPEにて共押
出して3層構成とし、S.PVCの肉厚比を全体の
50%以上、97%未満に構成した弾性中空成形体は
柔軟性に優れ、肉厚が均一となる。
S.PVCの肉厚比が50%未満であるとパリスン
を押出した際のドローダウンがはげしく成形不良
率も高くなり安定した肉厚の均一な弾性中空成形
体を得ることができないとともに柔軟性が損なわ
れ、例えば弾性中空成形体と他の取付部品との連
結部のシール性が低下する欠点がある。
柔軟性を表わす一手段として100%モジユラス
(成形品を弾性変形範囲内で2倍に伸長したとき
に成形品に作用した応力)が使用されるが、S.
PVCの肉厚比が50%未満であると、所望の100%
モジユラスが得られない。
すなわち、S.PVC単層の場合100%モジユラス
は約0.3Kg/mm2であり、本発明の弾性中空成形
体においては少なくとも0.7Kg/mm2、好ましく
は0.5Kg/mm2以下であるが本発明に係る弾性中
空成形体は特に上記100%モジユラスの範囲に特
定されるものではない。一方S.PVCの肉厚比が
97%以上であるとTPEの層が成形品がブロー比
の高い部分において整層とならずTPEの特性が
失なわれ、また成形時ピンホールし易く成形不良
率が高くなる欠点がある。
なお、弾性中空成形体とは少なくともS.PVC
とTPEからなる層を含む3層以上に構成された
中空成形にて得られる成形体の総称であり、柔軟
性を極度に損なわない範囲で他の樹脂を積層する
こともできる。また弾性中空成形体の用途として
は自動車その他の一般工業部品に使用されるダク
ト、ホース、ダストブーツ、カバー等である。
〔発明の効果〕
本発明は以上のようになり、中空成形により成
形される弾性中空成形体において、熱可塑性エラ
ストマーからなる外層と、軟質ポリ塩化ビニルか
らなる中間層と、熱可塑性エラストマーからなる
内層との多層構造に構成され、外層の肉厚T1
中間層の肉厚T2と内層の肉厚T3とを 0.5≦T2/(T1+T2+T3)<0.97 の範囲内にて構成したから軟質ポリ塩化ビニルの
問題点が解消され、以下のような作用効果を奏す
ることができる。
すなわち、軟質ポリ塩化ビニルは柔軟性に優れ
ているが、その反面硬度の温度依存性が高く、環
境温度に変化による硬度変化が著しく、例えば低
温環境においては柔軟性が著しく損なわれ、一
方、熱可塑性エラストマーは硬度の温度依存性が
低く、また耐衝撃性、耐油性、耐候性に優れてい
るが、その反面、柔軟性に劣り、小さい力で容易
に曲げおよび伸長することが困難であるが、本発
明に係る弾性中空成形体にあつては、硬度の温度
依存性が高い軟質ポリ塩化ビニルからなる層の内
層及び外側を硬度の温度依存性が低い熱可塑性エ
ラストマーにて覆う構成としたので、軟質ポリ塩
化ビニルの柔軟性が環境温度の変化によつて損な
われることがなく、また外部からの影響により弾
性中空成形体の特性が損なわれることがない。こ
れにより、例えば小石の飛来による成形体の亀
裂、破れを防ぎ、またグリース等の油脂やオゾ
ン、水、熱水、洗車用等の洗剤に対しての劣化を
防ぐことができ、優れた柔軟性を維持することが
できる。
また軟質ポリ塩化ビニルからなる層の内側と外
側ともに熱可塑性エラストマーからなる層にて覆
う構成となつているので、軟質ポリ塩化ビニルに
添加された可塑剤が外部へ溶出することがなく、
軟質ポリ塩化ビニルの経時的な硬度変化を最も効
果的に抑制することができ、これにより優れた柔
軟性を維持することができる。このため、柔軟性
の損失によつて生じる伸縮、屈曲性の低下がな
く、さらに例えば自動車部品として用いた場合、
自動車走行時の振動、衝撃により取付け部分が外
れたり、騒音を発生したりすることがない。
さらに、本発明にあつては、外層3の肉厚T1
と中間層4の肉厚T2と内層2の肉厚T3とを 0.5≦T/(T1+T2+T3)<0.97 の範囲内にて構成したので、伸縮などの柔軟性が
要求される弾性中空成形体において最も各層の特
性を発揮することができ、優れた柔軟性を維持で
きると共に、肉厚の均一な弾性中空成形体を得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例である蛇腹ダクトの一
部破断正面図、第2図、第3図及び第4図はそれ
ぞれ、引張強度、硬度の経時変化及び肉厚の均一
性を示す説明図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 中空成形により成形される弾性中空成形体に
    おいて、熱可塑性エラストマーからなる外層と、
    軟質ポリ塩化ビニルからなる中間層と、熱可塑性
    エラストマーからなる内層との多層構造に構成さ
    れ、外層の肉厚T1と中間層の肉厚T2と内層の肉
    厚T3とを 0.5≦T2/(T1+T2+T3)<0.97 の範囲にて構成したことを特徴とする弾性中空成
    形体。
JP15392981A 1981-09-30 1981-09-30 弾性中空成形体 Granted JPS5856843A (ja)

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