JPH0249213B2 - Hoosunokokahoho - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明はエラストマーのホースに関し、特に曲
つた熱硬化性のエラストマーのホースの製造方
法、特にその硬化方法に関する。 従来の技術 曲つたホースを製造するには通常の所定長さに
切断した未硬化のホースを曲つたマンドレルにか
ぶせ、ホースを加熱硬化して曲つた形状の硬化し
たホースをつくる。ホースはエラストマーの管の
みで形成することもでき、エラストマーの管の周
囲を編んだ補強材で囲んだ構成とすることもでき
る。補強材をさらにカバーで囲むこともできる。
未硬化のエラストマーホースはゴム製の場合に、
管内径が約2.5cm（１インチ）以上であれば管を
巻いた時に平になる傾向がある。管の押出間にマ
イカの粉等の分離剤を管内面に吹きつけて、管が
平になつた時に内面が互に接着することを防ぐ。 未硬化の管を所定の長さに切断した後、マンド
レルにかぶせる前に少なくとも一部を潤滑剤内に
浸漬する。未硬化のホースをマンドレルに滑動係
合させるとき、および硬化したホースをマンドレ
ルから外すときに潤滑剤が必要である。 硬化しホースは使用前にマイカの粉と潤滑性を
洗い落す必要がある。残存するマイカの粉と潤滑
剤との量はホースの使用目的、例えば自動車の冷
却装置の要求に適合する限度以下とする必要があ
る。 発明が解決しようとする問題点 潤滑性は、未硬化のホースのマンドレル上の滑
動を容易にする必要があり、ホースがマンドレル
上で硬化する時にホースに悪影響を生じない必要
があり、硬化したホースのマンドレルからの抜出
しを容易にする必要がある。曲つたホースの製造
に際して広く使用されている潤滑性としてエチレ
ングリコールをベースとする水溶性の油でユニオ
ンカーバイド社から商品名ユーコン（Ucon）と
して販売されているものがある。この油とマイカ
粉の大部分は水溶液の洗滌によつてホースから除
去され、一部の油は水溶液から抽出して回収され
る。しかし、僅かな残存部分は製品のホースに附
着する。 マイカ粉及びユーコン型潤滑油は所要製品ホー
スを製造するための補助剤として使用可能である
が、これらの材料を製造工程に使用する時は次の
欠点を生ずる。両材料は個々に、又は同時に使用
した場合に、所要の最終製品のホースとするため
には硬化したホースからほゞ完全に除去する必要
がある。水溶性の油は酸素分子を保持する傾向が
あり、水と水溶性油の混合物が金属部品に附着す
れば、この部品を急速に腐食させる傾向があり、
従つてホースそのものに対する影響は小であつて
もホースによつて結合される部品に対して悪影響
を及ぼす。 本発明はこのような従来技術の問題点を解決す
ることを目的とする。 問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決する方法として、屈
曲した金属マンドレルを使用して可撓性ホースを
熱硬化する際、下記の段階から成る方法すなわ
ち：固体状態で可撓性がありまた溶融状態で潤滑
性をもたらす再溶融可能材料を、約30゜〜99℃
（85゜〜210〓）の温度で加熱した再溶融可能材料
の溶融を開始させて未硬化の熱硬化性エラストマ
ー管の内面の少なくとも一部に再溶融可能材料の
溶融層を被覆せしめながら、約90゜〜200℃（200゜
〜400〓）の温度でエラストマー管を押出成形す
る段階；エラストマー管を冷却して再溶融可能材
料の溶融層を固化せしめ再溶融可能材料の固化層
を形成させる段階；エラストマー管内にほぼ嵌合
する寸法の屈曲した金属マンドレルを、再溶融可
能材料の溶融点以上の温度に加熱する段階；加熱
状態の金属マンドレルをエラストマー管の所定長
にわたつて押し滑り込ませて、再溶融可能材料の
再溶融によつて金属マンドレルを潤滑した金属マ
ンドレルを所定長にわたりエラストマー管内に受
け入れやすくする段階；所定長のエラストマー管
を加熱状態の金属マンドレル上で硬化せしめる段
階；金属マンドレル及びエラストマー管が高温で
再溶融可能材料層が溶融しており潤滑状態にある
間に、金属マンドレルから硬化エラストマー管を
引張り滑り外させる段階；並びに硬化エラストマ
ー管を冷却せしめる段階：を含む方法、を具体化
したものである。 尚、本明細書において、つぎの如く定義された
用語を使用する。 “曲つたマンドレル”とは、その軸線の少くと
も一部に屈曲部を有するマンドレルを云う。 “再溶融可能材料”とは、所定温度以上で溶融
状態となり、所定温度以下で固体状態となり、こ
れを繰返し得る特性を持つ材料を云う。 “固体状態で可撓性”とは、この材料がエラス
トマー管の面に層をなして設けられたとき、ある
程度までエラストマー管の変形に追従して変形し
うる特性を持つことをいい、著しく大きい変形を
エラストマー管がうけたときには亀裂などを生ず
るものであつてもよい。 “固体状態”とは、例えば高粘性グリース状の
ものも含み、表面にねばねばする感じがあつても
よい。 望ましくは、硬化しエラストマー管から再溶融
可能材料の層を除去する工程を含むものとする。 作 用 再溶融可能材料の層は加熱マンドレル上で溶融
して潤滑剤となり、エラストマー管をマンドレル
上で滑動させることを容易とする。これはエラス
トマー管をマンドレル上にかぶせる工程と硬化し
たエラストマー管をマンドレルから取外す工程と
の双方について有効に作用する。 実施例 図に示す本発明のホース１０は熱硬化性エラス
トマー管１２の内面１６の少なくとも一部を再溶
融可能材料の層１４で覆う。編んだ識物例えば編
んだ繊維を管補強材１８として使用することもで
きる。補強材１８でホース外周面を形成すること
もでき、さらに熱硬化性エラストマーカバー２０
を使用して補強材１８を覆うこともできる。 管とカバーとは所要の熱硬化性エラストマー材
料、例えば天然ゴム、合成ゴム、両ゴムの混合物
等とすることができる。この材料は約200〜400〓
（約90〜200℃）で硬化（キユアー、加硫）され
る。硬化温度は時間の関数であるが、上述温度範
囲外では良好な硬化が達成されない。 再溶融可能材料の層１４は、再溶融可能で、固
体状態で可撓性であり、エラストマー管の硬化温
度で溶融状態で潤滑性があり、さらに、固体状態
でその表面が相互接着性を持たずまたは小であ
り、溶融温度約85〜200〓（約30〜90℃）であり、
約400〓（約200℃）以下の温度で粘度約4000CPS
とし、約500〓（約260℃）以下の温度で化学的に
安定であり、溶融した時はエラストマーとアルミ
ニウム、鉄等の金属との間で潤滑性を持つものと
することが望ましい。温度約300〓（約150℃）で
粘度約100CPS、溶融開始温度約108〓（約42℃）
とすることが望ましい。水溶性材料とすることも
できる。 再溶融可能材料の層は上述の物理的特性の少な
くとも一部を示す材料ならば各種の化学的組成の
材料とすることができる。 前述の要件を満足する材料の例は次の通りであ
る。第１の群の材料として、高温溶融接着剤があ
る。多くの高温溶融接着剤の組成は企業秘密が多
く、製造者は商品名又は番号で販売している。再
溶融可能材料の層１４を形成するために使用した
高温溶融接着剤の物理特性を第１表に示す。

【表】 水溶性グリース及びワツクス材料の中に再溶融
可能材料として使用可能のものがあり、第２表に
示す。

【表】 水溶性合成洗滌剤の中に再溶融可能材料として
使用可能のものがあり、第３表に示す。

【表】 ポリグリコールペーストはポリオキシエチレン
―ポリオキシプロピレンのブロツク重合体をい
う。 上述の材料は何れも再溶融可能材料の層形成の
ために使用可能であつた。ある材料は、ホースの
製造容易、耐久性、価格の点で優れていた。例え
ばアムスコメルト232，MLX282，プルロニツク
P105はホースの管と共に押出可能である。上記
材料の中ではプルロニツクP105が特性上好適な
材料である。この材料は、熱硬化性ホース製造時
の広い温度範囲について一定の粘度を有し、管と
共に押出して厚さ約0.001〜0.015in（約0.025〜0.4
mm）又はそれ以上の厚さとすることができる。更
に鉄又はアルミニウム製のマンドレル面を湿ら
し、溶融状態の管内面を湿らすため潤滑性が大き
く、温度500〓（約270℃）でも化学的に安定であ
る。 粘度自体は潤滑性の程度を示すものではない
が、ホース製造工程の容易さを評価する上では粘
度は良いパラメータである。 第４図に示すチヤートは上述の表の材料の一部
のホース製造間の各種温度での比粘度を示す。ブ
ルツクフイールド・サーモセルを使用し、
ASTM規格D3236―73に従つて粘度を測定した。
粘度は温度感度の指標を示し、処理に影響する。
例えば、プルロニツクP65，P105は広い温度範囲
でほぼ一定の粘度である。これに対してアムスコ
メルト126の粘度は狭い温度範囲で急激に増加す
る。一般的に、高粘度材料の層を有するホースの
取付取外しは、同じホースを同じマンドレルで低
い粘度の再溶融可能材料の層を有する同様のホー
スを取外す場合に比較して大きな軸線方向の力を
必要とする。勿論、この関係は潤滑性を直接示す
ものではない。 再溶融可能材料の層１４は工場の外気温度約85
〓（約30℃）では可撓性でほゞ固体であり、エラ
ストマーの熱硬化温度では潤滑性溶融状態とな
る。再溶融可能材料の層は管内面の少なくとも一
部を被覆する。浸漬又は塗布とすることもでき、
好適な例では溶融状態で管内面に最初に施す。好
適な例で、再溶融可能材料の層の厚さを約
0.015in（約0.4mm）以下とし、約0.002in（約0.05mm）
程度が好適である。再溶融可能材料の層は末硬化
エラストマー管と共に押出成形するのが好適であ
る。厚さを上述約0.4mm以上とすることは材料の
量が過大となり、ホースの内径も不正確となるの
で望ましくない。 製造方法について説明する。 熱硬化性エラストマーの管を押出してホースを
製造する。前述した通り、ホースはエラストマー
管単一材料とすることもできる。通常は補強材を
管にかぶせ、編んだ補強材の上にカバーを押出
す。再溶融可能材料の層を所要の方法で管内面を
覆わせる。再溶融可能材料は加熱溶融状態では管
内面の少なくとも一部に沿つて覆うのは容易であ
る。溶融材料を被覆するには例えば塗布、塗りつ
け、浸漬等とすることもできる、好適な方法とし
てはエラストマー管と共に押出し、管内面の少な
くとも一部、好適にはほゞ全内面を被覆する。押
出したエラストマー管が冷却すれば再溶融可能材
料の層は固化する。かく成形された再溶融可能材
料層付きの未硬化のホースは加硫等によつて直に
硬化できる。未硬化のホースを所定の長さに切断
すれば、所要長さの曲つたマンドレル２２に取付
けることができる。 第２図は円断面の曲つたマンドレル２２を示
し、ホースの硬化用とする。マンドレル支持装置
を一端に取付ける。例えば、マンドレルに四角端
２４等の支持装置を設けてマンドレルを図示しな
いラツクに取付ける。マンドレル支持装置附近に
カラー２６を設けてホースに接触する半径方向成
形面２８を該カラー２６に形成する。 マンドレルの開放端は曲面又はテーパ面３０と
してマンドレルをホースに挿入するのを容易にす
る。マンドレル２２は曲つて、すなわちその中心
軸線の少くとも一部に屈曲部を有するもので、図
示実施例ではこれが曲り部３２として示されてい
る。 マンドレルを再溶融可能材料の層の溶融又は軟
化点以上の温度に加熱する。 ある長さのホースをマンドレルにかぶせる。加
熱したマンドレルは再溶融可能材料の層１４を溶
融して潤滑剤として作用させ、ホースをマンドレ
ルにかぶせるのを容易にする。ホースを軸線方向
にマンドレル上を押す。曲り部３２の突出部はホ
ース内面に対して大きな摩擦力を生ずる再溶融可
能材料の層は良い潤滑性を示し、この押込みを容
易にする。しかしこの層は完全にはホース、マン
ドレル面から拭き取られることはない。 マンドレル上のホースを所要硬化時間だけ硬化
温度に加熱する。硬化したホースはマンドレルが
高温の間にマンドレルから抜くが、再溶融可能材
料の層は溶融し潤滑性であるため硬化したホース
をマンドレルから抜き取ることを容易とする。硬
化したホースは冷却され、このとき再溶融可能材
料の層は残存部分は固化する。この工程の間、再
溶融可能材料の層１４の一部３４がマンドレル上
に残る。これは次の未硬化のホースの取付を容易
にする。 前述した通り、再溶融可能材料の層に使用可能
の材料のあるものはホースの最終使用目的に対し
て望ましくないことがある。また過剰な材料がホ
ースの内面に付着していればホースの有効断面積
が減少し、または不時に脱落して悪影響を及ぼす
おそれがある。そこで望ましくは硬化したホース
をマンドレルから取外した後に再溶融可能材料の
層を除去する。 この材料が水溶性であれば水ベース溶液、例え
ば熱湯によつてホースを洗滌する。 材料が高温で、溶融状態にあるときにホースの
内面を拭き取ることもできる。 発明の効果 本発明によれば、再溶融可能の材料として、固
体状態で可撓性であり、約90℃以下の温度で溶融
して潤滑性となる材料の層を未硬化のエラストマ
ー管の内面の少くとも一部に設け、該材料の溶融
温度以上に加熱された曲つたマンドレル上にエラ
ストマー管をかぶせ、エラストマー管をマンドレ
ル上で加熱硬化させ、再溶融可能の材料が溶融状
態にあるときエラストマー管をマンドレルから取
外すようにしたから、エラストマー管の取付け、
取外しが容易であり、硬化した曲つたエラストマ
ー管が容易に製造される。 再溶融可能材料は固体状態で互に表面が接着し
ないから、エラストマー管が平に押しつぶされた
ときに管の内面が接着することがなく、これを防
止するため従来技術において使用されたマイカ粉
等の潤滑剤を必要としなくなり、それに伴ない、
硬化後ホースから潤滑剤としてのマイカ粉等の残
存物を完全に除去するという製品に対する後処理
工程が事実上解消されるだけでなく、後にホース
製品と接触することになる金属管等が過酷な条件
下で使用される場合にもその腐食のおそれをなく
することが出来るものである。 再溶融可能の材料として、高温溶融接着剤、ポ
リグリコールグリース、ポリグリコールワツク
ス、ポリオキシエチレン―ポリオキシプロピレン
のブロツク重合体、から成る群から選択された材
料を使用すれば、これはマンドレル、マンドレル
支持装置などに腐食その他の悪影響を及ぼすこと
がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるホースの一部を除去した
部分側面図、第２図は曲つたマンドレルの斜視
図、第３図は第２図のマンドレルに第１図のホー
スをかぶせた一部を除去し一部を断面とした図、
第４図は再溶融可能の材料の粘度の温度特性を示
すチヤートである。 １０……ホース、１２……エラストマー管、１
４……再溶融可能材料の層、１８……補強材、２
０……カバー、２２……マンドレル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 屈曲した金属マンドレルを使用して可撓性ホ
   ースを熱硬化する下記の段階から成ることを特徴
   とする方法： 固体状態で可撓性がありまた溶融状態で潤滑性
   をもたらす再溶融可能材料を、約30゜〜99℃（85゜
   〜210〓）の温度で加熱し上記再溶融可能材料の
   溶融を開始させて未硬化の熱硬化性エラストマー
   管の内面の少なくとも一部に上記再溶融可能材料
   の溶融層を被覆せしめながら、約90゜〜200℃
   （200゜〜400〓）の温度で上記エラストマー管を押
   出成形する段階、 上記エラストマー管を冷却して上記再溶融可能
   材料の溶融層を固化せしめ該再溶融可能材料の固
   化層を形成させる段階、 上記エラストマー管内にほぼ嵌合する寸法の上
   記屈曲した金属マンドレルを、上記再溶融可能材
   料の溶融点以上の温度に加熱する段階、 上記加熱状態の金属マンドレルを上記エラスト
   マー管の所定長にわたつて押し滑り込ませて、上
   記再溶融可能材料の再溶融によつて上記金属マン
   ドレルを潤滑し該金属マンドレルを上記所定長に
   わたり上記エラストマー管内に受け入れやすくす
   る段階、 上記所定長のエラストマー管を上記加熱状態の
   金属マンドレル上で硬化せしめる段階、 上記金属マンドレル及び上記エラストマー管が
   高温で上記再溶融可能材料層が溶融しており潤滑
   状態にある間に、上記金属マンドレルから硬化エ
   ラストマー管を引張り滑り外させる段階、並びに 上記硬化エラストマー管を冷却せしめる段階。 ２ 前記再溶融可能材料の層の残部の大部分を除
   去する工程を含む特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 ３ 水ベース溶液内で硬化した上記エラストマー
   管を洗滌することによつて上記再溶融可能材料の
   層の残部の大部分を除去する工程を含む特許請求
   の範囲第１項記載の方法。 ４ 上記エラストマー管の少なくとも一部を、高
   温溶融接着剤、ポリグリコールグリース、ポリグ
   リコールワツクス、ポリオキシエチレン―ポリオ
   キシプロピレンのブロツク重合体、から成る群か
   ら選択した再溶融可能材料の層で被覆する工程を
   含む特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５ 厚さ約0.4mm（0.015インチ）以下の上記再溶
   融可能材料の層で上記エラストマー管の少なくと
   も一部を被覆する工程を含む特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 ６ 上記エラストマー管を、その管内面の少なく
   とも一部を再溶融可能材料で被覆しながら押出成
   形する工程を含む特許請求の範囲第１項記載の方
   法。