(57)【要約】【課題】より簡便な方法で常圧で加硫処理可能とし、連続的に加硫処理が可能となる複合チューブを製造する方法を提供する。【解決手段】所定長さを有する複数の金属管２，３を接当・連結状態で押し出しながら、金属管２，３の表面にゴム４を連続的に周方向に押出して被覆し、（３）　更にその外周面に熱収縮フィルム８を被覆し、（４）　金属管２，３全体を加熱して熱収縮フィルム８を収縮させ、（５）　加圧加硫後、熱収縮フィルム８を取り除く複合チューブの製造方法。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状体表面に弾性体材料を被覆した複合チューブを製造する方法において、（１）　所定長さを有する複数の前記管状体を接当・連結状態で押し出しながら、（２）　前記管状体の表面に前記弾性体材料を連続的に周方向に押出して被覆し、（３）　更にその外周面に熱収縮樹脂を被覆し、（４）　前記管状体全体を加熱して前記熱収縮樹脂を収縮させ、（５）　加圧加硫後、前記熱収縮樹脂を取り除くことを特徴とする複合チューブの製造方法。
【請求項２】
前記管状体を常圧状態で連続的に熱風炉に入れて加熱する請求項１の複合チューブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複合チューブの製造方法に関し、詳しくは、管状体表面にゴム等の材料を被覆して複合チューブを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一定の厚みを有するゴムあるいはゴムチューブなどを金属ドラムに被覆した複合チューブは、所定の幅に裁断されてＯＡ機器における搬送装置に用いられたり、各種機器の構成部品などとして広く利用されている。この場合のゴムチューブは、厚み０．３〜２ｍｍ程度のものが多用される。
【０００３】
こうしたゴムチューブは、各々の用途に見合う特性、例えば、絶縁性・耐食性・導電性や強度などが求められる一方、品質面では、こうした特性の均一性や厚みの均等性などが求められる。このため、かかる要求を満たすチューブの製造方法については、従来から多くの工夫がされてきた。
【０００４】
特に、一定の厚みを有する所定長さのゴムチューブを製造するためには、ゴムチューブとほぼ同じ長さの芯管である、所定口径の金属管の表面に未加硫のゴムを被覆し、加硫後、取外して複合チューブを製造する方法が一般的である。
【０００５】
以下に、従来のゴム被覆した複合チューブの製造方法を、図４に基づいて説明する。
【０００６】
（１）　所定長さを有する複数の金属管２を、管押出し口から一定の間隔を置きながら、クロスヘッド１に向けて一定速度で押出す。
【０００７】
（２）　クロスヘッド１からは未加硫のゴム４を、スクリューコンベア（図示略）を内包する押出機Ａによって押出し、金属管の表面に順次被覆していく。このとき、各金属管２の間には、図４に示すように一定の隙間１２が生じ、ここにもゴム４が被覆されることとになる。
【０００８】
（３）　ゴム４が被覆されチューブを形成した状態で、金属管２を順次加熱槽（例えば、加硫缶）に導入し、ゴム４を加硫する。このとき、金属管２の隙間１２にあるゴムチューブはいくらか内側に凹みが生じている。
【０００９】
（４）　金属管２の支持がないゴムのみのチューブ箇所４ａを、半丸刃状をしたヒートカッター（図示略）などにて切断する。カッターを入れるポイントは、上記凹みを検知する方法や金属管２の長さと押出速度から自動的に設定する方法などによって決定される。
【００１０】
（５）　切断されたゴム被覆チューブは、そのまま転写ドラム等の部材として取り扱われ、あるいは金属管を引き抜くことにより所定長さの部材として取り扱われ、必要に応じて異なる長さに裁断されて搬送ベルト、転写ベルト等として利用される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、昨今の各種機器に対する仕様の多様化に伴い、最終加工品だけでなく、部材として上記チューブに求められる性能も厳しく、また、生産効率や材料の有効利用の観点からの要求も強く、加工方法に対しても従来以上の工夫が求められている。
【００１２】
例えば、上記従来技術の製造方法において、金属管に被覆したゴムチューブを常圧で加熱・加硫すると、ゴムに発泡が生じるため、一般にはバッチ式の加圧容器に装入して高圧水蒸気にて（上述の加硫缶で）加圧加硫しており、連続加硫することができないため、生産性は高いものではなかった。生産性を上げようとすれば、かなりの数の圧力容器を用意する必要があった。
【００１３】
そこで本発明の目的は、かかる従来技術の有する問題点を解消し、より簡便な方法で常圧で加硫処理可能とし、連続的に加硫処理が可能となる複合チューブを製造する方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、請求項記載の発明により達成される。すなわち、本発明に係る複合チューブ製造方法の特徴構成は、管状体表面に弾性体材料を被覆した複合チューブを製造する方法において、（１）　所定長さを有する複数の前記管状体を接当・連結状態で押し出しながら、（２）　前記管状体の表面に前記弾性体材料を連続的に周方向に押出して被覆し、（３）　更にその外周面に熱収縮樹脂を被覆し、（４）　前記管状体全体を加熱して前記熱収縮樹脂を収縮させ、（５）　加圧加硫後、前記熱収縮樹脂を取り除くことにある。
【００１５】
この構成によれば、格別複雑かつ大掛かりな設備を要することなく、簡便な方法で厚みや加硫の均一性の高い特性を有する複合チューブを常圧で製造することが可能になり、バッチ式の圧力容器を使用する必要がないため、連続的に製造することが可能となる。熱収縮樹脂としては、例えば、熱収縮性ポリエステルフィルム等がある。
【００１６】
上記製造方法において、前記管状体と前記材料の押出し方向が一定の角度を有することを特徴とする、いわゆるクロスヘッド押出し法を適用することにより、厚みや加硫の均一性の高い特性を有する複合チューブの製造が可能となる。
【００１７】
さらに、前記熱収縮フィルムを複数回巻きつけるようにしてもよい。このようにすると、複合チューブに対しさらに均一で高い圧力を加えることができることから、被覆した弾性体材料が管状体からずれたり外れたりすることを一層防止でき、厚みや加硫の均一性の高い特性を有する複合チューブの製造が可能となる。
【００１８】
前記管状体を常圧状態で連続的に熱風炉に入れて加熱することが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、複合チューブに対して均等に加熱することができると共に、被覆した熱収縮樹脂に対しても均等に加熱することができるため、熱収縮樹脂の収縮による加圧が複合チューブに対してほぼ均等になり、より簡便な方法で連続的に、均一性の高い複合チューブを製造することが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、クロスヘッド押出法による製造方法を用いた場合を具体例に挙げて説明する。
【００２１】
ここで、クロスヘッド押出法とは、被覆される管状体（本実施形態では、金属管が該当する）の押出し方向と、管状体表面への被覆材（本実施形態では、未加硫ゴムが該当する）の押出し方向が同一でなく一定の角度を有するものをいう。未加硫のゴムが、順次金属管表面を被覆していくために、被覆層の厚みや加硫状態の均一性を確保するのに有利であり、品質の揃ったチューブの製造が可能となる。また、所定の長さを有する複数の金属管の間にいくらかの隙間が生じても、連続的にその間隙を埋めていくことができることから、部分的に不均一部が生じることを防止することができる。
【００２２】
図１は、金属管２、３と、これら金属管２、３を被覆する未加硫ゴム４とが一定の角度を有しながら所定の速度で押出されてくる状態を示す。この角度は、一般には３０〜１５０°程度で選択されるが、装置構成からは９０°が多く採用される。
【００２３】
金属管２、３は、その外周部に被覆されている未加硫のゴムチューブ４を切断するのに適した長さを選択するため、或いは、被覆後の工程や輸送・保存などを考慮して、所定長さを有する円筒状のものを用いることが多く、複数の金属管（図１では２、３で示す）が接当・連結した状態で、順次クロスヘッド１に向けて押出される。
【００２４】
一方、未加硫ゴム４は、例えば図１に示すように、スクリュー（図示略）が内蔵された押出機Ａによって混練・攪拌されながら均等な状態で供給され、押出し口から一定の速度で順次押出される。
【００２５】
両者の押出し方向は、９０°の角度を有し、いわゆるクロスヘッドの状態で、金属管２、３表面に未加硫ゴム４が連続的にチューブ状に被覆され、複合チューブが形成されることとなる。
【００２６】
次に、ゴムチューブ４が被覆された金属管２は、図１に示すように、クロスヘッド１から押出されたところで、ゴムチューブ４を内包するように熱収縮樹脂製フィルム８を巻付け装着する。もっとも、このフィルム８に代えてチューブ状の薄い熱収縮樹脂を外嵌してもよい。そして、金属管内面を押し付け装着された複数個のチャックツメ５により、金属管の押出し速度よりも早い速度で金属管３を引張る。チャックツメ５はエアチャック６に備えつけられており、エアチャック６と直結するエアシリンダ７によって上下に移動できる。クロスヘッド１から金属管が押出され始めた後に、エアチャック６を拡径方向に開き、チャックツメ５にて金属管３の内面を押圧して、金属管３を内面より保持する。その後、エアシリンダ７を下降させて金属管３を引張り、金属管２から引き離す。このときのチャックツメ５の押圧強度はエアチャック６によって制御され、金属管３の引張速度はエアシリンダ７によって制御される。
【００２７】
もっとも、金属管３を引張る治具は、必ずしもエアチャック６やチャックツメ５であることに限定されるものではなく、上記動作が確保できれば他の治具を用いてもよい。例えば、金属管３内面と嵌合するテーパ部を有する部材を内面に挿入する方法などが実施可能である。
【００２８】
金属管３を所定速度で引張ることは、そこに被覆されたゴムチューブ４を所定の強さで伸張することとなり、未加硫のチューブ４は、金属管２との接触がなくなる部位（両金属管の接当箇所）を起点として容易に切断される。このとき、切断面は、未加硫であるため、自然に、凹凸が少なく、むらのない状態となり、後に加硫しても平滑な表面を有するチューブが得られることとなる。金属管２や３の外筒部の両端に溝１３を入れた場合を示す。つまり、既述のように外筒部がストレートである場合には、切断面からチューブが離れ易くなる場合があるが、外筒部の両端に溝１３を入れると、ゴムチューブ４が金属管２から剥離したとしても、ゴムチューブ４が金属管２からずれたり外れたりすることはなく、又、加硫途中でのゴムチューブの特性にも影響を与えることなく均一なゴムチューブが得られる。
【００２９】
図１に部分的に拡大して示すように、金属管３の一方の端部周方向にＶ形状の溝１３が形成されている。このようにすると、溝１３のゴムチューブ４から金属管３に対して掛かる力が分散されるため脱型性がよく、後工程においてもゴムチューブ４を円滑に取外すことができる。本発明者らが具体的に行った実験からは、例えば、ゴムチューブ４の厚みが０．５〜１．０ｍｍの場合、Ｖ溝１３の深さは、ゴムチューブ４の厚みの約１／２〜等倍程度が望ましいとの結果が得られている。ただし、上記の記載から判るように、本実施形態は、溝の形状をＶ形状に限定する趣旨ではなく、Ｕ形状の溝であってもほぼ同等の効果が得られ、要は、外周面側に凹み溝が形成されていればよい。
【００３０】
又、チューブの仕様から材料を早期に加硫する必要がある場合などにおいては、所定の強さで伸張することに加えて、別に加硫後または半加硫状態でヒートカッターにより切断することが可能である。例えば、丸刃状または半丸刃状のカッターあるいはリングワイヤを加熱した状態で使用すること等により、切断面をより平滑な仕上りにすることができる。
【００３１】
図２は、上記した製造方法により製造された複合チューブの横断面構造を示す。（Ａ）は未加硫状態のゴムチューブ４にチューブ状の熱収縮樹脂（熱収縮チューブ）８を外嵌し、金属管２（３）全体を加熱することにより、熱収縮チューブ８の収縮による加圧効果によって、ゴムチューブ４の加圧加硫を実現したものである。ここで使用される熱収縮チューブ８には、熱収縮性に加え、ゴムチューブ４の加硫温度での耐熱性および機械的強度・耐皺性を有しながら吸水性が乏しいといった特性を有する材料が適していることが、本発明者の知見として得られている。例えば、熱収縮性ポリエステルフィルム（例えば、東洋紡績（株）製Ｓ７５５３（商品名：スペースクリーン）。収縮率：５０％）がこのような特性を満たすことができる。また、ゴムチューブ４に対する圧力は、熱収縮チューブ８の材料が決まれば、その厚みにほぼ依存することから、従来の加圧装置を用いて圧力と温度の両方を制御することに比較して、極めて簡便に条件を設定することができる。例えば、ゴムチューブ４の厚みが０．５〜１．０ｍｍの場合、熱収縮性ポリエステルチューブ８の厚みは、ゴムチューブ４の約１／１０程度が望ましいとの結果（約５０〜１００μｍ）が得られている。厚すぎると収縮度が落ちたり不均一になりやすく、薄すぎると圧力が不足になりやすい。また、設定温度も１５０〜２００℃で約２０〜６０分が望ましい。
【００３２】
被覆方法については、熱収縮チューブを用いる方法に加え、発泡を抑える程度の圧力が確保できれば必ずしもチューブ状態である必要はなく、実際には、図２（Ｂ）に示すように、熱収縮フィルム８を複数回巻き付けることにより、ゴムチューブ４に対し、さらに均一で高い圧力を加えることができるとの結果が得られた。具体的には、ゴムチューブ４と熱収縮フィルム８の厚みが上記の条件の場合、２回巻き付け端をテープで保持する方法などが適している。これによって、加硫後に熱収縮フィルム８を取外すことが容易になり、生産性の向上にも寄与する。
【００３３】
以上のようにして作製されたゴムチューブ４は、その後、加硫つまり加熱されて形状を固定される。つまり、上述の熱収縮チューブあるいはフィルム８の作用によって実質的に加圧状態で加硫成形されることとなる。
【００３４】
加熱手段としては、一般的には加熱炉の使用が考えられるが、例えば、図３に示すような常圧状態で連続的に熱風炉１４に入れて加熱する場合には、ヒータ１５で加熱されたファン１６からの熱風によってゴムチューブ４に対して均等に加熱することができるとともに、熱収縮フィルム８に対しても均等に加熱することができるため、熱収縮チューブあるいはフィルム８の収縮による加圧がチューブに対してほぼ均等になる。従って、ゴムチューブ４の加硫にむら（例えば、電気抵抗の変動が生じない等）が少ないという優れた効果が得られる。又、ファン１６からの熱風が金属管２内面にも当たるため、ゴムチューブ４には金属管２からの加熱効果も得られ、一層むらが少なくなるという効果が得られる。
【００３５】
次に、形状が固定されたゴムチューブ４は、必要に応じて金属管２から引き抜かれてゴムベルトとして使用される場合がある。この場合、所定の長さの部材として取り扱われると共に、ベルト材として一定幅で裁断されることもある。取り外された金属管２は、再度未加硫ゴム４の被覆に利用される。
【００３６】
なお、上記製造方法は、所定の幅に裁断されてＯＡ機器における搬送ベルトの製造に用いられるだけでなく、シートの生産ラインや複写機のように各種のフィルムや書類などを自動的に移動する場合に用いられる回転ドラムやロールの表面にゴムや樹脂を被覆する場合にも適用でき、移動をスムースにするとともにシートの表面に傷が付いたりごみが付着することを防止するために有効である。
【００３７】
〔別実施の形態〕
（１）上記製造方法は、所定の幅に裁断されてＯＡ機器における搬送ベルトの製造に用いられるだけでなく、シートの生産ラインや複写機のように各種のフィルムや書類などを自動的に移動する場合に用いられる回転ドラムやロールの表面にゴムや樹脂を被覆する場合にも適用でき、移動をスムースにするとともにシートの表面に傷が付いたりごみが付着することを、確実に防止するために有効である。
【００３８】
（２）上記実施形態では、芯管に金属管を用いた例を示したが、樹脂製管あるいはセラミック製管などであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る複合チューブの製造方法を説明する概略断面図
【図２】本発明のチューブ製造方法により製造された複合チューブの横断面図
【図３】本発明に係る複合チューブ製造方法における加熱手段例を示す図
【図４】従来の製造工程におけるゴムチューブの状態の一例を示した図
【符号の説明】
１　　　クロスヘッド
２，３　金属管
４　　　弾性体材料
８　　　熱収縮樹脂
１４　　　熱風炉
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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