(57)【要約】【課題】ゴムホースの製造に際しての工程数及びコストの低減及び作業性の向上を図ることのできること。【解決手段】補強糸１４ａは、ポリアミドを紡糸延伸したフィラメント糸を、接着剤液に浸漬し、さらにフィラメント糸に対しテンションを与えた状態で、乾熱処理を施すことにより得られる。乾熱処理は、湿熱収縮率が３％以下となるように、上記フィラメント糸を２２５℃以上かつ２４０℃未満にて、５分以上で乾熱処理をする。補強糸１４ａは、ゴム基体の外周にテンションが加わらない状態で巻回される。【選択図】        図３
2004176743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアミド製の補強糸を巻回埋設したゴムホースを製造するゴムホースの製造方法において、
ポリアミドを紡糸延伸する紡糸工程と、
上記紡糸工程後のフィラメント糸を接着剤液に浸漬する接着剤塗布工程と、
上記接着剤塗布工程後のフィラメント糸に対しテンションを与えた状態で、乾熱処理を施すことによりゴムホース用補強糸を製造する乾熱処理工程と、
上記ゴムホース用補強糸を、ゴム基体の外周にテンションが加わらない状態で巻回する巻回工程と、
上記巻回工程後のゴム基体を加硫する工程と、
を備え、
上記乾熱処理工程は、上記加硫工程の条件で上記ゴムホース用補強糸が収縮する割合を湿熱収縮率で定義したとき、上記湿熱収縮率が３％以下となるように、上記フィラメント糸を２２５℃以上かつ２４０℃未満にて、５分以上で乾熱処理をする工程を備えていることを特徴とするゴムホースの製造方法。
【請求項２】
加硫処理が施されるゴムホース中に巻回埋設されるポリアミド製のゴムホース用補強糸の処理方法であって、
紡糸延伸後のフィラメント糸を接着剤液に浸漬する工程と、
上記浸漬後のフィラメント糸に対しテンションを与えた状態で、上記ホースの加硫処理時に上記フィラメント糸に加わる温度以上でありかつ２２５℃以上で２４０℃未満にて、５分以上乾熱処理を施す工程と、
を備えたことを特徴とするゴムホース用補強糸の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリアミド製のフィラメント糸（繊維糸）からなる補強糸を巻回埋設したゴムホースを製造するゴムホースの製造方法およびホース用補強糸の処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のゴムホースとして、内管ゴムの周りに互いに所定間隔を隔てて補強糸を巻回してその上をカバーゴムで被覆したものが知られている（特許文献１，特許文献２）。
【０００３】
図８は従来の補強糸の製造工程を説明する説明図である。ゴムホース用補強糸を製造するには、まず、ポリアミドなどの繊維素材を紡糸・延伸するとともに、撚りを加えることによりフィラメント糸を作成してボビン１０２に巻き取る。ついで、フィラメント糸を、ＲＦＬ（レゾルシン，ホルマリン，ゴムラテックス）溶液が貯留されているディップ槽１０４中に、一時的に浸漬することにより、フィラメント糸の表面に接着剤層を塗布する。続いて、フィラメント糸が乾熱処理装置１０６に通される。乾熱処理装置１０６は、多段の加熱ヒータ１０６ａ及びローラ１０６ｂを備えており、ローラ１０６ｂでフィラメント糸にテンションを与えつつ、加熱ヒータ１０６ａで加熱することにより、フィラメント糸に熱履歴を与えるヒートセット処理を施す。このヒートセット処理は、後述するゴムホースの加硫処理でフィラメント糸が収縮してゴムホースに食い込むのを防止するためである。このヒートセット処理は、２４０〜２６０℃、８０秒の処理時間、外気と同程度の外気の条件で行なう。そして、乾熱処理装置１０６から導出されるフィラメント糸は、ワインディングマシーン１０８にてボビン１０８ａに巻き取られる。
【０００４】
次に、ボビン１０８ａに巻き取られたフィラメント糸が、まず所定長にかせ取りされる。そして、かせ取りされたフィラメント糸は、テンションを与えない状態で、湿熱処理装置１１０内へと供されるようになっている。ここで、湿熱処理装置１１０内は、水蒸気雰囲気下となっており、その温度が１５０℃（処理時間３０分）に設定されている。この温度は、後述する加硫処理における加硫温度と同じである。湿熱セット処理が行なわれたフィラメント糸は、ボビン１１２に巻き取られ、さらに、ゴムホースの製造用のボビン１１４に小巻される。これによりゴムホース用補強糸が製造される。
【０００５】
ゴムホース用補強糸は、ゴムホースの押出と同時に巻回される。すなわち、ゴムホースは、内管ゴムを押出成形して、その周りにゴムホース用補強糸を巻回し、さらにその周りにカバーゴムを供給しつつ押出した後、加硫を行うことにより得られる。
【特許文献１】
特開平１１−２７９８８号公報
【特許文献２】
特開平１１−１７３４６５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した補強糸の製造方法では、湿熱セット処理、つまり加硫時に補強糸が、収縮を起こし、内管ゴムにくい込んでしまうことが起こるのを防止するために湿熱収縮率をほぼ０となるように処理を施している。しかし、湿熱セット処理は、バッチ処理であり、しかもかせ取りなどの工程を要するので、工程が煩雑になり、製造コストの低減の妨げとなっていた。
【０００７】
本発明は、ゴムホースの製造に際しての工程数及びコストの低減及び作業性の向上を図ることのできるゴムホースの製造方法およびゴムホース用補強糸の処理方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記課題を解決するためになされた本発明は、
ポリアミド製の補強糸を巻回埋設したゴムホースを製造するゴムホースの製造方法において、
ポリアミドを紡糸延伸する紡糸工程と、
上記紡糸工程後のフィラメント糸を接着剤液に浸漬する接着剤塗布工程と、
上記接着剤塗布工程後のフィラメント糸に対しテンションを与えた状態で、乾熱処理を施すことによりゴムホース用補強糸を製造する乾熱処理工程と、
上記ゴムホース用補強糸を、ゴム基体の外周にテンションが加わらない状態で巻回する巻回工程と、
上記巻回工程後のゴム基体を加硫する工程と、
を備え、
上記乾熱処理工程は、上記加硫工程の条件で上記ゴムホース用補強糸が収縮する割合を湿熱収縮率で定義したとき、上記湿熱収縮率が３％以下となるように、上記フィラメント糸を２２５℃以上かつ２４０℃未満にて、５分以上で乾熱処理をする工程を備えていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、まず、紡糸延伸後のポリアミドよりなるフィラメント糸が接着剤液に浸漬される。次に、浸漬後のフィラメント糸に対しテンションが与えられた状態で乾熱処理が施される。このとき、乾熱処理時の熱により、フィラメント糸の表面に付着した接着剤溶液の乾燥促進が図られるとともに、配向結晶化が促進され、熱履歴の与えられたゴムホース用補強糸が得られる。
【００１０】
そして、このように処理の施されたゴムホース用補強糸がゴム基体に巻回埋設され、加硫処理が行われる。ゴムホース用補強糸は、乾熱処理が２２５℃以上かつ２４０℃未満にて、５分以上で乾熱処理を施して湿熱収縮率を３％以下としたゴムホース用補強糸を用いており、しかも、ゴムホース用補強糸を巻回するのに、押し出したゴム基体にテンションが加わらない状態で巻回しているので、湿熱収縮率が０でなくても、糸の食込量を抑制したゴムホースを得ることができる。したがって、ゴムホース用補強糸は、従来の技術で説明したように、湿熱ヒートセット処理を施していないから、製造工程を簡略化できる。
【００１１】
また、本発明の他の態様として、ゴムホースに適するゴムホース用補強糸を提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（１）  ラジエータホースの概略構造
以下、本発明の一実施の形態にかかる実施例を自動車のラジエータホースによって説明する。図１はラジエータホース１０を一部破断して示す側面図である。ラジエータホース１０は、円筒状の内管ゴム１２と、内管ゴム１２の外周に形成された補強糸層１４と、この補強糸層１４を被覆するカバーゴム１６とを備えている。上記補強糸層１４は、ナイロン６，６製の補強糸１４ａを互いに所定間隔を隔てて巻回することにより構成されている。
【００１３】
（２）  ラジエータホースの製造工程
図２はラジエータホース１０の製造工程を説明する説明図である。ラジエータホース１０は、内管ゴム１２を第１のダイ２２と第２のダイ２３より押出成形するとともに、その周りにボビン２４に巻き取られている補強糸１４ａを巻回して補強糸層１４を形成し、さらにその周りにカバーゴム１６を第３のダイ２６より第２のダイ２３との間に供給しつつ押出した後、加硫を行うことにより得られる。第２のダイ２３は、カバーゴム１６の形状変形を防止している。これらの押出、巻回、押出の各工程は、連続的に、かつほぼ同時に行われる。
【００１４】
この工程において、内管ゴム１２は、進行方向から引き抜き力を加えることなく、第１のダイ２２および第３のダイ２６で押し出される力で自走する。また、ボビン２４から繰り出される補強糸１４ａは、内管ゴム１２の上に巻回される際に、テンションが加わらない、ほぼ０の状態で巻回される。よって、第１のダイ２２から押出した直後の柔らかい内管ゴム１２に対して、内管ゴム１２の表面に食い込まないで補強糸１４ａが巻回される。
【００１５】
（３）  補強糸１４ａの製造工程
次に、補強糸１４ａの製造工程について説明する。図３は補強糸１４ａの製造工程を説明する説明図である。
【００１６】
（３）−１  紡糸・延伸工程
本工程は、繊維素材を紡糸延伸する紡糸・延伸装置３１により行なわれる。すなわち、繊維素材を紡糸・延伸するとともに、撚り（例えば、撚り数：９０ｔ／ｍ）がかけられることによりフィラメント糸を作成する。ここで、繊維素材として、ナイロン６，６、ナイロン６、ナイロン１２、芳香族系ポリアミドなどのポリアミドを用いることができる。
【００１７】
（３）−２  接着剤塗布工程
本工程は、フィラメント糸を接着剤液に浸漬することにより行なわれる。すなわち、接着剤液を満たしたディップ槽３２の中に、紡糸・延伸後のフィラメント糸を一時的に浸漬する。接着剤液としては、ＲＦＬ溶液を用いることができる。ＲＦＬ溶液は、レゾルシノール−ホルマリン樹脂成分がフィラメント糸と強固に接合し、ゴムラテックス成分が内管ゴム１２及びカバーゴム１６と強固に接合する。なお、接着剤液としてＲＦＬ溶液を用いるほか、フィラメント糸とゴムとの接着を図ることができるものであれば、他の接着剤液を用いてもよい。
【００１８】
（３）−３  乾熱処理工程
本工程は、接着剤塗布後のフィラメント糸に対してテンションを与えた状態で、乾熱処理を施すことにより行なわれる。乾熱処理装置３４は、多段の加熱ヒータ３４ａ及びローラ３４ｂを備えている。乾熱処理は、２２５℃以上で２４０℃未満、処理時間５分以上に設定されており、湿度は外気と同程度に設定されている。また、各ローラ３４ｂの回転速度は、フィラメント糸に対し、所定のテンションを与えることと、緩めることとが交互に繰り返されるよう設定されている。このように、加硫処理温度と同等の温度でもって、テンションが与えられた状態で乾熱処理が施されると、フィラメント糸に熱履歴が与えられ、その後の熱収縮の抑制された補強糸１４ａを得ることができる。
【００１９】
ここで、乾熱処理の温度は、２２５℃以上で２４０℃未満であるが、これは以下の理由による。処理温度が２２５℃未満である場合には、配向結晶化が促進されず、弾性係数の低下が抑制されたフィラメント糸を得ることができず、一方、処理温度が２４０℃以上の場合には、フィラメント糸の分子間分子内分解により、フィラメント糸の強度が著しく低下してしまうためである。このような乾熱処理により、後述する湿熱収縮率が３％以下の補強糸１４ａを得ることができる。
【００２０】
（３）−４  巻き取り工程
本工程は、乾熱処理装置３４の最終段の加熱ヒータ３４ａから導出されるフィラメント糸をワインディングマシーン３６にて巻き取ることにより行なわれ、さらに、補強糸１４ａは、ボビン３８に巻き取られる。そして、図２にて説明したラジエータホース１０への巻回工程へと供される。
【００２１】
次に、補強糸１４ａを用いることにより、従来の技術で説明した湿熱セット処理を省略できた理由について説明する。
【００２２】
（４）  湿熱収縮率の評価
図４はラジエータホースへの糸の食込量と湿熱収縮率との関係を示すグラフである。糸の食込量は、ラジエータホース１０のカバーゴム１６を剥がした状態にて、補強糸１４ａが内管ゴム１２に食い込んだ深さにより測定している。また、湿熱収縮率は、オートクレーブ中で、フィラメント糸を１５０℃の水蒸気の雰囲気で３０分間処理した後、ＪＩＳ    Ｌ    １０１７（１９９５）により測定している。糸の食込量の評価は、ゴムホース加硫時における形状不良、具体的にはホースの変形や皺の発生に伴う不良を基準とし、０．６ｍｍ以下が適正であると判定した。この結果、０．６ｍｍ以下の食込量を得ることができる湿熱収縮率は、３％以下でよいことが分かった。
【００２３】
次に、フィラメント糸を乾熱処理だけで、３％以下の湿熱収縮率を得るための条件を調べた。図５は乾熱処理の温度と湿熱収縮率との関係を説明するグラフである。各試料は、２００〜２５０℃の範囲で、１０分、２０分間処理した。この結果、湿熱収縮率が３％以下とするには、処理温度が２２５℃以上であることが分かった。
【００２４】
一方、処理温度の上限は、糸の伸度により制限される。図６はフィラメント糸の伸度と糸強力との関係を示すグラフである。図６に示すように、処理温度が２４０゜以上であると、糸強力が低下するとともに、伸度も小さくなることから、２４０℃未満であることが望ましい。
【００２５】
次に乾熱処理の時間について調べた。図７は乾熱処理の温度と湿熱収縮率との関係を示すグラフである。ここで、処理温度は、２３０℃にて、処理時間を１〜１０分まで変更して処理を施した。その結果、湿熱収縮率が３％以下にするには、５分以上の処理時間を必要とすることが分かった。なお、乾熱処理による下限値の湿熱収縮率は、処理時間および温度に依存するが、１％まで得ることができ、この下限値に近づくほど、ホースの食込量を低減できる。
【００２６】
上記ホースの製造工程のうち、補強糸１４ａを巻回する工程に、内管ゴム１２へ補強糸１４ａの食込量を小さくするために、内管ゴム１２にテンションが加わらない状態で巻回しているので、湿熱収縮率が３％以下であれば、糸の食込量を抑制したラジエータホース１０を得ることができる。したがって、補強糸１４ａは、従来の技術で説明したように、湿熱セット処理を施していないから、製造工程を簡略化できる。
【００２７】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の一部を適宜に変更して次のように実施することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ラジエータホース１０を一部破断して示す側面図である。
【図２】ラジエータホース１０の製造工程を説明する説明図である。
【図３】補強糸の製造工程を説明する説明図である。
【図４】ラジエータホースへの糸の食込量と湿熱収縮率との関係を示すグラフである。
【図５】乾熱処理の温度と湿熱収縮率との関係を説明するグラフである。
【図６】フィラメント糸の伸度と糸強力との関係を示すグラフである。
【図７】乾熱処理の温度と湿熱収縮率との関係を示すグラフである。
【図８】従来の補強糸の製造工程を説明する説明図である。
【符号の説明】
１０．．．ラジエータホース
１２．．．内管ゴム
１４．．．補強糸層
１４ａ．．．補強糸
１６．．．カバーゴム
２２．．．第１のダイ
２３．．．第２のダイ
２４．．．ボビン
２６．．．第３のダイ
３１．．．紡糸・延伸装置
３２．．．ディップ槽
３４．．．乾熱処理装置
３４ａ．．．加熱ヒータ
３４ｂ．．．ローラ
３６．．．ワインディングマシーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004176743.tif 000006
【図５】
2004176743.tif 000007
【図６】
2004176743.tif 000008
【図７】
2004176743.tif 000009
【図８】
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