(57)【要約】【課題】  多量の離型剤を使用しなくとも、ブロー性が優れ、ホースの生産性の向上、ならびに生産コストの削減に実質的に寄与することを可能ならしめるホース製造用樹脂又はゴムマンドレルを提供すること。【解決手段】  マンドレル製造用の樹脂又はゴム材料中に、グラファイト粉末を１０％以下あるいは二硫化モリブデン粉末を２０％以下含有させて成形したブレーキホースなどのホース製造マンドレル。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
マンドレル製造用の樹脂又はゴム材料中に、グラファイト粉末を１０質量％以下含有させて成形したことを特徴とするホース製造用樹脂又はゴムマンドレル。
【請求項２】
前記グラファイト粉末を１〜７質量％含有させて成形したことを特徴とするホース製造用樹脂又はゴムマンドレル。
【請求項３】
マンドレル製造用の樹脂又はゴム材料中に、二硫化モリブデン粉末を２０質量％以下含有させて成形したことを特徴とするホース製造用樹脂又はゴムマンドレル。
【請求項４】
前記二硫化モリブデン粉末を１〜１５質量％含有させて成形したことを特徴とするホース製造用樹脂又はゴムマンドレル。
【請求項５】
前記樹脂又はゴム材料が、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂4−ポリメチルペンテン樹脂又はエチレンプロピレン系ゴム、フッ素系ゴムであることを特徴とする請求項１〜４のうちの何れか一つの項に記載のホース製造用樹脂又はゴムマンドレル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキ用ゴムホース等の各種ホースを製造する際にコア型として用いるホース製造用樹脂又はゴムマンドレルに係り、より詳しくは、ゴムホースから容易に抜き取ることができるブロー性に優れたホース製造用樹脂又はゴムマンドレルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
長尺のゴムホースを製造するに際しては、通常、シリコン系やフッ素系化合物等の離型剤を表面に塗布したマンドレル上に、未加硫のゴム組成物を押出してホース内管を形成し、このホース内管上に編組機を用いてワイヤや有機繊維からなる補強層を形成する。そして、この補強層上に未加硫の外管用のゴム組成物を押出して加硫した後、ホースの片方の端部に水圧をかけてマンドレルを抜き取っている。しかし、このマンドレルの抜き取り作業には、数分から１０分程度の時間と手間を要し、また、多量の離型剤を使用しなければならないためにコストが増えるとともに、その塗布作業や、マンドレル抜き取り後に残存・付着した離型剤の除去作業も必要になるなどの問題を抱えていた。
一方、この長尺のゴムホース製造用の樹脂又はゴムマンドレル（以下、単にマンドレルと略称する場合がある）としては、従来からナイロンに代表されるポリアミド、ポリエステル等の熱可塑性樹脂が多用されていた。
【０００３】
ナイロン樹脂のマンドレルの場合には、長尺ホースを製造する際に、製造するホースの長さに合わせて切断した後に、再度溶着させて何度も使用することができ、寿命が長いという利点がある。しかしながら、このマンドレルの場合には、特にホース内からの引き抜きが困難（ブロー性が悪い）であるという問題があるのに加えて、マンドレル引き抜き時に、マンドレルとホース内管との摩擦抵抗により、マンドレルの表面層の一部が剥離し、剥離したマンドレルの表面層がホース内管に付着するという問題があった。
【０００４】
一方、ポリエステル樹脂のマンドレルはナイロン製マンドレルよりブロー性に優れており、また溶着させて複数回使用することができるという利点もある。しかしながら、マンドレル抜き時にマンドレルとホース内管との摩擦抵抗により、マンドレル表面層の一部が剥離するという問題があった。
【０００５】
このような問題を無くするために、従来から種々の提案がなされている。例えば、ブロー性、耐表面層剥離性が優れ、溶着により複数回の使用が可能であり、小径ホースの製造にも使用し得るようにしたマンドレルがある。
これは、少なくともポリエステルエラストマーとポリブチレンテレフタート樹脂（ＰＢＴ樹脂）の重量和に対して、前記ポリブチレンテレフタート樹脂の配合割合を５５〜９５重量％とし、ポリエステルエラストマーのショアＤ硬度を５５〜７２Ｄとしたものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、マンドレルの原料となるポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、４−ポリメチルペンテン樹脂等に、所定粒度範囲の無機物の粉末を混合すると共に混練し、表面を梨地状にすることにより、ブロー性を向上させるようにしたマンドレルがある（例えば、特許文献２参照。）。この特許文献２に開示されたマンドレルは、具体的には上記樹脂にマンドレルの耐熱性、耐熱変形性等を損なわない酸化アルミニウムや炭酸カルシウムの粉末を、マンドレル構成材料を基準（１００）として２〜２５重量％の範囲で混合すると共に混練し、表面を梨地状にしたもので、これにより、マンドレルの表面とホース内管との間に水が侵入し易くなるため、ブロー性が向上するとともに表面が梨地状であるのにも拘わらず、ホース内管の内表面の精度が損なわれるようなことがなく、製品として望ましい内面粗さのホースを得ることができると記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−１６６３３３号公報（第２−４頁、第１図）
【特許文献２】特開平６−３１７４０号公報（第２−３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１に記載のマンドレルによれば、表面層の剥離がないのでホースの品質に悪影響を及ぼすことがなく、またマンドレルのブロー性もある程度は改善されている。しかしながら、マンドレルのブロー性に関しては、未だ十分とはいえないと考えられる。即ち、上記特許文献１に記載のマンドレルでは、長さ２００ｍ、直径６ｍｍである場合のブロー時間は３分（特許文献１の表１参照）を要している。
【０００９】
また、上記特許文献２に記載のマンドレルでは、ブロー性が向上すると表明しながらもこれについての具体的なデータは一切記載されていない。しかも、この特許文献２は、最終的に審査が請求されず、取下げられている。これらの点を考慮すると、現実には、ブロー性に関して少なくとも十分な改善効果も得られず、その実用化を断念したものと推定される
これら従来技術において提案されるマンドレルが上記のように、ブロー性が何れも不十分であり、ホースの生産性の向上、生産コストの削減に実質的に寄与することができないものと想定される。
【００１０】
従って、本発明の目的は、上述した従来の問題点を確実に解決し、多量の離型剤を使用しなくとも、ブロー性が優れ、ホースの生産性の向上、ならびに生産コストの削減に実質的に寄与することを可能ならしめるホース製造用樹脂又はゴムマンドレルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
発明者らは、鋭意研究・実験を続けた結果、特定の粉末を樹脂材料（又はゴム材料）に適量混合して成形して得たマンドレルを使用すると、その引き抜き時にゴムホースとの摺動性が向上し、ブロー性が大幅に改善される事実を知見して本発明をなしたものである。
【００１２】
従って上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係るホース製造用樹脂又はゴムマンドレルが採用した手段の特徴とするところは、マンドレル製造用の樹脂又はゴム材料中に、グラファイト粉末を１０質量％以下含有させて成形したところにある。
【００１３】
本発明の請求項２に係るホース製造用樹脂又はゴムマンドレルが採用した手段の特徴とするところは、マンドレル製造用の樹脂又はゴム材料中に、グラファイト粉末を１〜７質量％含有させて成形したところにある。
【００１４】
本発明の請求項３に係るホース製造用樹脂又はゴムマンドレルが採用した手段の特徴とするところは、マンドレル製造用の樹脂又はゴム材料中に、二硫化モリブデン粉末を２０質量％以下含有させて成形したところにある。
【００１５】
本発明の請求項４に係るホース製造用樹脂又はゴムマンドレルが採用した手段の特徴とするところは、マンドレル製造用の樹脂又はゴム材料中に、二硫化モリブデン粉末を１〜１５質量％含有させて成形したところにある。
【００１６】
本発明の請求項５に係るホース製造用マンドレルが採用した手段の特徴とするところは、請求項１〜４のうちの何れか一つの項に記載のホース製造用マンドレルにおいて、前記樹脂又はゴム材料が、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、4−ポリメチルペンテン樹脂又はエチレンプロピレン系ゴム、フッ素系ゴムであるところにある。
【発明の効果】
【００１７】
上記本発明によれば従来よりも遥かにブロー性に優れた各種のホース製造用の樹脂又はゴムマンドレルを提供することが可能となり、従って高価な離型剤の多量使用を必要とせずに、非常に短時間でマンドレルの抜き取り作業を終えることができ、このためホースの生産性の向上、ならびにホースの製造コストの低減に対して大いに寄与することができるという優れた効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態１に係るホース製造用マンドレルの構成について説明する。即ち、本発明の実施の形態１に係るホース製造用マンドレルは、マンドレル製造用の熱可塑性樹脂（ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂又は4−ポリメチルペンテン樹脂など）材料中に又はゴム（エチレンプロピレン系ゴム、フッ素系ゴムなど）材料中に１０質量％以下好ましくは１〜７％のグラファイト粉末を含有させて、これらを混練して、スクリュウにより押出し成形されたものである。また、樹脂又はゴム材料中に含有されるグラファイト粉末は１００μｍ以下の粒度範囲のものを選択することが好ましい。
【００１９】
そして、本発明の実施の形態１に係るホース製造用マンドレルにおいて、樹脂又はゴム中へのグラファイト粉末の好ましい含有量を１〜７質量％としたのは、マンドレルのブロー性、およびマンドレルの伸び量を勘案して決定したものである。すなわち、グラファイト粉末の含有量が１質量％未満であると、ブロー性の改善効果が少なく、伸び量が多くなるため、製造するホースの内径変化が許容範囲を超える可能性が出てくるからである。そして、グラファイト粉末の含有量が７質量％を越えると、ブロー性がサチュレートして含有量の増加に対応して向上しないのに加えて、マンドレルの硬度が高くなり、その耐久性が低下し、さらに１０質量％を越えると折損し易くなるからである。
【００２０】
次に、本発明の実施の形態２に係るホース製造用マンドレルの構成について説明する。即ち、本発明の実施の形態２に係るホース製造用樹脂又はゴムマンドレルは、マンドレル製造用の熱可塑性樹脂又はゴム材料中に、２０質量％以下好ましくは１〜１５％の二硫化モリブデン粉末を含有させて、同様にしてこれらを混練して、スクリュウにより押出し成形されたものである。また、材料中に含有される二硫化モリブデン粉末は前記グラファイトの場合と同様１００μｍ以下の粒度範囲のものを選択することが好ましい。
【００２１】
本発明の実施の形態２に係るホース製造用マンドレルにおいて、材料中への二硫化モリブデン粉末の好ましい含有量を１〜１５質量％としたのは、やはり実施の形態１と同様に、マンドレルのブロー性、およびマンドレルの伸び量に基づいて限定したものである。すなわち、二硫化モリブデン粉末の場合は、その含有量が１質量％未満であると、ブロー性の改善効果が小さく、伸び量が多くなるため、製造するホースの内径変化が許容範囲を超える可能性が出てくるからである。そして、二硫化モリブデン粉末の含有量が１５質量％を越えると、ブロー性がサチュレートして含有量の増加に対応して向上しないのに加えて、マンドレルの硬度が高くなり、その耐久性が低下し、さらに２０質量％を越えると折損し易くなるからである。
【００２２】
これらグラファイト粉末及び二硫化モリブデン粉末を材料中に適量含有させたマンドレルが後述の実施例でも明かなように大幅にブロー性を向上させることができる。ところで、グラファイト等が滑性に有していることはすでに知られている。しかし、この単独の性質から、本発明のごとくマンドレルの配合成分として適用した場合、特に数パーセントレベルの少量の存在下でブロー性の顕著な改善を直ちに予測することは困難である。
【００２３】
そこで、発明者らは、ブロー性の改善の理由を究明すべく、通常のナイロン１１製の樹脂マンドレル（従来マンドレル）と、このナイロン１１に８０μｍ以下のグラファイト粉末を７％含有させた樹脂マンドレル（本発明マンドレル）を試料としてその表面状態の調査を実施した。なお、両試料は同一条件でスクリュウ押し出し成形したもので、その寸法はいずれも直径が３．２ｍｍのものである。
図１および図２は両者のマンドレル試料を長さ方向を横にセットしてその表面を顕微鏡（倍率：５００倍）で観察した結果を示す写真である。図１は従来マンドレル、図２は本発明マンドレルを示している。
【００２４】
これらの結果から、まず、図２のグラファイトを含有しない従来のマンドレルではその表面が滑らかでその長さ方向に筋状に配向している様子が伺える。これに対して、グラファイトを混合した本発明マンドレルの表面は、不規則な凹凸模様がその全面に渡って形成されていることが分かり、しかも、図２のような特に目立った配向も見られない。また、その凸部は鋭利な突起状ではなく、比較的なだらかで丸みを帯びた形状を成している様子も知れる。
【００２５】
このように両者の表面状態の差異から、本発明マンドレルの場合は表面に不規則に形成された多数の凹凸によりマンドレル表面とホース内面との密着を緩和すると共に、高圧で供給された水の一部がこれらの凹凸介して縦横無尽に浸透して濡れ性が改善され、この浸透水の潤滑作用と相俟ってホースからのマンドレルの抜き取りを容易にする働きを大きく担っているものと想定される。勿論、これに加えて表面に点在するグラファイト粒子そのものがせん断力によってそのへき開面に沿って内部滑りを起こし、その抜き取りをさらに助長していることも当然考えられる。以上、グラファイト入りの樹脂マンドレルにおける、ブロー性向上の理由をその表面状態の観察結果をもとに考察したが、二硫化モリブデンについても同等な理由に基づくものと推察される。
【実施例】
【００２６】
以下、マンドレルの抜き取り試験（ブロー試験）結果について説明する。即ち、予め樹脂材料中に８０μｍ以下の粒度範囲を有するグラファイト粉末または二硫化モリブデン粉末を添加、混練して押出し成形して得られた、長さ１５０ｍ、直径３．２ｍｍφの各種樹脂マンドレルを用いて、内径３．４ｍｍのブレーキ用のゴムホースを製造した。そして、製造したホースの一端側に２９．４ＭＰａの水圧を掛けて閉塞栓で閉塞した後、予め閉塞栓で閉塞されていたホースの他端側を切断してからマンドレルが抜け出すのに要する時間を測定した。この場合、離型剤は使用しなかった。ブロー性確認試験に用いたマンドレルの試料と測定結果を表１に示す。なお、比較のために、これら粉末を含有しない通常の樹脂マンドレル（No６）についても従来同様に離型剤を塗布してブロー性確認試験を行った。
【００２７】
【表１】
2005059347.tif 000002
【００２８】
上記表１のブロー性確認試験結果によれば、試料No13のナイロン１１からなる従来のマンドレル（比較試料）の抜出し所要時間が１〜３分であるのに対して、試料No２〜６は何れのマンドレルも３０秒以下で抜取りが完了しており、ブロー性が極めて優れていることが良く分かる。なお、特許文献１に記載のマンドレルと比較すると、本発明の場合と試験条件（長さ２００ｍ、直径６ｍｍ、水圧２０ＭＰａ）が異なるものの、ブロー時間は３分を要しており、ブロー性は本発明の方が優れていると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
以上では、本発明のマンドレルによりブレーキ用ゴムホースを製造する場合を例として説明した。しかしながら、本発明の技術的思想を、ブレーキ用ホースの製造用マンドレルに限らず、種々のゴムホースを製造するマンドレルに対して適用することができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】従来の樹脂マンドレルの表面状態を示す顕微鏡写真（倍率：５００倍）である。
【図２】本発明の樹脂マンドレルの表面状態を示す顕微鏡写真（倍率：５００倍）である。
【図１】
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【図２】
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