JP4841796B2

JP4841796B2 - 建設機械用耐摩耗性ホース及びその製造方法

Info

Publication number: JP4841796B2
Application number: JP2002004252A
Authority: JP
Inventors: 修小沢; 孝志佐藤
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2002-01-11
Filing date: 2002-01-11
Publication date: 2011-12-21
Anticipated expiration: 2022-01-11
Also published as: JP2003207078A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、外面ゴム層上に超高分子量ポリエチレンフィルム層を設けた建設機械用耐摩耗性ホースに関わり、更に詳しくは、外面ゴム層と超高分子量ポリエチレンフィルム層との間の層間剥離を抑制するようにした建設機械用耐摩耗性ホースに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建設機械などに用いられる高圧ホースは、ホース同士、あるいは近くのフレームや金属配管と繰り返し接触するような場所に使用されることがしばしばある。その際に接触部分が局部的に摩耗し、それが進行すると、補強層が露出し、ホース破壊に至ることがある。そのため、接触部分の摩耗がある程度進行すると、他の部分はまだ十分に使用に耐えうるにもかかわらず、ホースを交換しなければならず、ホース寿命が短いという問題があった。
【０００３】
そこで、従来、上記対策として、外面ゴム層上に耐摩耗性に優れた超高分子量ポリエチレンフィルム層を設けるようにした耐摩耗性ホースが提案されている。このように耐摩耗性に優れた超高分子量ポリエチレンフィルム層を外側に配置することにより、局部摩耗を効果的に抑制することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、その反面、超高分子量ポリエチレンフィルム層を従来の外面ゴム層上に加硫接着させるだけでは、接着力が不十分で、上述した接触の繰り返しにより外面ゴム層と超高分子量ポリエチレンフィルム層との間に層間剥離を招き易く、耐久性が悪化するという問題があった。
【０００５】
この発明の目的は、外面ゴム層上に超高分子量ポリエチレンフィルム層を設けた建設機械用耐摩耗性ホースにおいて、外面ゴム層と超高分子量ポリエチレンフィルム層との間の層間剥離を抑制し、耐久性を改善することが可能な建設機械用耐摩耗性ホース及びその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記目的を達成するため、この発明の建設機械用耐摩耗性ホースは、外面ゴム層を、スチレン−ブタジエン共重合ゴムを主成分とするゴム成分１００質量部に対して軟化剤を２０〜４０質量部配合してなるゴム組成物により構成したことを要旨とするものである。
【０００７】
また、この発明の建設機械用耐摩耗性ホースの製造方法は、未加硫の内面ゴム層上に補強層を巻付け、該補強層上に、スチレン−ブタジエン共重合ゴムを主成分とするゴム成分１００質量部に対して軟化剤を２０〜４０質量部配合したゴム組成物からなる外面ゴム層を被覆し、該外面ゴム層上に超高分子量ポリエチレンフィルムを巻き付けた後、加硫することにより各層を接着して一体的に成形することを要旨とするものである。
【０００８】
このように超高分子量ポリエチレンフィルム層を加硫接着する外面ゴム層を、上記のようにスチレン−ブタジエン共重合ゴムを主成分とするゴム成分１００質量部に対して軟化剤を２０〜４０質量部配合したゴム組成物から構成するので、加硫後の外面ゴム層と超高分子量ポリエチレンフィルム層との間の接着力を高めることができ、その結果、外面ゴム層と超高分子量ポリエチレンフィルム層との間の層間剥離を抑制することが可能になるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。
【００１０】
図１は、この発明を実施した建設機械用耐摩耗性ホースの一部斜視図を示し、１は耐摩耗性ホース、２は内面ゴム層、３は補強層、４は外面ゴム層、５は超高分子量ポリエチレンフィルム層（以下、単に「超高分子量ポリエチレン層５」という。）を示している。
【００１１】
前記内面ゴム層２上には、補強層３を介して外面ゴム層４が設けられ、その外面ゴム層４上に超高分子量ポリエチレン層５が配設された構成になっている。外面ゴム層４上には、品名、サイズ、使用圧力などの識別記号６がインクなどによりプリントされている。
【００１２】
この発明では、上述した耐摩耗性ホース１において、外面ゴム層４を、スチレン−ブタジエン共重合ゴムを主成分とするゴム成分１００質量部に対して軟化剤を２０〜４０質量部配合したゴム組成物から構成してある。
【００１３】
このように外側に超高分子量ポリエチレン層５を接着させる外面ゴム層４に、スチレン−ブタジエン共重合ゴムを主成分とするゴム成分１００質量部に対して軟化剤を２０〜４０質量部配合したゴム組成物を用いることにより、超高分子量ポリエチレン層５との接着性を大幅に高めることが可能になる。従って、外面ゴム層４と超高分子量ポリエチレン層５との間の層間剥離を効果的に抑制し、耐久性を改善することができる。
【００１４】
軟化剤の配合量が２０質量部より少ないと、接着性を効果的に高めることが難しくなる。逆に４０質量部より多いと、外面ゴム層４の硬度が低下し過ぎるため、超高分子量ポリエチレン層５との剛性差に起因して、ホースを曲げた時に超高分子量ポリエチレン層５に皺が発生し易くなる。
【００１５】
上述した耐摩耗性ホース１は、例えば、マンドレル上に未加硫の内面ゴム層２を筒状に被覆し、次いでその上に未加硫の補強層３を筒状に巻き付けた後、スチレン−ブタジエン共重合ゴムを主成分とするゴム成分１００質量部に対して軟化剤を２０〜４０質量部配合したゴム組成物からなる未加硫の外面ゴム層４を補強層３上に筒状に被覆する。そして、この外面ゴム層４上には、予め識別記号６がインクなどによりプリントされているか、あるいは、外面ゴム層４を被覆した後、識別記号６をプリントする。
【００１６】
次いで、外面ゴム層４上に超高分子量ポリエチレン層５を構成する超高分子量ポリエチレンフィルムを筒状に巻き付けた後、リボン状またはテープ状の被覆材（布、鉛などの金属材料、樹脂材料など従来公知のものが使用可能）を巻き付けて超高分子量ポリエチレンフィルムを被覆した後、加圧加硫する。これにより内面ゴム層２、補強層３、外面ゴム層４、超高分子量ポリエチレンフィルムの各層が接着して一体的に成形された耐摩耗性ホース１を得ることができる。
【００１７】
この発明において、内面ゴム層２に用いられるゴム組成物としては、従来と同様のものが使用でき、特に限定されるものではない。例えば、ブチル系共重合ゴム、エチレン−プロピレン系共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン系共重合ゴム、クロロプレン系ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン系共重合ゴム、塩素化ポリエチレン系ゴム、アクリルゴム、ヒドリンゴム、エチレン−アクリル酸エステル系共重合ゴム、水素化アクリロニトリル−ブタジエン系共重合ゴムなどを、耐油性や耐薬品性の点から好ましく使用することができる。
【００１８】
また補強層３も、従来と同じ構造のものが使用でき、例えば、ナイロンやポリエステルなどの有機繊維コード、あるいはスチールコードを編組した補強層を好ましく用いることができる。
【００１９】
更に、外面ゴム層４を構成するゴム組成物に配合される軟化剤は、その色相が０．５ＡＳＴＭカラースケール（ＡＳＴＭＤ１５００）未満となるようにするのがよい。望ましくは色相を０にした無色がよい。
【００２０】
軟化剤は、ホース使用中に、外面ゴム層４の表面にその油分が染み出して超高分子量ポリエチレン層５をその色に着色汚染し、プリントされた識別記号６を判読し難くするが、色相を０．５ＡＳＴＭカラースケール未満とすることで、そのような超高分子量ポリエチレン層５の色汚染の問題を回避することができる。
【００２１】
超高分子量ポリエチレン層５は、外面ゴム層４上に形成された識別記号６を判読し易くするため、透明にするのがよい。その厚さとしては、ホースの柔軟性の観点から０．１０〜０．３０mm、好ましくは、０．１０〜０．２５mmにするのがよい。
【００２２】
識別記号６は、上述した外面ゴム層４に代えて、超高分子量ポリエチレン層５上にプリントするようにしてもよく、その場合、ホース製造時に、予め識別記号６をプリントした超高分子量ポリエチレンフィルムを用いるか、あるいは、超高分子量ポリエチレンフィルムを巻き付けた後、識別記号６をフィルム上にプリントする。
【００２３】
この発明の上記実施形態では、内面ゴム層２と外面ゴム層４との間に１層の補強層３を設けた例を示したが、中間ゴム層を介在させながら複数の補強層３を配設したホースであってもよい。
【００２４】
【実施例】
図１に示す構成の建設機械用耐摩耗性ホースにおいて、外面ゴム層を構成するゴム組成物の配合内容を表１のように変えた本発明のホース（実施例１〜６）と、比較例のホース（１〜３）とをそれぞれ作製した。なお、超高分子量ポリエチレン層の厚さはいずれも０．１３mmである。
【００２５】
これら各試験ホースを以下に示す測定条件により、接着性、耐久性、超高分子量ポリエチレン層の色汚染性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得ることが出来た。
〔接着性〕：各試験ホースをJIS Ｋ6330-6 ゴム及び樹脂ホース試験方法第６部：接着試験に記載の試験方法に準拠して接着試験を行い、剥離力（N/25mm）を測定した。なお、適用ホースの構成は、ブレードワイヤ、スパイラルワイヤである。この値が大きいほど、接着性に優れている。
〔耐久性〕各試験ホースをＩＳＯ６９４５（荷重２５Ｎ）に準拠して実施した。
〔超高分子量ポリエチレン層の色汚染性〕各試験ホースを加硫後、室温にて１日放置した後、目視により超高分子量ポリエチレン層の色汚染の有無を調べた。○は汚染なし、×は汚染ありを示す。
【００２６】
【表１】

【００２７】
表１から明らかなように、この発明ホースは、いずれも接着性に優れ、外面ゴム層と超高分子量ポリエチレン層との間に層間剥離を効果的に抑制し、耐久性を改善できることがわかる。
【００２８】
また、外面ゴム層を構成するゴム組成物に配合される軟化剤の色相を０にしたこの発明ホース（実施例４〜６）は、超高分子量ポリエチレン層の色汚染の問題を回避できることがわかる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、この発明では、外面ゴム層を、スチレン−ブタジエン共重合ゴムを主成分とするゴム成分１００質量部に対して軟化剤を２０〜４０質量部配合したゴム組成物により構成したので、外面ゴム層と超高分子量ポリエチレン層との間の接着力を高めて層間剥離を抑制し、耐久性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を実施した建設機械用耐摩耗性ホースの一部斜視図である。
【符号の説明】
１耐摩耗性ホース
２内面ゴム層
３補強層
４外面ゴム層
５超高分子量ポリエチレンフィルム層
６識別記号

Claims

内面ゴム層上に補強層を介して外面ゴム層を設け、該外面ゴム層上に超高分子量ポリエチレンフィルム層を配設した建設機械用耐摩耗性ホースにおいて、前記外面ゴム層を、スチレン−ブタジエン共重合ゴムを主成分とするゴム成分１００質量部に対して軟化剤を２０〜４０質量部配合してなるゴム組成物により構成して成る建設機械用耐摩耗性ホース。
前記超高分子量ポリエチレンフィルム層の厚さが、０．１０〜０．３０mmである請求項１に記載の建設機械用耐摩耗性ホース。
前記超高分子量ポリエチレンフィルム層を透明にし、前記外面ゴム層または前記超高分子量ポリエチレンフィルム層上に識別記号をプリントした請求項１または２に記載の建設機械用耐摩耗性ホース。
前記軟化剤の色相が、０．５ＡＳＴＭカラースケール未満である請求項１，２または３に記載の建設機械用耐摩耗性ホース。
未加硫の内面ゴム層上に補強層を巻付け、該補強層上に、スチレン−ブタジエン共重合ゴムを主成分とするゴム成分１００質量部に対して軟化剤を２０〜４０質量部配合したゴム組成物からなる外面ゴム層を被覆し、該外面ゴム層上に超高分子量ポリエチレンフィルムを巻き付けた後、加硫することにより各層を接着して一体的に成形する建設機械用耐摩耗性ホースの製造方法。
前記超高分子量ポリエチレンフィルム上にリボン状またはテープ状の被覆材を巻き付けて該超高分子量ポリエチレンフィルムを被覆した後、加圧加硫する請求項５に記載の建設機械用耐摩耗性ホースの製造方法。
前記軟化剤の色相が、０．５ＡＳＴＭカラースケール未満である請求項５または６に記載の建設機械用耐摩耗性ホースの製造方法。