JP5570051B2 - Multilayer pressure hose - Google Patents
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Description
本発明は、例えば高圧エアホース(又はチューブ)などの多目的に使用される保形性に優れた多層耐圧ホースに関する。
詳しくは、第一層と第二層との間に補強糸が配置される多層耐圧ホースに関する。
The present invention relates to a multilayer pressure-resistant hose excellent in shape retention and used for multiple purposes such as a high-pressure air hose (or tube).
Specifically, the present invention relates to a multilayer pressure resistant hose in which a reinforcing yarn is disposed between a first layer and a second layer.
従来、この種の多層耐圧ホースとして、内層の塩化ビニル樹脂層と外層の塩化ビニル樹脂層との間に、ポリエステル製の補強糸が介在せしめられ、この補強糸として、細い繊維が何本も集まって1本の糸となっているマルチフィラメントと呼ばれる糸を用いることにより、耐圧性を有するものがある。
また、押出装置により製造された内層側の樹脂層の外周に、補強糸として断面円形状又は断面楕円形状のモノフィラメントを網目状に巻き付け、次に外層側の樹脂層を同様の押出装置を用いてその上に被覆することにより、内層側の樹脂層と外層側の樹脂層との間にモノフィラメントが介在されるとともに、内層側の樹脂層と外層側の樹脂層とが接触する面領域の部分を、成形時に相互に融着して固着するものがある(例えば、特許文献1参照)。
Conventionally, as this type of multilayer pressure-resistant hose, polyester reinforcing yarn is interposed between the inner vinyl chloride resin layer and the outer vinyl chloride resin layer, and many thin fibers gather as this reinforcing yarn. Some have a pressure resistance by using a yarn called a multifilament, which is a single yarn.
Further, a monofilament having a circular or elliptical cross section as a reinforcing yarn is wound around the outer periphery of the inner resin layer produced by the extrusion device in a mesh shape, and then the outer resin layer is used with the same extrusion device. By covering it, a monofilament is interposed between the resin layer on the inner layer side and the resin layer on the outer layer side, and the portion of the surface area where the resin layer on the inner layer side and the resin layer on the outer layer side are in contact with each other There are some which are fused and fixed to each other during molding (for example, see Patent Document 1).
しかし乍ら、このような従来の多層耐圧ホースでは、前者の場合、ホースの端面から流体(液体や気体)が、内層の樹脂層と外層の樹脂層の相互間に配置されるマルチフィラメントの内部を伝わってホース内へと浸透していき、圧力の加減によってホースが外方に向けて破裂することがあるという問題があった。
また、後者の場合には、マルチフィラメントに代えて外径の太いモノフィラメントを内層と外層の間に配置しているが、外径の太いモノフィラメントはそれと同径のマルチフィラメントに比べて硬いため、ホース全体の可撓性が著しく低下して曲げ難くなり、使用勝手が悪いという問題があった。
However, in such a conventional multilayer pressure-resistant hose, in the former case, the fluid (liquid or gas) is disposed between the inner resin layer and the outer resin layer from the end surface of the hose. There is a problem that the hose may rupture outward due to the pressure being adjusted.
In the latter case, a monofilament with a large outer diameter is arranged between the inner layer and the outer layer in place of the multifilament, but the monofilament with a large outer diameter is harder than the multifilament with the same diameter, so the hose There was a problem in that the overall flexibility was remarkably lowered and it became difficult to bend, and the usability was poor.
本発明は、このような問題に対処することを課題とするものであり、ホース端面からの流体浸入を防止すること、ホース端面からの流体浸入を完全に防止し且つ第一層及び第二層の間の接着強度を高めること、ホース全体の保形性と耐圧性を高めること、などを目的とするものである。 An object of the present invention is to cope with such a problem, and prevents fluid intrusion from the hose end face, completely prevents fluid intrusion from the hose end face, and the first layer and the second layer. The purpose of this is to increase the adhesive strength between the hoses and to increase the shape retention and pressure resistance of the entire hose.
このような目的を達成するために本発明は、第一層と、前記第一層の外周に積層して熱融着される第二層と、前記第一層及び前記第二層の間にホースの軸方向へ螺旋状又は直線状に設けられる補強糸と、を備え、前記補強糸は、少なくとも複数の溶融糸からなり、該補強糸の外周に沿って、前記第一層及び前記第二層の熱融着に伴って溶融する複数の溶融糸を、その溶融物が該補強糸の内部空間に流れ込むようにそれぞれ配置したことを特徴とする。 The present invention in order to achieve the above object, a first layer, a second layer which is heat-sealed laminated to the outer periphery of the first layer, between the first layer and the second layer A reinforcing thread provided spirally or linearly in the axial direction of the hose, and the reinforcing thread is composed of at least a plurality of molten threads, and the first layer and the second layer are arranged along an outer periphery of the reinforcing thread . A plurality of molten yarns that melt as the layers are heat- sealed are arranged so that the melt flows into the internal space of the reinforcing yarn .
前述した特徴を有する本発明は、補強糸としてマルチフィラメントを用い、該マルチフィラメントの一部又は全部に、第一層及び第二層の熱融着に伴って溶融する溶融糸を、その溶融物が前記マルチフィラメントの内部空間に流れ込むように設けることにより、第一層及び第二層の熱融着に伴い、溶融糸が溶融してマルチフィラメントの内部空間に流れ込み、この内部空間を塞いでそのまま硬化するので、ホース端面からの流体浸入を防止することができる。
その結果、層間に補強糸としてマルチフィラメントを配置した従来のものに比べ、流体が補強糸を通じてホース内に浸透せず、破裂し難くすることができる。
さらに、マルチフィラメントに代えて外径の太いモノフィラメントを配置した従来のものに比べ、ホース全体の可撓性が著しく低下せず、屈曲し易くて使用勝手を向上させることができる。
また、溶融糸からの溶融物が硬化することにより、マルチフィラメントに剛性が生じるので、ホースの保形性を高めることができる。
In the present invention having the above-described features, a multifilament is used as a reinforcing yarn, and a melt yarn melted by heat fusion of the first layer and the second layer is partly or entirely of the multifilament. Is provided so as to flow into the inner space of the multifilament, so that the melt yarn melts and flows into the inner space of the multifilament as the first layer and the second layer are heat-sealed. Since it hardens | cures, the fluid permeation from a hose end surface can be prevented.
As a result, compared with the conventional one in which multifilaments are arranged as reinforcing yarns between the layers, the fluid does not penetrate into the hose through the reinforcing yarns and can be made difficult to rupture.
Furthermore, the flexibility of the entire hose is not significantly reduced compared to the conventional one in which a monofilament having a large outer diameter is disposed in place of the multifilament, and it is easy to bend and the usability can be improved.
Further, since the melt from the melted yarn is hardened, the multifilament has rigidity, so that the shape retention of the hose can be improved.
さらに、前記補強糸のマルチフィラメントが、前記溶融糸とモノフィラメントとを束ねて一体化され、該マルチフィラメントの内部と外周に前記溶融糸を配置した場合には、第一層及び第二層の熱融着に伴い、マルチフィラメントの内部に配置した溶融糸が溶融して、マルチフィラメントの内部空間を確実に塞ぐとともに、モノフィラメントが複数配置される場合には、モノフィラメント同士を確実に接着し、またマルチフィラメントの外周に配置した溶融糸が溶融し、マルチフィラメントと第一層及び第二層との隙間を塞いでマルチフィラメントの外周面が第一層及び第二層と確実に接着されるので、ホース端面からの流体浸入を完全に防止し且つ第一層及び第二層の間の接着強度を高めることができる。 Further, when the multifilament of the reinforcing yarn is integrated by bundling the molten yarn and the monofilament, and the molten yarn is arranged inside and outside the multifilament, the heat of the first layer and the second layer With the fusion, the melted yarn arranged inside the multifilament melts to securely block the inner space of the multifilament, and when a plurality of monofilaments are arranged, the monofilaments are securely bonded to each other, and the multifilament Since the molten yarn arranged on the outer periphery of the filament melts and closes the gap between the multifilament and the first layer and the second layer, the outer peripheral surface of the multifilament is securely bonded to the first layer and the second layer. It is possible to completely prevent the intrusion of fluid from the end face and increase the adhesive strength between the first layer and the second layer.
また、前記補強糸のマルチフィラメントを、前記第一層の外周面に沿って螺旋状に巻き付けた場合には、第一層及び第二層の熱融着に伴い溶融糸が溶融して硬化することにより、螺旋状のマルチフィラメントに剛性が生じて、ホースが径方向へ潰れ難くなるとともに、補強糸が第一層及び第二層と確実に接着するため、補強糸の糸抜けが防止されて、内圧上昇に伴うホース全体の拡径変形が抑制されるので、ホース全体の保形性と耐圧性を高めることができる。 In addition, when the multifilament of the reinforcing yarn is spirally wound along the outer peripheral surface of the first layer, the molten yarn is melted and hardened with heat fusion of the first layer and the second layer. As a result, the helical multifilament is stiff and the hose is not easily crushed in the radial direction, and the reinforcing yarn is securely bonded to the first layer and the second layer, thereby preventing the reinforcing yarn from coming off. Since the diameter expansion deformation of the entire hose accompanying the increase in internal pressure is suppressed, the shape retention and pressure resistance of the entire hose can be improved.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施形態に係る多層耐圧ホースAは、図1〜図4に示されるように、第一層1と、この第一層1の外周に積層して熱融着される第二層2と、これら第一層1と第二層2の間に配置される補強糸3とを備え、この補強糸3としてマルチフィラメント(multifilament)を用い、該マルチフィラメントの一部又は全部に、第一層1及び第二層2の熱融着に伴って溶融する溶融糸3aを設け、この溶融糸3aから溶融した溶融物がマルチフィラメントの内部空間に流れ込むように配置している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 to 4, the multilayer pressure-resistant hose A according to the embodiment of the present invention is a
第一層1及び第二層2は、主成分として例えば塩化ビニル樹脂などの熱可塑性樹脂に、適度に柔らかくするための可塑剤、劣化を防ぐための安定剤、その他の滑剤や充填剤や加工助剤や改良材などが所定比率で添加されたものや、例えばシリコーンゴムのようなゴムなどを用い、例えば押出成形機により溶融状態で成形し、それを冷却することで透明又は半透明若しくは不透明な円筒状に固化される。
The
補強糸3となるマルチフィラメントは、図1(b)〜図3に示すように、細い繊維が何本も集まって1本の糸となっており、その一部のみに溶融糸3aを配置するか、又は、マルチフィラメントの全部を溶融糸3aで構成する。
マルチフィラメントの一部のみに溶融糸3aが配置される場合には、溶融糸3aとは別に、この溶融糸3aよりも剛性の高い材質からなるモノフィラメント(monofilament:単繊維)3bを有し、これら溶融糸3a及びモノフィラメント3bを束ねて一体化している。
As shown in FIGS. 1B to 3, the multifilament serving as the reinforcing
When the
溶融糸3aは、第一層1及び第二層2の熱融着温度とほぼ同じか又はそれよりも低融点の熱可塑性樹脂で形成され、その全体が溶融する全溶融タイプの熱融着糸と、その一部のみが溶融する一部溶融タイプの芯鞘複合糸のいずれか一方又は両方が用いられる。
一部溶融タイプの芯鞘複合糸としては、図2に示される例のように、高融点の材料からなる芯材3cの外周面に低沸点の溶融層3dが被覆されたものを用いることが好ましく、この場合には、第一層1及び第二層2の熱融着に伴って該溶融層3dのみが溶融して芯材3cが残って硬化する。
その具体例として、芯材がポリエステルである場合には、溶融層が低融点の共重合ポリエステルとなる。
The
As the partially melted type core-sheath composite yarn, as shown in the example shown in FIG. 2, a
As a specific example thereof, when the core material is polyester, the melt layer is a low-melting copolymer polyester.
モノフィラメント3bとしては、例えばポリエステル、ナイロン(登録商標)、アラミド、ポリアミド、ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレン)、ビニロン(PVA)、PEEK、ポリビニリデン、塩化ビニルなどの合成樹脂材料や金属繊維、ガラス繊維、カーボン繊維、生分解性繊維やその他の材料などによって、補強糸3の外径よりも細く形成したものが用いられる。
Examples of the
これら溶融糸3a及びモノフィラメント3bの配置例としては、補強糸3となるマルチフィラメントの内部と外周に溶融糸3aを配置することが好ましい。
さらに、マルチフィラメントを構成する溶融糸3a又はモノフィラメント3bの本数は、それらの外径によって決まるが、外径の細い溶融糸3a又はモノフィラメント3bを多数束ねることが好ましく、それらの外径も全て同じものを用いたり、異なる径のものを組み合わせて用いることも可能である。
As an example of the arrangement of the
Further, the number of the
また、補強糸3となるマルチフィラメントは、第一層1の外周面1aに沿って所望の方向へ配置される。
その具体例としては、多層耐圧ホースAの軸方向へ螺旋状に巻き付ける場合と、軸方向へ直線状に配置する場合がある。
螺旋状に配置する場合には、単数のマルチフィラメントを一条に巻き付けるか、又は複数のマルチフィラメントを軸方向へ所定ピッチで平行な螺旋状となるように複数条に巻き付けるか、若しくは複数のマルチフィラメントを網目状に交差するように逆向きの螺旋状に巻き付ける。
直線状に配置する場合には、単数の補強糸3を軸方向へ直線状に延びるように配置するか、又は第一層1の周方向へ所定間隔毎に複数の補強糸3を配置して、それぞれが軸方向へ直線状に延びるように配置する。
In addition, the multifilament serving as the reinforcing
Specific examples include a case where the multilayer pressure-resistant hose A is spirally wound in the axial direction and a case where the multilayer pressure-resistant hose A is arranged linearly in the axial direction.
When arranged in a spiral shape, a single multifilament is wound around a single strand, or a plurality of multifilaments are wound around a plurality of strands so as to form a spiral parallel to the axial direction at a predetermined pitch, or a plurality of multifilaments Is wound in a reverse spiral so as to cross the mesh.
In the case of arranging in a straight line, a single reinforcing
そして、このような多層耐圧ホースAの製造方法の一例としては、押出成形機により第一層1が押出成形され、これを冷却して固化された後に、第一層1の外周面1aに沿って補強糸3となるマルチフィラメントが配置され、その後、これら第一層1及びマルチフィラメントの外周に、第二層2を押出成形により溶融状態で積層して覆い、それによって、第一層1と第二層2をそれらの間に補強糸3が挟まれたまま熱融着して一体化させる。
And as an example of the manufacturing method of such a multilayer pressure-resistant hose A, after the
このような多層耐圧ホースAによると、第一層1及び第二層2の熱融着に伴う熱で、マルチフィラメントの溶融糸3aが溶融し、該マルチフィラメントの内部空間に流れ込んでこの内部空間を塞ぎ、そのまま硬化する。
それにより、多層耐圧ホースAの端面から流体が浸入することを防止できる。
According to such a multilayer pressure-resistant hose A, the multifilament
Thereby, fluid can be prevented from entering from the end face of the multilayer pressure-resistant hose A.
特に、マルチフィラメントの内部と外周に溶融糸3aが配置された場合には、第一層1及び第二層2の熱融着に伴う熱で、マルチフィラメントの内部に配置される溶融糸3aが溶融して、マルチフィラメントの内部空間を確実に塞ぐと同時に、マルチフィラメントの外周に配置される溶融糸3aが溶融して、マルチフィラメントの外周にはみ出た溶融物が、マルチフィラメントの外周面と第一層1及び第二層2との隙間を塞いで相互に接着する。
それにより、多層耐圧ホースAの端面から流体が浸入することを防止できるとともに、第一層1及び第二層2の層間の接着強度を高めることができる。
In particular, when the
Accordingly, it is possible to prevent the fluid from entering from the end face of the multilayer pressure-resistant hose A and to increase the adhesive strength between the
また、補強糸3のマルチフィラメントを、第一層1の外周面に沿って螺旋状に巻き付けた場合には、第一層1及び第二層2の熱融着に伴い溶融糸3aが溶融して硬化すると、螺旋状のマルチフィラメントに剛性が生じて、ホースが径方向へ潰れ難くなるとともに、補強糸3が第一層1及び第二層2と確実に接着するため、補強糸3の糸抜けが防止されて、内圧上昇に伴うホース全体の拡径変形が抑制される。
それにより、多層耐圧ホースA全体の保形性と耐圧性を高めることができる。
次に、本発明の各実施例を図面に基づいて説明する。
Further, when the multifilament of the
Thereby, the shape retention property and pressure resistance of the whole multilayer pressure-resistant hose A can be improved.
Next, each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
この実施例1は、図1(a)(b)に示すように、第一層1が内層で、第二層2が外層であり、これら内外層と、その間に補強糸3となるマルチフィラメントが網目状に交差するように逆向きの螺旋状に巻き付けられた補強層とからなる三層構造に形成され、マルチフィラメントとして、全てほぼ同径に形成された溶融糸3aとモノフィラメント3bを複数本ずつ束ね、これらモノフィラメント3bの外周と内部に溶融糸3aを配置している。
In Example 1, as shown in FIGS. 1A and 1B, the
さらに、図1(b)に示される例では、溶融糸3aとして全溶融タイプの熱融着糸が用いられ、束ねた多数のモノフィラメント3bの内部に複数本の熱融着糸が所定間隔毎に配置されるとともに、束ねた多数のモノフィラメント3bの外周を囲むように複数本の熱融着糸が連続的に配置されている。
また、その他の例として図示しないが、溶融糸3aの一部又は全部を、全溶融タイプの熱融着糸に代えて一部溶融タイプの芯鞘複合糸を用いたり、束ねた多数のモノフィラメント3bの外周に複数本の溶融糸3aを所定間隔毎に断続的に配置することも可能である。
Further, in the example shown in FIG. 1 (b), an all-melting type heat-sealing yarn is used as the
Although not shown in the drawings as other examples, a part of or all of the
したがって、図1(a)(b)に示す実施例1は、第一層1及び第二層2の熱融着に伴う熱で、束ねた多数のモノフィラメント3bの内部にほぼ均等に配置した溶融糸3aが溶融して、各マルチフィラメントの間に形成される内部空間に流れ込み、これらの内部空間を確実に塞ぐとともに、これらモノフィラメント3b同士を確実に接着し、また、束ねた多数のモノフィラメント3bの外周に連続的又は断続的に配置した溶融糸3aが溶融し、多数のモノフィラメント3bの外周からはみ出た溶融物が、第一層1及び第二層2との隙間を塞いで、束ねた多数のモノフィラメント3bの外周面が第一層1及び第二層2と確実に接着される。
Therefore, in Example 1 shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the heat generated by heat fusion of the
この実施例2は、図2に示されるように、補強糸3となるマルチフィラメントの全部を溶融糸3aとした構成が、図1(a)(b)に示した実施例1とは異なり、それ以外の構成は図1(a)(b)に示した実施例1と同じものである。
As shown in FIG. 2, the second embodiment is different from the first embodiment shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b) in that the configuration of the multifilaments used as the reinforcing
さらに、図2に示される例では、溶融糸3aとして一部溶融タイプの芯鞘複合糸を配置し、第一層1及び第二層2の熱融着に伴う熱で、各芯鞘複合糸の溶融層3dが溶融して芯材3cが残って硬化するようにしている。
また、その他の例として図示しないが、溶融糸3aの一部又は全部を、一部溶融タイプの芯鞘複合糸に代えて全溶融タイプの熱融着糸を用いることも可能である。
したがって、図2に示す実施例2においても、前述した実施例1と同様な作用効果が得られる。
Further, in the example shown in FIG. 2, a partially melted type core-sheath composite yarn is arranged as the melted
Although not shown in the drawings as another example, it is possible to use a partially fused type core-sheath composite yarn instead of a partially melted type of core-sheath composite yarn and use a fully fused type heat fused yarn.
Therefore, also in the second embodiment shown in FIG. 2, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
この実施例3は、図3に示されるように、補強糸3となるマルチフィラメントとして、外径の異なる溶融糸3aとモノフィラメント3bを組み合わせて束ねた構成が、図1(a)(b)に示した実施例1とは異なり、それ以外の構成は図1(a)(b)に示した実施例1と同じものである。
As shown in FIG. 3, in Example 3, a configuration in which
さらに、図3に示される例では、大径なモノフィラメント3bを複数本束ね、その外周と内部に小径な溶融糸3aとして一部溶融タイプの芯鞘複合糸を配置している。
また、その他の例として図示しないが、溶融糸3aの一部又は全部を、一部溶融タイプの芯鞘複合糸に代えて全溶融タイプの熱融着糸を用いることも可能である。
したがって、図3に示す実施例3においても、前述した実施例1と同様な作用効果が得られる。
Further, in the example shown in FIG. 3, a plurality of large-
Although not shown in the drawings as another example, it is possible to use a partially fused type core-sheath composite yarn instead of a partially melted type of core-sheath composite yarn and use a fully fused type heat fused yarn.
Therefore, also in the third embodiment shown in FIG. 3, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
この実施例4は、図4に示されるように、第一層1と第二層2との間に補強糸3となるマルチフィラメントを一条の螺旋状に巻き付けた構成が、図1(a)(b)に示した実施例1とは異なり、それ以外の構成は図1(a)(b)に示した実施例1、図2に示した実施例2又は図3に示した実施例3と同じものである。
In Example 4, as shown in FIG. 4, a configuration in which a multifilament serving as a reinforcing
すなわち、実施例4の補強糸3としては、図1(b)に示されるマルチフィラメント、図2に示されるマルチフィラメント、図3に示されるマルチフィラメントのいずれかが用いられる。
したがって、図4に示される例では、実施例1に比べて耐圧性能が若干低下する可能性があるものの、前述した実施例1〜実施例3と同様な作用効果が得られる。
That is, as the reinforcing
Therefore, in the example shown in FIG. 4, although the pressure resistance performance may be slightly lower than that in the first embodiment, the same effects as those in the first to third embodiments described above can be obtained.
なお、前示実施例では、第一層1が内層で、第二層2が外層であり、これら内外層と、その間に補強糸3のマルチフィラメントからなる補強層を有する三層構造に形成される場合を示したが、これに限定されず、第一層1となる内層の内側に、ホース内を通る流体に合わせた原材料からなる最内層を設けたり、第二層2となる外層の外側に保護用の最外層を設けたり、中間層を挟んで補強層が追加されるなど、必要に応じて四層以上に形成しても良い。
また、補強糸3となるマルチフィラメントが軸方向へ螺旋状に巻き付けられる場合のみを図示したが、これに限定されず、補強糸3となるマルチフィラメントを軸方向へ直線状に配置しても良い。
In the previous embodiment, the
Moreover, although only the case where the multifilament serving as the reinforcing
1 第一層 1a 外周面
2 第二層面 3 補強糸
3a 溶融糸 3b モノフィラメント
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記補強糸は、少なくとも複数の溶融糸からなり、該補強糸の外周に沿って、前記第一層及び前記第二層の熱融着に伴って溶融する複数の溶融糸を、その溶融物が該補強糸の内部空間に流れ込むようにそれぞれ配置したことを特徴とする多層耐圧ホース。 A first layer, provided on the the second layer, which is heat-sealed laminated to the outer periphery of the first layer, helically said to the first layer and the axial direction of the hose between the second layer or linear includes a reinforcing thread, the,
The reinforcing yarn is composed of at least a plurality of molten yarns, and a plurality of molten yarns that melt along with the thermal fusion of the first layer and the second layer along the outer periphery of the reinforcing yarn , A multi-layer pressure-resistant hose characterized by being arranged so as to flow into the internal space of the reinforcing yarn .
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