JP2001141134A - 給水・給湯ホース - Google Patents
給水・給湯ホースInfo
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Abstract
ることにより取扱性、施工性に優れるとともに、耐塩素
性にも優れた、例えば、水道用配管や給水・給湯用配管
などとして好適なホースを安価に提供すること。 【解決手段】低密度ポリエチレンとエチレン−α−オレ
フィン共重合体の混合物を管状に成形し電子線照射によ
り架橋したチューブ1と該チューブ1の外周に形成され
た補強層2とからなる給水・給湯ホースであって、前記
チューブ1の硬度がタイプAデュロメータ硬さで77か
ら87になるように、低密度ポリエチレンとエチレン−
α−オレフィン共重合体の混合比率が選択されているこ
とを特徴とする給水・給湯ホース。
Description
管や給水・給湯用配管に好適に使用することが可能なホ
ースに係り、特に、簡単な構成であり、且つ、十分な柔
軟性を備えることにより取扱性、施工性に優れるととも
に、耐塩素性にも優れたものに関する。
管には、主に銅、ステンレス等からなる金属管が用いら
れていたが、これらは硬く、柔軟性に劣るため、取扱
性、施工性が悪いという問題があった。そこで、最近で
は、金属管に代わり、柔軟性に優れた高分子材料からな
るホースが配管部材として用いられるようになってき
た。このようなホースの一例として、例えば、エチレン
−プロピレン共重合体ゴム混合物やオレフィン系熱可塑
性エラストマー混合物を管状に押出成形したチューブの
外周に補強層を設けた構成のものがある。このホース
は、従来の金属管に比べて柔軟性に優れていることか
ら、取扱性、施工性を向上させることができるという利
点を備えている。しかしながら、水道水には殺菌を目的
として次亜塩素酸が注入されており、塩素濃度の増加や
高温での塩素の影響によってチューブ材料の劣化が促進
される場合がある。従って、この種のホースとしては、
柔軟性に加えて耐塩素性にも優れたものが望まれてい
る。又、最近では、人体に対する環境ホルモンの影響が
問題視されていることから、ホースに使用される材料に
ついても環境ホルモンの有無に十分に注意する必要があ
る。
9−126364号公報や特開平9−178058号公
報においては、従来の配管部材が抱えていた取扱性、施
工性の悪さや、塩素による劣化といった問題を解決する
ために、内層がポリオレフィン系樹脂、外層が熱可塑性
エラストマー又は加硫ゴムから構成された二層チューブ
の外周に補強層を設けた構造のホースを提案している。
用いたホースの場合は、内層と外層を別々に押出成形す
る必要があるため製造工程が増加してしまうとともに、
製造時や、配管作業時又は実使用時などに加わる応力
(折れ、曲げ等)の影響によって内層と外層が剥離して
しまうという問題がある。内層と外層が剥離した場合に
は、薄い材料からなる内層にひび割れや剥がれなどの不
具合が発生することも考えられる。このような内層と外
層との間の剥離の問題に対しては、例えば、特開平10
−220653号公報によって、内層と外層を共押出す
ることによって層間の接着性を高めることが提案されて
いる。
外層を共押出により成形する場合には、使用可能な高分
子材料が大幅に制限を受けてしまうとともに、共押出に
よって層間の接着性が向上したとしても、やはり、強大
な応力が加わった場合には、その影響によって内層と外
層が剥離してしまう恐れが十分に考えられる。そこで、
そのような層間剥離の発生を防止するためには、例え
ば、コイル状に成形された保護材を二層チューブの内側
又は外側に配置するなどして、二層チューブの折れや曲
げを防止することが考えられるが、このような構成とし
た場合には、ホースの柔軟性が低下して取扱性、施工性
が悪くなってしまうとともに、価格も上昇してしまう。
決するためになされたものであって、その目的とすると
ころは、簡単な構成であり、且つ、十分な柔軟性を備え
ることにより取扱性・施工性に優れるとともに、耐塩素
性にも優れた、例えば、水道用配管や給水・給湯用配管
などとして好適なホースを安価に提供することにある。
く、本発明による給水・給湯ホースは、低密度ポリエチ
レンとエチレン−α−オレフィン共重合体の混合物を管
状に成形し電子線照射により架橋したチューブと、該チ
ューブの外周に形成された補強層とからなる給水・給湯
ホースであって、前記チューブの硬度がタイプAデュロ
メータ硬さで77から87になるように、低密度ポリエ
チレンとエチレン−α−オレフィン共重合体の混合比率
が選択されていることを特徴とするものである。この
際、前記補強層が、軟質又は硬質のステンレス線からな
る編組層又は横巻層、合成繊維からなる編組層又は横巻
層から構成されていることが考えられる。又、前記補強
層が、オレフィン系エラストマーから構成されているこ
とが考えられる。又、前記のホースの両端には、相手部
材に接続するための接続継手が取り付けられていること
が考えられる。
ューブは、低密度ポリエチレンとエチレン−α−オレフ
ィン共重合体の混合物から構成されている。
適宜に選択して使用すれば良い。又、エチレン−α−オ
レフィン共重合体は、エチレンとα−オレフィンが共重
合されたものであり、α−オレフィンとしては、プロピ
レン、ブテン−1、ペンテン−1、4−メチルペンテン
−1、ヘプテン−1、ヘキセン−1、オクテン−1、デ
セン−1、ドデセン−1などが挙げられる。これらは、
各種市販されているので、それらを適宜に選択して使用
すれば良い。
フィン共重合体の混合比率は、得られる架橋チューブの
硬度がタイプAデュロメータ硬さで77から87になる
範囲内で適宜に選択される。両材料を混合する場合に
は、それぞれ単独のものを組み合わせて混合しても良い
し、二種以上のものを組み合わせて混合しても良い。
公知の成形手段で管状に成形した後、電子線の照射によ
り架橋を施して架橋チューブとする。ここで、架橋を施
すのは、低密度ポリエチレン混合物は、その耐熱温度が
60℃と低く、給湯を目的とした場合、給湯温度は85
℃程度に達することから、架橋を施すことによって耐熱
温度を高める必要があるからである。又、架橋手段とし
て電子線架橋を採用しているのは、過酸化物架橋やシラ
ン架橋のように架橋剤等の他の材料を配合する必要が無
いからであり、これにより給水・給湯時に溶出されるも
のや環境ホルモン等の問題となるものを低減させること
ができる。尚、電子線架橋を施す場合、照射の加速電圧
はチューブの太さと肉厚によって適宜に選択すれば良い
が、照射線量は50kGy以上300kGy以下とする
ことが好ましい。照射線量が50kGy未満の場合には
架橋度が低くなってしまい、一方、照射線量が300k
Gyを超えた場合にはチューブの劣化が始まってしま
う。更に好ましくは、ゲル分率が50%以上となるよう
に上記の範囲内(50kGy以上300kGy以下)で
適宜に照射線量を調節する。
既に述べたように、その硬度がタイプAデュロメータ硬
さで77から87のものとなる。硬度が77未満の場合
には、後述する補強層を形成する際にチューブの変形や
潰れが発生してしまい、所望とする内外径を備えたホー
スを得ることができなくなってしまう。一方、硬度が8
7を超えた場合には、柔軟性が低下して取扱性、施工性
が悪くなってしまう。
ることにより、本発明のホースが完成する。補強層の態
様としては様々なものが考えられる。例えば、軟質ステ
ンレス線や硬質ステンレス線などの金属細線を引き揃
え、編組したり、横巻きすることにより形成したもの
や、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、
アラミド繊維等の合成繊維を用い、これを編組したり、
横巻きすることにより形成したもの、更には、ナイロン
樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、オレフィン樹
脂及びそれらの熱可塑性エラストマーなどの高分子材料
を押出成形したものなどが挙げられる。高分子材料を用
いたものの中ではオレフィン系熱可塑性エラストマーが
柔軟性に優れ、かびにくいことから、給水・給湯ホース
の補強層として特に好ましい。
わせて適宜に選択されるものである。例えば、混合水栓
等予め一次側給水給湯等に取り付けられる設備機器に用
いられる場合には、ステンレス線からなる編組や横巻き
が選択される。又、後付けされる設備機器に用いられる
場合には、合成繊維からなる編組や横巻きが選択され
る。更に、人が持って使用するシャワー用ホース等に用
いられる場合には、軽量化と二次側給水給湯等のため、
合成繊維からなる編組や横巻きが選択される。又、機器
内に組み込まれたり、二次側給水給湯に用いられ、耐水
圧性が低くても良い場合などは、高分子材料からなる補
強層が選択されることになる。
良いが、その上に更にシースを形成しても良い。シース
を形成することにより、ホースの表面にゴミや汚れがつ
きにくくなるとともに、表面を簡単に清掃することがで
きる。補強層が合成繊維からなる場合には、特に表面が
汚れ易いため、好ましく用いられる。シースの構成材料
としては、例えば、ナイロン樹脂、ウレタン樹脂、ポリ
エステル樹脂、オレフィン樹脂及びそれらの熱可塑性エ
ラストマーなどが挙げられる。
その両端に相手部材に接続するための接続継手が取り付
けられて実使用に供される。接続継手としては、金属や
樹脂などにより加工されたものが公知である。
ーブを構成する材料の一つとして、耐塩素性に優れた低
密度ポリエチレンを使用し、更にこれに架橋を施すこと
により、塩素によるチューブの劣化を効果的に防止して
いる。又、チューブの硬度を特定の範囲(タイプAデュ
ロメータ硬さで77から87)に規定することにより十
分な柔軟性を確保しているとともに、チューブの外周に
使用用途に合った補強層を適宜に形成することにより、
柔軟性を保持したまま十分な耐圧性を付与している。従
って、このホースは、水道水配管や給水・給湯用配管な
どとして好適に使用することができる。
する。
ン−α−オレフィン共重合体(硬度A75)を混合比率
50:50で混合したものを、内径8.5mm、外径1
0.5mmの管状に押出成形した後、150kGyの線
量の電子線を照射して架橋を施し、硬度A82のチュー
ブを得た。JASO D608で求めたゲル分率は75
%であった。次に、このチューブの外周に、直径0.2
0mmの軟質ステンレス線を1つのボビンに6本引き揃
え、24個のボビンを備えた製紐機を用いて編組補強層
を形成した。このようにして得られたホースの略内径は
8mm、略外径は11mmであった。
ン−α−オレフィン共重合体(硬度A75)を混合比率
60:40で混合したものを、内径8.5mm、外径1
0.5mmの管状に押出成形した後、150kGyの線
量の電子線を照射して架橋を施し、硬度A87のチュー
ブを得た。JASO D608で求めたゲル分率は76
%であった。次に、このチューブの外周に、直径0.2
0mmの軟質ステンレス線を1つのボビンに6本引き揃
え、24個のボビンを備えた製紐機を用いて編組補強層
を形成した。このようにして得られたホースの略内径は
8mm、略外径は11mmであった。
ン−α−オレフィン共重合体(硬度A75)を混合比率
30:70で混合したものを、内径8.5mm、外径1
0.5mmの管状に押出成形した後、150kGyの線
量の電子線を照射して架橋を施し、硬度A77のチュー
ブを得た。JASO D608で求めたゲル分率は72
%であった。次に、このチューブの外周に、直径0.2
0mmの軟質ステンレス線を1つのボビンに6本引き揃
え、24個のボビンを備えた製紐機を用いて編組補強層
を形成した。このようにして得られたホースの略内径は
7mm、略外径は10mmであった。
ン−α−オレフィン共重合体(硬度A75)を混合比率
70:30で混合したものを、内径8.5mm、外径1
0.5mmの管状に押出成形した後、電子線照射により
架橋を施して、硬度A92のチューブを得た。次に、こ
のチューブの外周に、直径0.20mmの軟質ステンレ
ス線を1つのボビンに6本引き揃え、24個のボビンを
備えた製紐機を用いて編組補強層を形成した。このよう
にして得られたホースの略内径は8mm、略外径は11
mmであった。
ン−α−オレフィン共重合体(硬度A75)を混合比率
20:80で混合したものを、内径8mm、外径10m
mの管状に押出成形した後、電子線照射により架橋を施
して、硬度A76のチューブを得た。次に、このチュー
ブの外周に、直径0.20mmの軟質ステンレス線を1
つのボビンに6本引き揃え、24個のボビンを備えた製
紐機を用いて編組補強層を形成した。しかしながら、補
強層を形成する際に、チューブの変形や潰れが発生して
しまい、所望とする内外径を備えたホースを得ることが
できなかった。
クで補強した混合物を、内径8.5mm、外径11.5
mmの管状に押出成形した後、化学架橋を施して、硬度
A80のチューブを得た。次に、このチューブの外周
に、直径0.20mmの軟質ステンレス線を1つのボビ
ンに6本引き揃え、24個のボビンを備えた製紐機を用
いて編組補強層を形成した。このようにして得られたホ
ースの略内径は8mm、略外径は11mmであった。
径8.5mm、外径10.5mmの管状に押出成形し、
硬度A80のチューブを得た。次に、このチューブの外
周に、直径0.20mmの軟質ステンレス線を1つのボ
ビンに6本引き揃え、24個のボビンを備えた製紐機を
用いて編組補強層を形成した。このようにして、得られ
たホースの略内径は8mm、略外径は11mmであっ
た。
ホースのうち、実施例1乃至実施例3と比較例1の4種
類のホースを試料として、柔軟性(取扱性、施工性)及
び最少曲げ半径についての評価試験を行った。柔軟性に
ついては、各試料を半径30mmに曲げた時の力をバネ
計りで測定した。最少曲げ半径については、各試料を曲
げていき、ホースが座屈して折れ曲がる最小の半径を測
定した。測定結果は表1に示した。
3種類のホースを試料として、耐塩素性についての評価
試験を行った。試験は、両端に継手金具を取り付けた各
試料内に、次亜塩素酸ソーダで塩素濃度を200ppm
に調整した60℃の温水を循環させ、30日通水後のチ
ューブの内面状態を目視により観察した。測定結果は表
2に示した。
容易に曲がることが必要であり、その曲げ力は、曲げ半
径60mm程度で10N以下であることが好ましいが、
より柔軟性を求めるには、曲げ半径30mm程度で5N
以下であることが好ましい。表1によれば、本実施例に
よるものは、いずれも優れた柔軟性を示しているもの
の、チューブの硬度がA87を超える比較例1は、曲げ
力が高くなって取扱性が悪くなることが判る。又、耐塩
素性については、表2から明らかなように、実施例1の
ホースには何の変化も認められず、十分な耐塩素性を有
していることが判る。
て得られたホースの構成を示す一部部切欠斜視図であ
る。図1において、まず、低密度ポリエチレン樹脂とエ
チレン−α−オレフィン共重合体の混合物から構成され
た架橋チュ−ブ1があり、その外周には、軟質ステンレ
ス線の編組による補強層2が形成されている。本実施例
では、補強層2を露出した状態としたが、その外周に更
にシースを形成しても良い。
て得られたホースの両端に継手金具を取り付けた状態を
示す一部切欠側面図である。ノズル11にナット12を
取り付けた後、ホースの径内に挿入され、スリーブ13
を加締めることによって継手金具10が取り付けられ
る。ここで、この継手金具10を取り付けた状態のホー
スの耐圧性と繰り返し圧力の耐久試験を行なってみたと
ころ、耐圧性については、破壊した際の圧力が15MP
aであり、0〜1.75MPaの繰返し加圧を約2秒間
隔で繰り返し耐久試験を行なった結果は10万回でも異
常は認められなかった。
軟性試験、最少曲げ半径試験、耐塩素性試験、耐圧試験
及び繰り返し圧力耐久試験のすべてにおいて優れた特性
を示しており、実用上十分に機能するものであることが
実証された。
単な構成であり、且つ、十分な柔軟性を備えることによ
り取扱性、施工性に優れるとともに、耐塩素性にも優れ
た、例えば、水道用配管や給水・給湯用配管などとして
好適な安価なホースを得ることができる。又、このホー
スは、有機過酸化物等の架橋剤を必要としない電子線架
橋により架橋されていることから、給水・給湯時に溶出
されるものや環境ホルモン等の問題となるものを低減さ
せることができるという効果も備えている。
たホースの構成を示す一部部切欠斜視図である。
たホースの両端に継手金具を取り付けた状態を示す一部
切欠側面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 低密度ポリエチレンとエチレン−α−オ
レフィン共重合体の混合物を管状に成形し電子線照射に
より架橋したチューブと該チューブの外周に形成された
補強層とからなる給水・給湯ホースであって、前記チュ
ーブの硬度がタイプAデュロメータ硬さで77から87
になるように、低密度ポリエチレンとエチレン−α−オ
レフィン共重合体の混合比率が選択されていることを特
徴とする給水・給湯ホース。 - 【請求項2】 請求項1記載の給水・給湯ホースにおい
て、前記補強層が軟質又は硬質のステンレス線からなる
編組層又は横巻層、合成繊維からなる編組層又は横巻層
から構成されていることを特徴とする給水・給湯ホー
ス。 - 【請求項3】 請求項1記載の給水・給湯ホースにおい
て、前記補強層がオレフィン系エラストマーから構成さ
れていることを特徴とする給水・給湯ホース。 - 【請求項4】 請求項1乃至請求項3記載のホースの両
端に相手部材に接続するための接続継手が取り付けられ
ていることを特徴とする給水・給湯ホース。
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- 1999-11-11 JP JP32159399A patent/JP4815039B2/ja not_active Expired - Fee Related
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