JP2005090624A - ダクト構成部材 - Google Patents

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Abstract

【課題】可撓性及び断熱性に優れ、しかもアルミ粘着テープとの接着性にも優れたダクト構成部材を提供する。
【解決手段】ダクト構成部材は、炭素と水素からなる低極性のエラストマーのうち、分子内に側鎖を有する構造で、且つ、弾性率がＪＩＳ Ｋ７１７１に規定される試験法で２００ＭＰａ以下の例えば１，２ポリブタジエンを主素材とした外層(５)を備えている。従って、可撓性及び断熱性に優れるとともに、ダクトホースにおける外層(５)の外周面にアルミ粘着テープを巻き付けて、ダクトホースを空調設備に接続する際に、外層(５)にアルミ粘着テープが良好に接着して、空調設備との接続を長期に亘って安定的に維持することができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば住宅やビル等における冷暖房装置や換気装置等の空調設備に接続されるダクトを構成するダクト構成部材に関する。
一般に、空調設備の給排気口等へのダクトの接続に際しては、給排気口からダクトの外周にかけてアルミ粘着テープを巻き付けるようにしている。
この種のアルミ粘着テープは、硬質の塩化ビニル樹脂、硬質のポリプロピレン、硬質のポリエチレン、各種の金属類といった硬い材料との接着性に優れていることは広く知られている。
従って、このような硬い材料をダクトの外層素材として用いれば、ダクトの外周にアルミ粘着テープをしっかりと巻き付けて、給排気口への接続が良好に行えるが、その硬さ故にダクトの可撓性が低下するといった問題があり、現実的にダクトの外層素材としては利用されていない。
その一方で、柔軟な素材であるにもかかわらずアルミ粘着テープとの接着性に優れた軟質の塩化ビニル樹脂が、ダクトの外層素材として利用されてきたものの、近年の脱塩ビの風潮を受けて、代替素材として、特許文献１に開示されているようなエチレン酢酸ビニル共重合体(ＥＶＡ)等の極性の高い素材が検討されつつある。
特開２００３−４９９８２号公報
しかし、このような極性の高い塩ビ代替樹脂素材の場合、素材自体の耐熱性に劣るものであって、特にダクトの外層素材として不向きである。
逆に、極性の低い塩ビ代替樹脂素材の場合、素材自体の耐熱性には優れるものの、一般にアルミ粘着テープとの接着性に劣るものと認知されていることから、あまり研究が進んでいないのが実情である。
そこで、この発明は、上記の問題点に鑑み、一般にアルミ粘着テープとの接着性に劣ると認知されている低極性の樹脂であっても、特定の構造、物性を有していればアルミ粘着テープとの接着性が良好であることを見出し、この低極性の樹脂をダクト外層素材として用いることで、環境に優しく、可撓性及び断熱性に優れ、しかもアルミ粘着テープとの接着性にも優れたダクト構成部材を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するため、この発明のダクト構成部材は、炭素と水素からなる溶解度パラメータが１８(Ｊ／cm3)１/2以下のエラストマーのうち、分子内に側鎖を有する構造で、且つ、弾性率がＪＩＳ Ｋ７１７１に規定される試験法で２００ＭＰａ以下のものを主素材とした外層を備えたことを特徴とする。
具体的には、外層の主素材として、１，２ポリブタジエンを用いるようにしている。
また、外層の主素材として、ポリプロピレンとエチレンプロピレンジエン三元共重合体及び／又はα−オレフィンとの混合物を用いるようにしても良い。
さらに、前記外層は、前記素材を帯状に形成してなる帯状体を螺旋状に巻回して、その隣接する端縁部同士を互いに熱融着若しくは接着してなる。
また、前記外層は、エチレン酢酸ビニル共重合体を素材とする接着用テープを介して断熱層の外周面に部分的に接着されている。さらにまた、前記断熱層の内周側に吸音層を備えている。
そして、上記構成のダクト構成部材は、空調用のダクトホースとして用いられる。
この発明では、低極性の樹脂の中でも、例えば１，２ポリブタジエンや、ポリプロピレンとエチレンプロピレンジエン三元共重合体及び／又はα−オレフィンとの混合物といったアルミ粘着テープとの接着性が良好な特定の構造、物性を有するエラストマーを選択して、これらエラストマーを外層素材として用いている。このため、環境に優しく、柔軟性及び断熱性に優れ、しかもアルミ粘着テープとの接着性が良好で、アルミ粘着テープを介した空調設備との接続を長期に亘って安定的に維持することができるダクト構成部材を提供することができる。
特に、１，２ポリブタジエンを用いることで、ダクトの引張強度・引裂強度の向上も図ることができる。しかも、外層自体のオゾン劣化を抑え易くして、ダクトの耐候性も向上させることができ、この結果、ダクトの耐久性や可撓性を長期に亘り維持させることができる。
また、ポリプロピレンとエチレンプロピレンジエン三元共重合体及び／又はα−オレフィンとの混合物を用いることで、耐薬品性の向上も図ることができる。
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。この発明の一実施形態に係るダクト構成部材は、例えば空調用のダクトホースとして用いられるものであり、冷暖房装置の給排気口に接続されたり、或いは換気装置の給排気口に接続されて、これら空調設備に対する送排気のために利用される。
そして、このダクトホースは、図１及び図２に示すように、内層(１)、吸音層(２)、中間層(３)、断熱層(４)及び外層(５)を内側から順に積層した構造となっている。
内層(１)は、例えば不織布等からなる通気性テープ(14)を螺旋状に巻回するとともに、その外周に硬質樹脂製の補強材(15)を設けてなる。
補強材(15)は、例えばポリプロピレン製の押し出し成形品からなる。この補強材(15)は、通気性テープ(14)の隣接する端縁部間に沿って螺旋状に巻回され、それら端縁部の外周面に跨って熱融着された断面略凸形の主補強体(20)と、通気性テープ(14)の中央部に沿って螺旋状に巻回され、その中央部の外周面に熱融着された断面略凸形の中央補強体(21)と、これら主補強体(20)と中央補強体(21)の間において螺旋状に巻回され、通気性テープ(14)の外周面に熱融着された断面略円形の補助補強体(22)(22)とを備えている。
吸音層(２)は、例えば断面略長方形の帯状に形成した不織布(25)を、その隣接する端縁部同士を突き合わせた状態で螺旋状に巻回してなる。なお、螺旋巻回する不織布(25)は、断面略長方形のものに限らず、例えば断面略菱形や断面略平行四辺形のものであっても良い。
この吸音層(２)の内周側において、螺旋状に巻回した不織布(25)の隣接する端縁部間に補強材(15)の主補強体(20)の先端部が入り込み、また不織布(25)の略中央部に中央補強体(21)が、不織布(25)の両端部に補助補強体(22)(22)が食い込んだ状態となっていて、吸音層(２)の位置ずれや捻れ等を防止している。
なお、吸音層(２)としては、このような不織布(25)を螺旋巻回することによって構成するだけに限らず、例えば発泡ポリウレタン等からなる連続気泡構造の軟質樹脂帯状体を、その隣接する端縁部同士を突き合わせるようにして螺旋状に巻回して構成しても良い。
中間層(３)は、例えば軟質樹脂テープ(29)を螺旋状に巻回して、その隣接する端縁部同士を熱融着してなる。なお、この中間層(３)は、必ずしも設ける必要はなく、場合によっては廃止しても良い。
断熱層(４)は、例えば断面略長方形の帯状に形成した発泡ポリエチレン等からなる独立気泡構造の軟質樹脂帯状体(30)を、その隣接する端縁部同士を突き合わせるようにして螺旋状に巻回してなる。なお、断熱層(４)のホース径方向の厚みは、吸音層(２)のホース径方向の厚みよりも薄く形成されている。また、螺旋巻回する軟質樹脂帯状体(30)は、断面略長方形のものに限らず、例えば断面略菱形や断面略平行四辺形のものであっても良い。
そして、断熱層(４)の内周側において、帯状体(30)の隣接する端縁部間に沿って螺旋状に巻回されたエチレン酢酸ビニル共重合体(ＥＶＡ)を素材とする細幅の接着用テープ(31)が、それら端縁部間及び中間層(３)の外周面に熱融着されている。これにより、帯状体(30)の隣接する端縁部同士が接着され、また断熱層(４)と中間層(３)とが部分的に接着された状態となっている。
このように、接着用テープ(31)によって、帯状体(30)の端縁部同士をつなぐことで、例えばホースを曲げたときにでも、帯状体(30)の端縁部間の突き合わせ部分が開いて、その端縁部間に隙間が生じるといったことがなく、断熱層(４)において良好な断熱性能を維持するようになっている。
外層(５)は、炭素と水素からなる溶解度パラメータが１８(Ｊ／cm3)１/2以下の低極性のエラストマーのうち、分子内に側鎖を有する構造で、且つ、弾性率がＪＩＳ Ｋ７１７１に規定される試験法で２００ＭＰａ以下のエラストマーを主素材としている。
このような構造、特性のエラストマーは、柔軟性及び耐熱性に優れ、しかも低極性でありながら、アルミ粘着テープとの接着性が良好である。
具体的には、上記の低極性のエラストマーのうち、主に化学式１で示される化学構造の単量体単位からなるエラストマーである１，２ポリブタジエンが外層(５)の素材として特に好適に用いられる。




この１，２ポリブタジエンは、化学式１で示される主要な単量体単位において、主鎖の炭素同士がすべて単結合し、側鎖にのみ炭素同士の二重結合を有しており、柔軟性及び耐熱性に優れ、アルミ粘着テープとの接着性が良好なだけでなく、耐候性や引張強度・引裂強度にも優れ、さらには後述するＥＶＡを素材とする接着用テープ(32)との接着性も良好である。
なお、外層(５)の素材としては、１，２ポリブタジエンのみを素材とするだけでなく、例えば１，２ポリブタジエンを選択することの有意性を損なわない限り、１，２ポリブタジエンとポリプロピレン等の他の樹脂との混合物を採用しても良い。
また、上記の構造、特性を有するエラストマーであれば、例えばポリプロピレンとエチレンプロピレンジエン三元共重合体(ＥＰＤＭ)との混合物、またポリプロピレンとα−オレフィンとの混合物、ポリプロピレンとＥＰＤＭとα−オレフィンとの混合物、さらにはこれら混合物を選択することの有意性を損なわない限り、これら混合物に他の樹脂を添加したものを外層(５)の素材としても良い。この場合、柔軟性及び耐熱性に優れ、アルミ粘着テープとの接着性が良好なだけでなく、耐薬品性の向上も図ることができ、外層(５)の素材としては好適である。
そして、外層(５)は、上記エラストマーを帯状に形成してなる軟質の帯状体(33)を螺旋状に巻回して、その隣接する端縁部同士を互いに熱融着してなる。
この外層(５)は、ＥＶＡを素材とする細幅の接着用テープ(32)を介して断熱層(４)の外周面に部分的に接着されている。すなわち、断熱層(４)の外周側において、軟質樹脂帯状体(30)の外周面略中央に沿って螺旋状に巻回された接着用テープ(32)が、その軟質樹脂帯状体(30)の外周面略中央及び外層(５)の内周面に熱融着され、これにより断熱層(４)と外層(５)とが部分的に接着された状態となっている。
なお、外層(５)の素材にアルミ粉や各種酸化防止剤を混入することで、外層(５)の紫外線による劣化をより一層防止するようにしても良く、さらに外層(５)の素材に難燃剤を混入(配合)することで、外層(５)に難燃性を付与するようにしても良い。また、外層(５)は、断熱層(４)の外周面ほぼ全体を覆うように設けられているが、断熱層(４)の外周面の要所要所を覆うように部分的に設けても良い。
このように構成されたダクトホースは、その外層(５)の外周面にアルミ粘着テープを巻き付けて空調設備に接続されるが、この接続に際して、外層(５)にアルミ粘着テープが良好に接着して、空調設備との接続を長期に亘って安定的に維持することができる。
この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正及び変更を加え得ることは勿論である。例えば、この発明のダクト構成部材は、上記実施形態のような管状のものに限らず、例えばパネル等を組み合わせて構成されるような箱形のものであっても良い。
また、吸音断熱ダクトホースに限らず、例えば断熱層や吸音層を備えていない図３に示すようなダクトホースであっても良い。このダクトホースは、スポットクーラー等の排気用ホースとして用いられるもので、樹脂帯状体(40)を螺旋状に巻回させながら、その樹脂帯状体(40)の一端縁に形成した一対の挟持片(41)(41)間に、他端縁に形成した係止片(42)を挿入して係合させることによって構成されている。そして、係止片(42)は、挟持片(41)(41)の互いに対向する内壁面に押圧した状態でホース軸方向に移動可能となっており、これによってホース全体を使用態様にあわせて折り曲げることができるとともに、自重や風力等の負荷に抵抗しながら折り曲げ姿勢を維持するようになっている。
そして、樹脂帯状体(40)の外面には、上記実施形態と同様の低極性のエラストマーを素材とした外層(43)が設けられている。すなわち、外層(43)は、ホースの折り曲げに支障をきたさないように、樹脂帯状体(40)に沿って螺旋状に巻回されている。
このダクトホースの外層(43)の外周面にアルミ粘着テープを巻き付けながら、ダクトホースをクーラーに接続することで、外層(43)にアルミ粘着テープが良好に接着して、クーラーとダクトホースとの接続を長期に亘って安定的に維持することができる。
この発明の一実施形態に係るダクトホースの要部の縦断面図である。 同じくその一部破断側面図である。 他の実施形態に係るダクトホースの縦断面図である。
符号の説明
(２) 吸音層
(４) 断熱層
(５)(43) 外層
(32) 接着用テープ
(33) 帯状体

Claims (7)

  1. 炭素と水素からなる溶解度パラメータが１８(Ｊ／cm3)１/2以下のエラストマーのうち、分子内に側鎖を有する構造で、且つ、弾性率がＪＩＳ Ｋ７１７１に規定される試験法で２００ＭＰａ以下のものを主素材とした外層を備えたことを特徴とするダクト構成部材。
  2. １，２ポリブタジエンを主素材とした外層を備えたことを特徴とするダクト構成部材。
  3. ポリプロピレンとエチレンプロピレンジエン三元共重合体及び／又はα−オレフィンとの混合物を主素材とした外層を備えたことを特徴とするダクト構成部材。
  4. 前記外層は、前記素材を帯状に形成してなる帯状体を螺旋状に巻回して、その隣接する端縁部同士を互いに熱融着若しくは接着してなる請求項１乃至３のいずれかに記載のダクト構成部材。
  5. 前記外層は、エチレン酢酸ビニル共重合体を素材とする接着用テープを介して断熱層の外周面に部分的に接着されている請求項１乃至４のいずれかに記載のダクト構成部材。
  6. 前記断熱層の内周側に吸音層を備えた請求項５記載のダクト構成部材。
  7. 空調用のダクトホースとして用いられる請求項１乃至６のいずれかに記載のダクト構成部材。
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