JP2005265185A

JP2005265185A - ホース

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Publication number: JP2005265185A
Application number: JP2005041430A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Sasada; 政宏笹田; Yoshihiro Morimoto; 慶洋森本; Tokuhito Sube; 徳人須部; Tetsuya Kawashima; 徹也川島
Original assignee: Kurabe Industrial Co Ltd
Current assignee: Kurabe Industrial Co Ltd
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2005-02-17
Publication date: 2005-09-29
Anticipated expiration: 2025-02-17
Also published as: JP4587300B2

Abstract

【課題】過度の機械的な外力が加わった場合にもキンクが発生することのない充分な柔軟性、及び、優れた可撓性を備えることにより取扱性や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、給水・給湯用配管や、暖房等の不凍液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】ポリオレフィン系樹脂を含有してなる組成物を管状に成形したチューブ２と、チューブ２の外周に形成した中間層３と、からなるホース１において、上記中間層３の構成材料が非晶質ポリオレフィンを含有してなる組成物からなることを特徴とするホース１。上記チューブ２が電子線照射により架橋されていることを特徴とするホース１。上記ポリオレフィン系樹脂が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であることを特徴とするホース１。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、水道用配管、給水・給湯用配管や、暖房等の不凍液配管に好適に使用することが可能なホースに係り、特に、過度の機械的な外力が加わった場合にもキンクが発生することのない充分な柔軟性、及び、優れた可撓性を備えることにより取扱性や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。

従来、水道水配管や給水・給湯用配管には、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。

このような問題に対しては、例えば、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が提案されている（例えば、特許文献１〜特許文献５参照。）。

又、別の対応としては、軟質塩化ビニルを外層に使用したホースも挙げられるが、軟質塩化ビニルには塩素が含有されているため、廃棄のためにホースを焼却するとダイオキシン等の有害な物質を大気中に放出する危惧があり、環境に対してマイナスとなってしまう場合がある。この問題に対しては、外層材料にＥＭＭＡ、ポリエーテル系熱可塑性ポリウレタンエラストマー、ポリプロピレンとスチレン・ビニル−イソプレン・トリブロック共重合体のビニル−イソプレン相の水素添加物から選択された材料を使用したホース（特許文献６参照）、外層材料にスチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体系エラストマーか、又はそれにポリプロピレン等のオレフィン系材料を混合して単層化したものを使用したホース（特許文献７参照）などが提案されている。

又、給水・給湯ホースに関連する発明として、当該出願人から特許文献８〜特許文献１３が出願されている。

特開平９−１２６３６４号公報特開平９−１７８０５８号公報特開平１０−２４６６号公報特開平１０−１５３２７８号公報特開平１０−２２０６５３号公報特開平１１−２９４６４４号公報特開２００１−１４１１３３号公報特開２００１−１４１１３４号公報特願２００２−２６３９６３号特願２００２−２７７７５３号特願２００３−３５７２０６号特願２００３−３５７２０７号特願２００３−４２４８３５号

しかしながら、上記特許文献１〜特許文献５のような二層チューブを用いた場合は、製造時や施工作業時、又は、実使用時などに加わる外力によって、キンク（折れ、曲がり）が発生する恐れが多分にある。即ち、上記二層チューブは、二層を構成する材料に関しての柔軟性について考慮されておらず、硬い材料からなる薄肉の内層に柔軟性を有する外層を設ける構造となっているため、外力が加わった場合には、その内層と外層の柔軟性の違いからキンクが発生してしまう恐れが充分に考えられる。このようなキンクが発生すると流体を移送するホース本来の機能が損なわれるため、例えば、施工作業中にキンクが発生した場合には、再度、施工作業を行わなくてはならないなど、取扱性、施工性に大変劣るものとなってしまう。

又、内層と外層の層間剥離強さが不足している場合にも、外力が加わった場合にキンクが発生してしまう恐れが充分に考えられる。上記特許文献５には内層と外層を共押出することにより層間剥離強さを高めることが記載されているが、このような場合には、使用可能な材料が大幅に制限を受けてしまう。

更に、ホースを実際に配設する際には、狭い位置や奥まった位置に取り付けを行うこともある。このような場合には、外力が加わった場合のキンクを防止するだけでなく、ホース自体を軽微な力で曲げることのできる可撓性を有していることも、取扱性や施工性を向上させるために必要である。上記特許文献６、特許文献７のホースは、外層材料を選択することにより比較的可撓性に優れたホースを得ているが、実際に配設する際に要求される可撓性には、不充分なものであった。

本発明は、このような従来技術の欠点を解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、過度の機械的な外力が加わった場合にもキンクが発生することのない充分な柔軟性、及び、優れた可撓性を備えることにより取扱性や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。

上記目的を達成するべく、本発明の請求項１によるホースは、ポリオレフィン系樹脂を含有してなる組成物を管状に成形したチューブと、該チューブの外周に形成した中間層と、からなるホースにおいて、上記中間層の構成材料が非晶質ポリオレフィンを含有してなる組成物からなることを特徴とするものである。
又、請求項２によるホースは、請求項１記載のホースにおいて、上記チューブが電子線照射により架橋されていることを特徴とするものである。
又、請求項３によるホースは、請求項１又は請求項２記載のホースにおいて、上記ポリオレフィン系樹脂が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であることを特徴とするものである。
又、請求項４によるホースは、請求項１乃至請求項３記載のホースにおいて、上記チューブの外周面には、接着処理が施されていることを特徴とするものである。
又、請求項５によるホースは、請求項４記載のホースにおいて、上記接着処理が、樹脂フィルムの巻回によるものであることを特徴とするものである。
又、請求項６によるホースは、請求項１乃至請求項５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ものである。

本発明によれば、過度の機械的な外力が加わった場合にもキンクが発生することのない充分な柔軟性、及び、優れた可撓性を備えることにより取扱性や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、給水・給湯用配管や、暖房等の不凍液配管などとして好適なホースを安価に得ることができる。

本発明において用いられるチューブは、ポリオレフィン系樹脂を含有してなる組成物から構成されている。ポリオレフィン系樹脂を含有してなる組成物の中でも、ポリエチレンとエチレン−α−オレフィン共重合体とを含有してなる組成物であれば、柔軟性及び耐塩素性を向上させることができるため好ましい。

ポリエチレンは、元来耐塩素性に優れた性質を有しており、従来より種々のものが公知であるが、本発明では、密度が０．９４２ｇ／ｃｍ^３以下となるものを適宜に選択又は組合せて使用することが好ましい。ポリエチレンの密度が０．９４２ｇ／ｃｍ^３を超えてしまうと、チューブの柔軟性が低下し、本発明によって得られるホースの取扱性や施工性が悪くなる傾向がある。

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、柔軟性に優れた材料である。α−オレフィンとしては、例えば、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。本発明における組成物には、これらの中でも、エチレンとオクテン−１が共重合された、エチレン−オクテン共重合体が含有されることが好ましい。このエチレン−オクテン共重合体は、柔軟性に優れるだけでなく、良好な接着性が得られる材料である。尚、エチレン−α-オレフィン共重合体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しても良い。

これら柔軟性及び耐塩素性に優れたポリエチレンと、柔軟性に優れたエチレン−α−オレフィン共重合体を適宜に配合すれば、特に柔軟性及び耐塩素性に優れたチューブを得ることが可能となる。又、エチレン−α−オレフィン共重合体がエチレン−オクテン共重合体であれば、接着性にも優れることになるため、チューブと該チューブの外周に形成された中間層との層間剥離強さを向上させることができることから、過度の機械的な外力が加わった場合や小さい曲げ半径で曲げた場合にも、層間剥離に起因したキンクの発生を防止することができる。尚、上記組成物に、他の配合材料を加えて所望の特性を得ることも可能である。例えば、老化防止剤等を適宜に添加することによって、更に耐塩素性を向上させても良い。

チューブの肉厚は、０．６〜３ｍｍの範囲とすることが好ましい。肉厚が０．６未満では、中間層を設ける際にチューブが変形したり、実使用に耐え得る充分な耐圧性を得ることが困難となったりする可能性がある。一方、肉厚が３ｍｍを超えると、柔軟性が低下して曲げ難くなってしまい、本発明によって得られるホースの取扱性や施工性が悪くなってしまう可能性がある。

本発明では、上記の組成物を押出成形等の公知の成形手段で管状に成形した後、架橋を施すことが好ましい。架橋を施すのは、上記したようなポリオレフィン系樹脂は、その耐熱温度が低く、給湯ホースとして使用される場合、ホース内を移送する湯の温度は９０℃程度に達する場合もあることから、その場合は架橋を施すことによって高温での耐圧性を高める必要があるからである。架橋手段としては、例えば、過酸化物架橋、シラン架橋、電子線架橋などが挙げられるが、本発明では、これらの中でも電子線架橋を採用することが好ましい。この理由としては、まず、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なく、自由度の高い材料の選択が可能であるからである。更には、電子線架橋時にチューブ表面が改質され、チューブ外周に設けられる中間層との接着性を向上させることができるからである。

次に、このようにして得られたチューブの外周に押出成形等の公知の成形手段によって、非晶質ポリオレフィンを含有してなる組成物を構成材料とした中間層を形成する。非晶質ポリオレフィンとしては、種々のものが挙げられるが、好ましくは非晶質ポリα−オレフィンが使用される。又、非晶質ポリα−オレフィンのα−オレフィンとしては、例えば、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などが挙げられるが、これらの中でも、プロピレンを選択した非晶質ポリプロピレンが好ましい。非晶質ポリプロピレンとしては、例えば、住友化学工業株式会社から商品名タフセレンとして市販されている非晶質ポリプロピレン等を使用することができる。

この非晶質ポリオレフィンを含有してなる組成物は、優れた柔軟性と接着性を得られる材料である。特に、非晶質ポリオレフィンとして、非晶質ポリα−オレフィンを含有してなる組成物は、優れた成形性を有しており加工性を向上させることができるため、好ましく使用される。又、非晶質ポリα−オレフィンとして、非晶質ポリプロピレンを使用して組成物とする場合、他の樹脂とのブレンドによる組成物が得られ易く、この組成物は給湯用途として充分な耐熱性を有しているため、好ましく用いられる。

このように、優れた柔軟性を付与させることができる非晶質ポリオレフィンを含有してなる組成物を中間層の構成材料とすることで、ホースが優れた可撓性を備えることとなるため、ホースの取扱性や施工性を向上させることができる。更に、非晶質ポリオレフィンは優れた接着性を付与することもできることから、チューブと中間層とを良好に接着させることができるため、過度の機械的な外力が加わった場合や小さい曲げ半径で曲げた場合にも、層間剥離に起因したキンクを防止することができる。又、非晶質ポリプロピレンを含有してなる組成物であれば、充分な耐熱性を得ることができるため、本発明によるホースを高温の湯を移送する用途にも使用することができる。

又、中間層の構成材料としては、他の高分子材料を含有させることができる。他の高分子材料としては、例えば、オレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマーなどから適宜に選択し、単独もしくは２種以上を組合せて含有させれば良い。これらの中でも、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−α−オレフィン共重合体などといったオレフィン系樹脂は、非晶質ポリオレフィンとの相溶性が良く、得られる組成物の柔軟性、接着性を容易に制御することができるため、好ましく含有させることができる。特に、これらのオレフィン系樹脂の中でもポリプロピレンは、非晶質ポリプロピレンとの相溶性が極めて優れている。又、エチレン−α−オレフィン共重合体を含有させることにより、中間層の接着性を更に向上させることができることから、中間層とチューブの層間剥離強さをより向上させることが可能となる。

又、スチレン系エラストマーを含有させれば、中間層を構成する組成物の耐寒性を向上させることができることから、ホースを低温環境で使用することも可能となるため、好ましい。更に、非晶質ポリオレフィンを含有してなる組成物の表面はタックがあり、これによってホースの加工性や取扱性に悪影響を及ぼす可能性があるが、スチレン系エラストマーを含有させることによってタックがなくなるため、ホースの加工性、取扱性、施工性を向上させることもできる。

本発明においては、チューブと中間層とを強固に接着一体化させることを目的として、チューブの外周面に接着処理を施しても良い。接着処理の方法としては、例えば、表面粗面化などの物理的改質、コロナ放電やプラズマ放電による放電処理、放射線処理、ＵＶ処理、レーザー処理、火炎処理、プライマーなどの親和層形成などの方法が挙げられる。又、上記以外の方法としては、例えば、チューブの外周に、チューブ及び中間層と親和性を有する材料、例えば、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、エポキシ系、合成ゴム系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリアクリレート系、エチレン共重合系などの樹脂又はエラストマーから適宜に選択し、単独もしくは２種以上を組合せて接着層を形成することも考えられる。接着層の形成方法に特に限定はなく、例えば、接着層単独で押出成形しても良いし、チューブ又は中間層と共押出成形しても良い。又、接着処理としては、チューブの外周に、樹脂フィルムを巻回することも考えられる。樹脂フィルムの材料としては、チューブ及び中間層と親和性を有する材料、例えば、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、塩化ビニル系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリアクリレート系、エチレン共重合系などの樹脂から適宜に選択すればよく、単層のフィルムであっても多層のフィルムであってもよい。又、樹脂フィルムの厚さは、１０〜５０μｍであることが好ましい。厚さが１０μｍ未満であると、十分な接着力を得ることが困難になることがある。又、厚さが５０μｍを超えると、ホースの柔軟性が損なわれる可能性がある。具体的な態様としては、例えば、中間層を構成する材料の成形温度よりも融点が低い樹脂フィルムをチューブの外周に横巻き又は縦添えし、この樹脂フィルムの外周に中間層を押出成形することで、この押出成形時の熱により、上記樹脂フィルムを溶融させてチューブと中間層とを接着させることが考えられる。これらの接着処理については、２種以上を組合せても良い。

接着処理を施す場合は、これらの内の何れの方法を採用しても構わないが、本願発明のように、チューブの外周に、非晶質ポリオレフィンを含有してなる組成物を構成材料とした中間層を形成する場合には、ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂フィルムの巻回による接着処理が最も効果的にチューブと中間層とを接着一体化させることができる。又、電子線架橋を行っていれば、チューブの表面が改質されることになるため、これらの接着処理の効果が向上し、チューブと中間層とがより強固に接着一体化するものとなる。

又、補強層を形成したホースであれば、耐圧性を付与することができ、より大きな耐久性を付与することができる。補強層としては、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などが挙げられる。

これらの補強層は、本発明によって得られるホースの使用用途に合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、低コスト化のため、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ホース等に用いられる場合には、軽量化のため、合成繊維からなる編組や横巻きが選択される。又、機器内や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には、補強層を形成しないこともある。

上記補強層は、どこに形成しても構わないが、例えば、チューブと中間層との間に補強層を形成する場合、上記の樹脂フィルムをチューブの外周又は補強層の外周に巻回すれば、補強層を介してチューブと中間層とが強固に接着することになるため好ましい。

本発明によるホースの外周にはシースを形成しても良い。シースを形成することにより、曲げに対するキンクの発生をより低減させることも可能であり、又、ホースの表面にゴミや汚れが付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。合成繊維からなる補強層を中間層の外周に形成した場合には、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、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマーなどが挙げられる。又、中間層の構成材料として使用される非晶質ポリオレフィンを含有してなる組成物をシースの構成材料としても構わない。

又、ホースの外周にシースを形成する場合は、中間層の外周又はシースの内側に上記した接着処理を施せば、中間層とシースとが強固に接着することになるため好ましい。又、中間層の外周に補強層を形成し、この補強層の外周にシースを形成する場合は、中間層の外周又は補強層の外周に、上記した樹脂フィルムを巻回すれば、補強層を介して中間層とシースとが強固に接着することになるため好ましい。

このようにして得られたホースの多くは、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。

本発明のホースは上述したように、中間層の構成材料として、柔軟性、接着性に優れた非晶質ポリオレフィンを含有してなる組成物を使用している。そのため、ホースが充分な柔軟性と優れた可撓性を有することになり、ホースの取扱性や施工性を向上させることができる。更に、チューブと中間層とを良好に接着させることができるため、過度の機械的な外力が加わった場合や小さい曲げ半径で曲げた場合にも、層間剥離に起因したキンクの発生を防止することができる。又、非晶質ポリオレフィンとして非晶質ポリプロピレンを含有してなる組成物を使用すれば、充分な耐熱性を得ることができるため、高温の湯を移送することもできる。

又、チューブを架橋していれば、高温での耐圧性を高めることができるため、高温の湯を移送する給湯ホースとして使用することができる。更に、架橋が電子線架橋によるものであれば、チューブ表面が改質され、チューブ外周に設けられる中間層との接着性を向上させることができるため、過度の機械的な外力が加わった場合や小さい曲げ半径で曲げた場合にも、層間剥離に起因したキンクの発生をより確実に防止することができる。

又、チューブの構成材料として、柔軟性及び耐塩素性に優れたポリエチレンと、柔軟性に優れたエチレン−α−オレフィン共重合体とを適宜に配合して使用すれば、ホースの取扱性や施工性を向上させることができる充分な柔軟性を確保することができるとともに、塩素によるチューブの劣化を効果的に防止することができる。更に、エチレン−α−オレフィン共重合体として接着性に優れたエチレン−オクテン共重合体を使用すれば、チューブと中間層が強固に接着一体化することになる。そのため、柔軟性を保持したままキンクの発生を防止する効果を更に向上させることができる。又、チューブと中間層との接着が不充分である場合、ホースの両端に接続継手を取り付けて実使用に供した際に、チューブと中間層との剥離により不具合が発生してしまうことが考えられる。本発明のホースは上記のようにチューブと中間層とが強固に接着一体化しているため、このような剥離による不具合を防止することもできる。

又、使用用途に合った補強層を形成することにより、更なる耐圧性を付与することができる。従って、このホースは、水道水配管、給水・給湯用配管や、暖房等の不凍液配管などとして好適に使用することが可能である。

以下、図面を参照して本発明の実施例を比較例と併せて説明する。

実施例１
図１に示すように、まず、ポリエチレン樹脂（密度０．９３ｇ／ｃｍ^３）とエチレン−オクテン共重合体を混合比率５０：５０で混合した組成物を、肉厚１．２ｍｍ、内径９．１ｍｍ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、チューブ２とした。次に、このチューブ２の外周に、直径０．４０ｍｍのポリエステル繊維を使用して、１６個のボビンを備えた製紐機を用いてピッチ３５ｍｍにて編組を施し、補強層４を形成した。そして、この補強層４の外周に非晶質ポリプロピレン（商品名タフセレン、住友化学工業株式会社製）とポリプロピレンの混合物を肉厚１．７ｍｍとなるように押出被覆して中間層３を形成した。このようにして得られたホース１の仕上外径は１４．８ｍｍであった。

実施例２
中間層３を構成する材料として、スチレン系エラストマー５重量％を更に加えた他は、実施例１と同様の材料・構成・製造方法にてホース１を得た。

実施例３
中間層３を構成する材料として、スチレン系エラストマー１０重量％を更に加えた他は、実施例１と同様の材料・構成・製造方法にてホース１を得た。

実施例４
チューブ２に架橋を施さなかった他は、実施例１と同様の材料・構成・製造方法にてホース１を得た。

実施例５
補強層４の外周に、厚さ２０μｍのポリエチレン系樹脂フィルム（図示しない）を縦添えした後、このポリエチレン系樹脂フィルムの外周に中間層３を押出被覆した他は、実施例１と同様の材料・構成・製造方法にてホース１を得た。この際、ポリエチレン系樹脂フィルムは、中間層３の押出被覆の熱により溶融し、チューブ２と中間層３とを接着させていた。

比較例１
中間層３を構成する材料として、オレフィン系樹脂（エチレン−酢酸ビニル共重合体）とスチレン系エラストマーの混合物を使用した他は、実施例１と同様の材料・構成・製造方法にてホース１を得た。

比較例２
中間層３を構成する材料として、ポリエステル系エラストマーを使用した他は、実施例１と同様の材料・構成・製造方法にてホース１を得た。

比較例３
中間層３を構成する材料として、エーテル系ポリウレタンエラストマーを使用した他は、実施例１と同様の材料・構成・製造方法にてホース１を得た。

比較例４
まず、エチレン−プロピレン共重合体をカーボンブラックで補強した混合物を、肉厚１．２ｍｍ、内径９．０ｍｍの管状に押出成形した後、化学架橋を施してチューブを得た。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仕上外径は１２．４ｍｍであった。

比較例５
まず、オレフィン系熱可塑性エラストマー混合物を、肉厚１．２ｍｍ、内径９．０ｍｍの管状に押出成形し、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仕上外径は１２．４ｍｍであった。

このようにして得られた各ホースを試料として、層間剥離強さ、柔軟性、可撓性、耐塩素性、破壊圧力測定、耐圧性、耐熱性についての試験を行った。尚、これらの試験の内、柔軟性、耐塩素性、破壊圧力測定、耐圧性、耐熱性の試験については、図２に示すように、ホース両端に接続継手加工を施したもので行った。本試験で使用した接続継手１０は、脱亜鉛銅合金等からなるノズル１１、銅合金等からなるナット１２、ＳＵＳ３０４等からなるスリーブ１３から構成されている。接続継手加工の方法としては、まず、かしめ前のスリーブ１３をホース１に配置した状態で、ナット１２に予め通したノズル１１をホース１の内側に挿入した。そして、スリーブ１３をノズル１１に対して略同心円筒状に押圧変形させて、かしめ加工を施すことによって行った。尚、層間剥離強さ、柔軟性、可撓性、破壊圧力測定、耐圧性、耐熱性の試験結果については表１に、耐塩素性の試験結果については表２に示す。

まず、実施例１〜５、比較例１〜３によって得られた７種類のホースを試料として、層間剥離強さの測定を行った。層間剥離強さの測定方法としては、ＪＩＳＫ６３３０−６（１９９８）に準拠して測定した。

外力によるキンクを防止するためには、層間剥離強さが０．５ｋＮ／ｍ以上、好ましくは１ｋＮ／ｍ以上であることが必要となる。表１によれば、何れのホースも充分な層間剥離強さを有していたが、中間層の材料としてポリエステル系エラストマーを使用した比較例２は、層間剥離強さが０．５ｋＮ／ｍであり、他のホースと比較してやや低い値であった。

又、実施例１と実施例４を比較すると、チューブ２を架橋しなかった実施例４の層間剥離強さが、チューブ２を電子線照射により架橋した実施例１の層間剥離強さとほぼ等しい値を示していた。これは、実施例４の場合、中間層３を押出被覆した際の熱により中間層３とチューブ２とが融着したため、層間剥離強さが向上したものと考えられる。

又、実施例１と実施例５を比較すると、ポリオレフィン系樹脂フィルム（ポリエチレン系樹脂フィルム）を縦添えした実施例５の方が、実施例１よりも層間剥離強さの値が増加していた。このことから、ポリオレフィン系樹脂フィルムの巻回による接着処理が、層間剥離強さの向上に有効であることが認められた。

次に、実施例１〜５及び比較例１〜３によって得られた８種類のホースを試料として、柔軟性（取扱性、施工性）の確認として最少曲げ半径についての評価試験を行った。最小曲げ半径については、各試料を曲げていき、ホースがキンクして折れ曲がる最小の半径を測定した。尚、試験温度は２５℃とした。

給水・給湯として実際に用いるホースは、取扱性、施工性を向上させるため、柔軟で容易にキンクしないことが必要であることから、最小曲げ半径はホース外径の１．５倍以下であることが好ましい。表１によれば、いずれのホースも最小曲げ半径がホース外径の１．５倍以下であることから、優れた柔軟性を示し、小さい曲げ半径で曲げた場合にもキンクが発生しないことが認められた。特に、中間層の構成材料として非晶質ポリオレフィン（非晶質ポリプロピレン）を含有した組成物を使用した実施例１〜５は、最小曲げ半径がホース外径の約１倍であり、特にキンクし難いホースであることが認められた。

次に、実施例１〜５及び比較例１〜３によって得られた８種類のホースを試料として、可撓性（取扱性、施工性）の試験を行った。可撓性試験は、図５に示すように、ホース１の先端部を空中に２００ｍｍ突出させ、この先端部に１００ｇの荷重を加えて１分間保持し、その際の撓み量ｄを測定した。

狭い位置や奥まった位置にホースを取り付けする際には、軽微な力でホースを曲げられることが必要であるため、本試験による撓み量が大きい方が良く、特に、撓み量が１００ｍｍ以上となるような可撓性を有することが好ましい。実施例１〜５、比較例２によるホースは、撓み量が１００ｍｍを越えており、特に優れた可撓性を有していることが確認された。又、比較例１、比較例３についても、実使用上、問題ない程度の可撓性を有していたが、実施例１〜５、比較例２と比べるとやや可撓性に劣るものであった。

次に、実施例１、比較例４及び比較例５によって得られた３種類のホースについて、耐塩素性についての評価試験を行った。試験は、両端に接続継手１０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。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充分な耐塩素性を有していることが認められた。これに対して、比較例４では、多数のクラックが発生してしまい、比較例５では変色してしまったことから、充分な耐塩素性を有しているとは言えなかった。

又、実施例１〜５によって得られた５種類のホースを折り曲げて、チューブの異常の有無を確認してみたが、チューブの白化やチューブと中間層の剥離などホースの使用上問題となる異常の発生は確認されなかった。

次に、上記実施例１〜５及び比較例１〜３によって得られた８種類のホースについて、破壊圧力測定の試験を行った。表１によれば、いずれのホースも常温で破壊した際の圧力が５ＭＰａ以上であり、充分な破壊圧力を有していることが確認された。しかしながら、比較例２については、実施例１〜５、比較例１、比較例３と比べて破壊圧力がやや低く、瞬間的に高い圧力がかかるような用途には使用しない方が無難であることが認められた。

次に、上記実施例１〜５及び比較例１〜３によって得られた８種類のホースについて、耐圧性の試験を行った。試験は、常温水で０．８ＭＰａの圧力を５分間加え、ホースの異常を確認した。いずれの試料においても、破裂、水漏れや異常な膨らみ等が発生しなかったことから、良好な耐圧性を有していることが認められた。

又、これらのホースについては、チューブと中間層の間に補強層を形成しているため、チューブと中間層の接着する面積が減少していることから、繰返しの圧力を加えることによりチューブと中間層が剥離する可能性も考えられる。この確認のため、実施例１〜５及び比較例１〜３によって得られたホースについて、繰返し圧力の耐久試験を行った。試験は、常温水で０〜０．８ＭＰａの繰返し加圧を約２秒間隔で加え、ホースに異常が発生したときの加圧回数を測定した。いずれの試料も１０万回の繰返し圧力を加えた場合でも、チューブと中間層は接着一体化を保持しており、チューブと中間層の剥離やホースの破裂、水漏れといった異常は認められなかった。

次に、実施例１〜５及び比較例１〜３によって得られた８種類のホースの耐熱性を確認するために、耐熱性の試験を行った。試験は、各８種類のホースを８０℃の恒温槽内に５００時間放置した後、常温水で０．８ＭＰａの圧力を５分間加え、ホースの異常を確認した。いずれの試料においても、破裂、水漏れや異常な膨らみ等が発生しなかったことから、良好な耐熱性を有していることが認められた。

又、実施例１〜３によって得られた３種類のホースについては、耐寒性を確認するために、耐寒性の試験を行った。試験は、各３種類のホースを−１０℃、−２０℃、−３０℃、−４０℃、−５０℃に保持した各低温槽内に１時間放置した後、キンクをするまで折り曲げ、ホース表面にクラックが発生した温度を試験結果とした。試験結果については、表１に併せて示す。表１によれば、実施例１のホース表面にクラックが発生した温度は−２０℃であり、ポリプロピレン系の材料が本来有する程度の耐寒性を示していた。これに対して、実施例２においては、ホース表面にクラックが発生した温度が−４０℃であり、スチレン系エラストマーを含有させたことにより耐寒性が向上していることが認められた。特に、スチレン系エラストマーを１０重量部混合した実施例３は、−５０℃でもクラックの発生はなく、最も耐寒性に優れていることが認められた。

このように、本実施例によるホースは、層間剥離強さ、柔軟性、可撓性、耐塩素性、破壊圧力測定、耐圧性、耐熱性の全てにおいて特に優れた特性を示しており、実用上充分に機能するものであることが実証された。又、スチレン系エラストマーを含有させた実施例２、３については、耐寒性においても特に優れた特性を示していることが実証された。

尚、本発明によるホースは、上記の実施例に限定されるものではない。例えば、図３に示すように、補強層を形成しないものも考えられる。又、図４に示すように、中間層３の外周に補強層４を形成しても良い。又、ホース１の最外層に、更にシースを設けても良い。

本発明のホースは、過度の機械的な外力が加わった場合にもキンクが発生することのない充分な柔軟性、及び、優れた可撓性を備えることにより取扱性や施工性に優れるとともに、耐塩素性にも優れたものである。従って、水道用配管、給水・給湯用配管や、暖房等の不凍液配管など幅広い用途で好適に使用することができる。

本発明の実施例によって得られたホースの構成を示す一部切欠斜視図である。本発明の実施例によって得られたホースの両端に接続継手を取り付けた状態を示す一部切欠側面図である。本発明の他の形態によって得られたホースの構成を示す一部切欠斜視図である。本発明の他の形態によって得られたホースの構成を示す一部切欠斜視図である。可撓性試験の試験方法を示す側面図である。

符号の説明

１ホース
２チューブ
３中間層
４補強層
１０接続継手
１１ノズル
１２ナット
１３スリーブ

Claims

ポリオレフィン系樹脂を含有してなる組成物を管状に成形したチューブと、該チューブの外周に形成した中間層と、からなるホースにおいて、上記中間層の構成材料が非晶質ポリオレフィンを含有してなる組成物からなることを特徴とするホース。
請求項１記載のホースにおいて、上記チューブが電子線照射により架橋されていることを特徴とするホース。
請求項１又は請求項２記載のホースにおいて、上記ポリオレフィン系樹脂が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であることを特徴とするホース。
請求項１乃至請求項３記載のホースにおいて、上記チューブの外周面には、接着処理が施されていることを特徴とするホース。
請求項４記載のホースにおいて、上記接着処理が、樹脂フィルムの巻回によるものであることを特徴とするホース。
請求項１乃至請求項５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ホース。