JP2694457B2 - 飲料用フレキシブルチューブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明はフレキシブルチューブに関し、特に飲料機器
の飲料用導管として用いるフレキシブルチューブに関す
るものである。

（ロ）従来の技術 一般に飲料用機器として、炭酸水とシロップを加圧供
給し、供給弁圧あるいは供給弁の下流で前記炭酸水とシ
ロップを混合して炭酸飲料を供給する炭酸飲料供給装置
が知られているが、この装置においてシロップタンク等
のコンテナーと供給弁を有する機体との接続に樹脂製の
フレキシブルチューブを使用している。そして、上記飲
料機器は喫茶店、食堂等の設置場所の状況によっては、
コンテナーと機体との距離が長くなったり、設置部が狭
かったりする場合がある。このような時、コンテナーと
機体との間に配されるシロップ管等の飲料チューブはよ
りフレキシブル性を有する方が、配管作業等がし易い。
又、飲料を取扱うので、チューブ材料成分が溶出せず、
飲料への悪影響を与えない材料が要求される。更に、シ
ロップが別の種類のものと交換された時は、前のシロッ
プの移り香が残らないようなチューブでなければならな
い。そして、チューブ成形時のガスがチューブ内にこも
らないような材料の選定が必要となる。

上記の要求を満たすように、材料の研究、及び成形方
法が種々成されて来たが、十分なるものは無く、その中
で今日、一般的な飲料チューブとしては、内層がプリエ
チレン、外層が軟質ポリ塩化ビニルで成るものがよく用
いられている。しかし、外層の軟質ポリ塩化ビニルは、
そのガスバリヤー性が悪いので、飲料チューブが排水溝
等、条件の悪い所を通される時は、外層より異臭が内層
へと移行し易く、これを防止すべく、実公昭60−25026
号公報に提案されている如く、ガス透過率の低い中間層
を設けて改良している飲料チューブもある。

一方、上記チューブと同等に良く用いられている飲料
チューブとして、内層をポリエチレン、外層をスチレン
−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体で形成し、外
層をエラストマーで構成することによって柔軟性を良好
としている類もある。しかし、上記公報に開示する飲料
チューブ、及び外層をエラストマーとした上記飲料チュ
ーブも共に内層がポリエチレンで形成されている構成
上、内層のポリエチレンは分子量分布が非常に広く、低
分子量のものが飲料水中に分散し、飲料品質を低下させ
易い欠点を有していた。また、このポリエチレンには、
殆んどのものがフェノール系抗酸化剤を添加しており、
このフェノール系抗酸化剤はわずかずつであるが飲料水
中に溶出する。一方、飲料水中には水の腐敗防止のため
塩素を添加しており、上記フェノール系抗酸化剤はこの
飲料水中の塩素と反応して異臭を生じる。このように、
ポリエチレンの中に含まれる添加剤やポリエレチン自体
で飲料中の塩素を消費する。飲料水中の塩素が少なくな
ると、殺菌能力が弱まり食品衛生上問題が出てくる。
又、チューブを構成しているポリエチレン、及びエラス
トマー外層成分であるスチレン−エチレン−ブチレン−
スチレン共重合体はガスバリヤー性が悪く、その為に飲
料水中の塩素が透過し易いと言う現象からも、飲料水中
の塩素が短時間でなくなる欠点があった。

更にポリエチレンは、シロップの香りを吸着しやす
い、シロップ種類を交換した時、飲料品質を著しく低下
させていた。

そこで、上記問題点を解決するために、内層材料にポ
リフッ化ビニリデン、エチレン−四フッ化エチレン共重
合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピ
レン共重合体、四フッ化エチレン−パーフルオロアルキ
ルビニルエーテル共重合体等のフッ素系樹脂を使用し、
このフッ素樹脂を単層で押出し形成後、軟質ポリ塩化ビ
ニルの外層を被覆形成した飲料用チューブが提案され
た。フッ素樹脂はその中に抗酸化剤等の添加剤は含まれ
ておらず、又ガスバリヤー性もポリエチレンより高いの
で、シロップ臭の吸着も起き難い。

今、このフッ素系樹脂を用い、現在の加工技術を使っ
て飲料用チューブを作成する方法を第３図に示す。それ
に付き簡単に説明すると、内層７を単層で先ず押出し成
形する。次いで、この内層７の上に接着剤８を塗布し、
乾燥後、軟質ポリ塩化ビニルを押出成形で被覆し、外層
９を形成する。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかるにフッ素系樹脂で塩素との反応、及びシロップ
臭の吸着等がなくなるが、剛性が高くなり、フレキシブ
ルな飲料チューブとはならない。ところが、内層７を形
成するフッ素樹脂は曲げ弾性率が5000〜12000kg/cm²と
大きいため、フレキシブルなチューブを得るには曲げ弾
性率の低いフッ素樹脂を用いたとしても、その肉厚を0.
15mm以下にしないと、十分なフレキシブル性は備わらな
い。そこで、上記した第３図のように、フッ素系樹脂を
単層で押出成形する方法に基づいた場合、現在の加工技
術では、内層７の加工時に余り薄肉化すると破裂が起
り、又チューブ巻き取り時の折れ等の問題性から、内層
７の肉厚は0.25mmが限度であり、これでは十分フレキシ
ブルなものとはならず、又折れやすい等の問題を依然残
していた。

本発明は上記した従来の欠点を除去し、フレキシブル
性に富み、チューブ材料成分が溶出せず、且つシロップ
等の移り香がなく、飲料用機器に好適な飲料用フレキシ
ブルチューブを提供することを目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段 先ず、本発明に係る飲料用フレキシブルチューブは、
内層をポリフッ化ビニリデン又は四フッ化エチレン−フ
ッ化ビニリデン共重合体等のフッ素樹脂で構成し、外層
をフッ素ゴム−ポリフッ化ビニリデングラフト重合体又
はこの材料に四フッ化エチレン−フッ化ビニリデン共重
合体かフッ化ビニリデンをブレンドして構成し、内層と
外層を共押出成形することにより形成したものである。

また、共押出成形により、ポリフッ化ビニリデン又は
四フッ化エチレン−フッ化ビニリデン共重合体等のフッ
素樹脂よりなる内層と、この内層外側のフッ素ゴム−ポ
リフッ化ビニリデングラフト重合体又はこの材料に四フ
ッ化エチレン−フッ化ビニリデン共重合体かフッ化ビニ
リデンをブレンドして構成される中間層とを形成し、こ
の中間層の外面に塗布又は成形にて１層又は２層のアク
リル系の接着剤層を設け、その外側を軟質ポリ塩化ビニ
ル材料からなる被覆層若しくはエラストマーからなる被
覆層にて被覆した構造の飲料用フレキシブルチューブと
したものである。

（ホ）作用 フッ素樹脂の内層とエラストマーの外層とを共押出成
形して、両材料の融点が近い性質を利用して接着剤なし
で、内層と外層とを密着する。内層は外層で覆われて押
出されるので、外層は押出時の補強体となり、内層を単
層で押出す従来成形に比べ、内層を薄肉化できる。そし
て、作成された飲料用チューブは、この内装の薄肉化と
外層のエラストマー性から、フレキシブルにより富んだ
ものとなる。

外層材料に特殊の添加剤（フッ化ビニリデン等）を加
えて、外層の溶融粘度を低下させて成形性を改良し、ま
た添加量を加減して曲げ弾性率を変化させ、剛性の異な
るチューブも得られる。そして、内層がフッ素樹脂であ
るから、ガスバリヤー性が高く、成形時に発生する外層
成分の分解ガスや上記添加剤のガスは内層に移行するこ
となく、シロップ等の品質に悪影響を与えない。勿論フ
ッ素樹脂には、ポリエチレンのように溶出する抗酸化剤
等の添加剤は含まれていないので、飲料水中の塩素との
反応もない。そして、フッ素樹脂が高価格なので、外層
の厚みを薄くし、それを補う手段として、共押出成形時
の外層に相当する中間層の上に一様の厚みの接着剤層を
形成し、最後にその表面を軟質ポリ塩化ビニル或いはオ
レフィン系エラストマーで被覆形成する。こうすると同
一効果を備え、コスト的にはより安くなる。

（ヘ）実施例 以下、本発明の実施例を図面に基き説明する。第４図
は飲料機器として知られている炭酸飲料供給装置を示
し、第１図及び第２図は本発明の一実施例を示す。先
ず、第４図において、フロート弁10によって上水道管11
からの水が一定量貯蔵されている水槽12より、ポンプ13
にて水を水道管を介して三方弁14に送り、大部分は接続
管15によりカーボネータ16に入って、炭酸ガスライン17
からの炭酸ガスとにより炭酸水を製造するのに使われ、
残りの一部が流量調整器18を介して混合弁19に希釈水用
として導入される。カーボネータ16からの炭酸水は、冷
却水槽20内を通って冷却され、低炭酸飲料用弁21と高炭
酸飲料弁22に導入する。一方、シロップタンク23と24に
貯蔵されたシロップＡとシロップＢは、炭酸ガスライン
からの炭酸ガスで加圧送出され、フレキシブルチューブ
であるシロップ管25,26で、流量調整器27,28、及び冷却
水槽20を介して、上記各飲料用弁21,22に導入されてい
る。Ｃはカップであり、29はタンク23,24のあるコンテ
ナー側と冷却水槽20のある機体側とが遠く離れている場
合に、シロップ管25,26及び水道管30の通される調理場
内等の排水溝である。このようにして、飲料水管は配管
される。次に、このシロップ管25,26及び水道管30等の
飲料用チューブの構造をその製造工程を加味して、２つ
の実施例を各々説明する。

［実施例１］ 第１図は実施例１を示し、内槽１はポリフッ化ビニリ
デン又は四フッ化エチレン−フッ化ビニリデン共重合体
で構成する。一方、外層２は、フッ素ゴム−フッ化ビニ
リデングラフト重合体又はこの材料に四フッ化エチレン
−フッ化ビニリデン共重合体かフッ化ビニリデンをブレ
ンドした材料で構成する。そして、内層１と外層２を共
押出成形する。

このように、共押出成形すると、従来の第３図で示す
内層７の単層押出成形に比較し、本発明の外層２が内層
１の押出時の補強部材の役目を果たすので、内層１を薄
くしても十分成形できる。この結果、内層１は肉厚0.15
mm以下に成形することが可能となった。勿論、内層１中
には、抗酸化剤の添加物は混入していなので、飲料水中
の塩素との反応は皆無で、飲料品質の劣化はない。そし
て、シロップの移り香もない。こうして、出来上がった
飲料用チューブは、更に、外層２がエラストマーである
ためフレキシブルなチューブとなる。ここで、内層１と
外層２を構成する材料は融点が近く、相溶性も良いため
内層１と外層２との密着性は共押出成形することにより
接着剤なしで、十分密着し、密着後の状態も非常に良好
である。ところで、外層２で使用する材料の内、フッ素
ゴム−フッ化ビニリデングラフト重合体は溶融粘度が高
いため四フッ化エチレン−フッ化ビニリデン共重合体又
はフッ化ビニリデンを添加することにより溶融粘度は低
下し、成形性を改良出来る。更に、添加量の違いにより
曲げ弾性率が変化するので剛性の異なったチューブをも
得ることが出来る。

［実施例２］ 第２図が実施例２を示す。実施例１では外層２が全て
フッ素系樹脂であって、その層厚も厚くなる。一般にフ
ッ素樹脂は材料費が非常に高いため、多く使用するとコ
ストが非常に高く付く。そこで、外層２全てをフッ素系
樹脂で構成せずとも、実施例１と同等の効果の得られる
ようにした。

ポリフッ化ビニリデン又は四フッ化エチレン−フッ化
ビニリデン共重合体で構成される内層３と中間層４とを
共押出成形する。ここで中間層４の構成材料は［実施例
１］の外層２と同等で、フッ素ゴム−フッ化ビニリデン
グラフト重合体又はこの材料に四フッ化エチレン−フッ
化ビニリデン共重合体か、ポリフッ化ビニリデンをブレ
ンドした材料である。

こうして共押出成形後、中間層４にグルー５を塗布又
は成形にて形成し、その後、押出成形により軟質ポリ塩
化ビニル材料からなる被覆層６を最外層として成形した
ものである。

このようにして、内層３と中間層４までは、［実施例
１］の内層１、外層２と同一構成材であるが、グルー５
とその上の被覆層６との形成により、フッ素樹脂材の中
間層４を薄くできるので、フッ素樹脂の使用量が減り、
コスト減を図れる。又、この方法により内層３と中間層
４の合計肉厚は0.3mm位まで薄肉化できた。又、上記グ
ルー５にはアクリル系接着剤24部に対しエポキシ系接着
剤１部を混ぜたものを使用し、乾燥塗膜が５〜15μの厚
さになるよう塗布して、グルー層５を形成した。

一方、被覆層６としてエラストマー材、例えばオレフ
ィン系エラストマーで形成する場合には、グルー層５の
上にオレフィン系接着層を設けて形成すると、容易にエ
ラストマー被覆層６を得られる。このように、内層３と
中間層４との合計厚は薄くなるのでフレキシブル性に優
れている。

（ト）発明の効果 よって、本発明の飲料用フレキシブルチューブは、以
上説明したように、先ず第１の発明によって、樹脂中の
抗酸化剤等の添加剤を含まず、また飲料水との塩素反応
の心配の無い利点を有するポリフッ化ビニリデン又は四
フッ化エチレン−フッ化ビニリデン共重合体等のフッ素
系樹脂材を内層に使用し、外層は、フッ素ゴム−ポリフ
ッ化ビニリデングラフト重合体（フッ素系樹脂エラスト
マー）等が、この内層材料のポリフッ化ビニリデン等と
相溶性が非常に良いことを見出し、これを外層材料とし
て選定し、内層と外層とを共押出成形する。すると、内
層材料と外層材料とは、相溶性の良い材料同士の組合せ
なので、共押出成形した内層と外層は強く結着した構造
となり、長期に亘って使用しても内層と外層との間で剥
離するようなことの無い耐久性の高い飲料チューブが形
成されます。そして、フッ素系樹脂材の内層の外側をフ
ッ素系樹脂エラストマーで覆うことにより、内層の薄肉
化が可能となるので、フレキシブル性も十分に得られ、
飲料用機器の液配管用チューブとして、その柔軟性から
配管作業が容易になる等の効果が期待できる。

また、本発明の飲料チューブの内層材料であるフッ素
系樹脂は、従来の内層がポリエチレンによる飲料用チュ
ーブに比べて、ガスバリアー性が高いので、シロップ交
換時の移り香もない有用性に富んだものとなる。

さらに、外層の形成材に添加剤（四フッ化エレチン−
フッ化ビニリデン共重合体）を加えることを試みること
により、外層材料のフッ素系エラストマーの溶融粘度を
低下させ、成形性を改良できるという利点が得られ、生
産性を向上できるようになる。また、この場合に添加剤
の添加量を調整すれば、飲料チューブの曲げ度合いの変
更も可能で、剛性の違った種々のチューブを容易に生産
することもできるようになる。

また、第２の発明によって、内外２重層から成る飲料
チューブのうちの外層をフッ素系樹脂というコストの高
い材料から成るエラストマーで全てを構成せず、共押出
成形で内層の上に、薄目のフッ素系樹脂のエラストマー
による中間層を形成し、その上に接着力の高いアクリル
系の接着材層を施した後に、軟質ポリ塩化ビニルか、エ
ラストマー樹脂で被覆する構造とすることで、最外層の
被覆層は中間層と剥離の心配は全くないほどに結着して
中間層を補強するため、第１の発明の外層に相当する中
間層の厚みを薄くでき、その分、構成材料のフッ素系樹
脂が節約ができ、経済的となる。

よって、フレキシブル性や、飲料水中の塩素との無反
応性、およびシロップの移り香なし等、第１発明の場合
と同様の効果を持つ飲料用チューブを安価な製造コスト
で提供できるようになる。

このように、樹脂臭及び樹脂中に含まれる添加剤と飲
料水中の塩素との反応による異臭がなく、飲料水中の塩
素の消費が無く、シロップ等の移り香のない飲料品質保
持に優れ、食品衛生的にも優れたフレキシブルチューブ
とすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すフレキシブルチューブ
の一部破断せる構造図、第２図は他の実施例に係るフレ
キシブルチューブの一部破断せる構造図、第３図は従来
のフレキシブルチューブの一部破断せる構造図、第４図
は炭酸飲料供給装置の概略説明図である。 1,3……内層、２……外層、４……中間層、５……接着
剤層、６……被覆外層。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内層をポリフッ化ビニリデン又は四フッ化
   エチレン−フッ化ビニリデン共重合体等のフッ素樹脂で
   構成し、外層をフッ素ゴム−ポリフッ化ビニリデングラ
   フト重合体又はこの材料に四フッ化エチレン−フッ化ビ
   ニリデン共重合体かフッ化ビニリデンをブレンドして構
   成し、内層と外層を共押出成形することにより形成した
   ことを特徴とする飲料用フレキシブルチューブ。
2. 【請求項２】共押出成形により、ポリフッ化ビニリデン
   又は四フッ化エチレン−フッ化ビニリデン共重合体等の
   フッ素樹脂よりなる内層と、この内層外側のフッ素ゴム
   −ポリフッ化ビニリデングラフト重合体又はこの材料に
   四フッ化エチレン−フッ化ビニリデン共重合体かフッ化
   ビニリデンをブレンドして構成される中間層とを形成
   し、この中間層の外面に塗布又は成形にて１層又は２層
   のアクリル系の接着剤層を設け、その外側を軟質ポリ塩
   化ビニル材料からなる被覆層若しくはエラストマーから
   なる被覆層にて被覆したことを特徴とする飲料用フレキ
   シブルチューブ。