JP4093445B2

JP4093445B2 - 可撓性ホースおよびその表面滑り性改善方法

Info

Publication number: JP4093445B2
Application number: JP2000337514A
Authority: JP
Inventors: 嗣典島; 典久山口
Original assignee: Tigers Polymer Corp
Current assignee: Tigers Polymer Corp
Priority date: 2000-11-06
Filing date: 2000-11-06
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2020-11-06
Also published as: JP2002139180A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛇腹状に形成され可撓性に優れた合成樹脂製ホース、特に電気掃除機用ホースに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のホースとしては、熱成形性に優れ製造コストが安い点から塩化ビニル樹脂(ＰＶＣ)を主体に形成されたものが汎用されており、例えば、硬鋼線をＰＶＣにより被覆した樹脂被覆補強線材をマンドレルの外周に螺旋状に捲回し、この樹脂被覆補強線材の外側に、軟質ＰＶＣよりなるチューブを被覆したり、軟質ＰＶＣよりなるテープを螺旋状に捲回してホース壁を形成するとともに、マンドレルから抜き取って成形される、ホース壁と樹脂被覆補強線材を接着一体化した構造のものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年の地球環境問題において、ＰＶＣの廃棄燃焼物が有毒ガスを発生させたり、酸性雨の原因とされたり、ＰＶＣ自体が発癌性物質視されたりして、その使用に制限が加えられる傾向にあるほか、ＰＶＣ製のホースは重量も比較的重く取扱い難い問題があった。そこで、軽量で脱ＰＶＣを実現するものとして、機械的強度や耐摩耗性が良好なポリウレタン系熱可塑性エラストマー(ＴＰＵ)を主体にホース壁を形成したホースが提案されたが、ＴＰＵは動摩擦係数および静摩擦係数が高いため、ホース表面の滑り性が悪く手触りがよくないなど品質上の問題があった。
【０００４】
本発明は、上記の問題点に鑑み、従来のＰＶＣ製ホースと同等の柔軟性を保持しつつ軽量で脱ＰＶＣを実現し、しかもＴＰＵの短所を改善した可撓性ホースを提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の可撓性ホースは、軟質合成樹脂よりなるホース壁に硬質螺旋補強体を接合して保形したホースであって、前記ホース壁は、主体層と前記主体層よりも摩擦係数が低くかつ前記主体層に融着可能な材料からなる外層を含み、前記主体層をTPUにより形成し、前記外層をTPUとポリオレフィン系樹脂および相溶化剤を含む樹脂組成物により形成することを特徴とする。
【０００６】
このように、ホース壁を形成する軟質合成樹脂として、ＰＶＣに近い柔軟性能を有しかつＰＶＣよりも強度が大きいので薄肉に形成して軽量化できるＴＰＵを主体層に用いるとともに、ＴＰＵより軽量で摩擦係数が低くかつＴＰＵに接着可能な特定の樹脂組成物を外層に用いるので、脱ＰＶＣと軽量化を実現しつつ表面滑り性の良好な可撓性ホースを得ることができる。(請求項１)
【０００７】
また、本発明の可撓性ホース外層を構成する前記樹脂組成物の樹脂成分配合量は、ＴＰＵ４０〜９５重量部、ポリオレフィン系樹脂６０〜５重量部の配合割合、特に、ＴＰＵ７２〜８２重量部、ポリオレフィン系樹脂２８〜１８重量部の配合割合であるのが好ましい。（請求項２）ここで、ＴＰＵとポリオレフィン系樹脂の配合量の合計量は１００重量部であり、上記配合量はＴＰＵとポリオレフィン系樹脂の配合量の比が４０／６０〜９５／５であることを意味する。
【０００８】
前記ポリオレフィン系樹脂は、ＴＰＵの改質のために配合されるが、その配合量が過剰であると硬度が大きくなりホースの柔軟性を阻害し、不足するとＴＰＵの表面改質が不十分となりホースに滑り性を付与できない。なお、ポリオレフィン系樹脂としては、ポリプロピレン(ＰＰ)、ポリエチレン(ＰＥ)およびポリオレフィン系熱可塑性エラストマー(ＴＰＯ)等から単独或いは複数選択できるが、ＰＰやＰＥ単独の場合には、硬度を大きくしないよう配合量の上限を３０重量部程度とするのが好ましく、ＴＰＯ単独の場合には上限を６０重量部程度にしてもよい。
【０００９】
前記樹脂組成物は、相溶性の悪いＴＰＵとポリオレフィン系樹脂を相溶化させるため相溶化剤が添加されるが、その配合割合としては、ＴＰＵとポリオレフィン系樹脂との合計量１００重量部に対し０．５〜２０重量部、特に、４〜５重量部であるのが好ましい。(請求項3)相溶化剤の配合量が、不足すると相溶化の効果が発揮されず、過剰であると他の樹脂成分の特性が失われる。
【００１０】
前記相溶化剤としては、グラフト変性ポリオレフィン共重合体が好ましい。(請求項４)これは、エチレンまたはプロピレン単独重合体、あるいはエチレン共重合体を主鎖とし、ビニル系重合体を側鎖とするグラフト重合体である。中でもＥＰＲグラフト変性エチレン・グリシジルメタクリレート共重合体、ＥＰＲグラフト変性オキサゾリン含有ポリエチレン共重合体などが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、軟質合成樹脂よりなるホース壁に硬質螺旋補強体を接合して保形したホースの表面滑り性改善方法に係り、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーにより形成されたホース壁の主体層に融着する外層として、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーとポリオレフィン系樹脂および相溶化剤を含む樹脂組成物を用いることにより、主体層よりも外層の摩擦係数を低くしたことを特徴とするものである。(請求項５)
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の可撓性ホースの一例として示す電気掃除機用ホースについて、図面に基づいて説明する。
図中、図１は電気掃除機の全体の外観を示し、図２は実施例の電気掃除機用ホースの正面図、図３は図２で示すホースのホース壁一部拡大断面図、図４はホースの製造方法の一例を示した説明図である。
【００１４】
図１において、電気掃除機用ホースＡは、掃除機本体１０に設けられた吸気口に接続パイプ１１を介してホースＡの一端が接続され、ホースＡの他端は手元操作部１２に接続され、手元操作部１２に連続して延長管１３、続いて床用ノズル１４が接続されて電気掃除機が構成されている。
【００１５】
電気掃除機用ホースＡは、図２に示すように、ホース壁１が全体として蛇腹形状に形成され、軟質合成樹脂製のホース壁１は、図３に示すように、内層２、主体層３及び外層４とからなる多層構造をなし、その内周面にホースを保形補強する硬質螺旋補強体６がダブルピッチ状に添着されている。そして、内層２と主体層３との間には複数のナイロン等の補強糸５を異なる螺旋方向に捲回して介在させている。なお、内層２及び補強糸５を省略して、主体層３と外層４とでホース壁１を構成してもよい。
【００１６】
内層２及び主体層３はＴＰＵより形成されるが、このＴＰＵはポリエステル系であってもポリエーテル系であってもよく、本実施例では前者の例えば日本ミラクトラン株式会社製商品名ミラクトランＡＭ６Ｍ９０２４が使用されている。なお、ポリエステル系ＴＰＵおよびポリエーテル系ＴＰＵとは、ポリウレタンのソフトセグメントに用いられるポリオール原料の種類によって区別されるもので、前者はポリエステルポリオールが用いられるポリエステルタイプのＴＰＵを指し、後者はポリエーテルポリオールが用いられるポリエーテルタイプのＴＰＵを指すものであるが、その性質を大きく変えない範囲でポリアミド等の熱可塑性樹脂を適宜ブレンドしたものも包含するものである。また、ＴＰＵには、種々の添加剤、例えば、可塑剤、安定剤(酸化防止剤,紫外線吸収剤,熱安定剤など)、帯電防止剤、難燃剤、滑剤、着色剤、充填剤、艶消し剤などを含んでいてもよい。
【００１７】
外層４を形成する樹脂組成物は、表１に示す成分及び配合（重量部）で樹脂組成物１または樹脂組成物２を形成した。
【００１８】
【表１】

【００１９】
上記ＴＰＵとしてポリエーテル系の日本ミラクトラン株式会社製ミラクトランＥ３６０ＭＳＱＪ、上記ＰＥとして日本ユニカー株式会社製ＮＵＣＧＳ−６５０、上記相溶化剤として日本油脂株式会社製ノフアロイＩＥ２０５、上記ＴＰＯとしてＭｏｎｔｅｌｌＳＤＫＳｕｎｒｉｓｅＬｔｄ製アドフレックスＫＳ３５０を使用した。なお、上記ＴＰＵはポリエステル系のものであってもよい。
【００２０】
前記硬質螺旋補強体６は、硬鋼線７の外周にＴＰＵよりなる樹脂被覆８を被着して形成され、内層２と同じ材質なので両者は容易に接着あるいは融着して強固に接合している。なお、硬質螺旋補強体６は実施例に示すダブルピツチ状に限らず、一本を捲回する単線式にしたり、３本以上の硬質螺旋補強体を用いる多線式にすることも可能である。また、撚り銅線に難燃性のＰＥ等の非塩素系樹脂よりなる絶縁被覆を施した絶縁電線をポリアセタール等の硬質樹脂線に内蔵させて、硬質螺旋補強体を構成してもよい。
【００２１】
図４は、前記ホースの製造方法の一例を示し、一方向に直進するマンドレル２２上に硬質螺旋補強体６を捲回し、その外側にＴＰＵよりなる内層２と補強糸５を形成した後にクロスヘッド２０に送入する。このクロスヘッド２０内において、樹脂押出機２１から前記ＴＰＵと前記樹脂組成物が共押出しにより融着一体化した加熱溶融状態のチューブを内層２の外周面に被着して主体層３、外層４を形成する。その後、冷却したうえマンドレルから引き抜いてホースが成形される。なお、ＴＰＵと樹脂組成物は共押出しにより一体化したシート状に成形し、これを螺旋状に捲回して主体層と外層を形成することができる。
【００２２】
ホース表面の滑り性を確認するため、外層を形成する前記樹脂組成物１及び樹脂組成物２からテープ状の試験片（実施例１）、（実施例２）と、ＴＰＵのみからなる試験片（比較例）を作成し、これら試験片を、水平に維持した絨毯張り板及びアクリル板上に載置し、前記板を傾斜させていき試験片が板上を滑り始めたときの角度θを測定し、静止摩擦係数μをμ＝Ｔａｎθとして算出した。その測定結果を表２に示す。
【００２３】
【表２】

【００２４】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、ＰＶＣでは困難であった無害な焼却処理が可能となり地球環境にとって問題が少ないほか、ＰＶＣより軽量化が図れ、かつＴＰＵに代替した場合の欠点を解消し、表面滑り性が良好な可撓性ホースを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電気掃除機の全体の外観図である。
【図２】本発明のホースの正面図である。
【図３】ホース壁の一部拡大断面図である。
【図４】本発明ホースの製造方法の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ホース壁
２内層
３主体層
４外層
５補強糸
６硬質螺旋補強体
７硬鋼線
８樹脂被覆
２０クロスヘッド
２１樹脂押出機

Claims

軟質合成樹脂よりなるホース壁に硬質螺旋補強体を接合して保形したホースであって、前記ホース壁は、主体層と前記主体層よりも摩擦係数が低くかつ前記主体層に融着可能な材料からなる外層を含み、前記主体層をポリウレタン系熱可塑性エラストマーにより形成し、前記外層をポリウレタン系熱可塑性エラストマーとポリオレフィン系樹脂および相溶化剤を含む樹脂組成物により形成したことを特徴とする可撓性ホース。
樹脂組成物が、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー７２〜８２重量部、ポリオレフィン系樹脂２８〜１８重量部の配合割合からなる請求項1に記載の可撓性ホース。
相溶化剤が、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーとポリオレフィン系樹脂との合計量１００重量部に対し４〜５重量部配合されてなる請求項２に記載の可撓性ホース。
相溶化剤がグラフト変性ポリオレフィン共重合体である請求項1乃至3のいずれかに記載の可撓性ホース。
軟質合成樹脂よりなるホース壁に硬質螺旋補強体を接合して保形したホースの表面滑り性改善方法であって、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーにより形成された前記ホース壁の主体層に融着する外層として、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーとポリオレフィン系樹脂および相溶化剤を含む樹脂組成物を用いることにより、前記主体層よりも前記外層の摩擦係数を低くしたことを特徴とする可撓性ホースの表面滑り性改善方法。