JP6599179B2 - 樹脂ペレット搬送用ホース - Google Patents

Description

本発明は、樹脂ペレットを輸送するために使用される可撓性ホースに関するものである。特に、高温で乾燥された樹脂ペレットの輸送にも使用できる樹脂ペレット搬送用ホースに関するものである。

樹脂ペレットなどの粒体を輸送する可撓性ホースとして、合成樹脂製のホース壁を備える可撓性ホースが使用されている。樹脂ペレットは、高温で乾燥させた状態で樹脂成型機に供給されることも多く、この場合、高温の樹脂ペレットがホース内を搬送されるため、樹脂ペレットがホース内部に引っかかったり詰まったりしやすくなる。

樹脂ペレットの搬送に適したホースとしては、種々のホースが知られている。例えば、特許文献１には、内層と外層を備えるホースが開示され、内層を構成する樹脂は外層を構成する樹脂よりも硬度が高く、内層と外層は非移行性の可塑剤が添加された軟質塩化ビニル樹脂で構成された、可撓性ホースが開示されている。当該可撓性ホースによれば、ホース内層の損傷が防止され、ホースの層間はがれが起こりにくい。
また、特許文献２には、毛羽立ちを有する導電性コードをらせん状に備えた可撓性ホースが開示され、当該可撓性ホースによれば、帯電防止効果が高められることが開示されている。

特開２００８−８２３９９号公報 特開２００８−７５７３４号公報

これらペレット搬送用ホースは、例えば、ホッパーや樹脂成型機に配管されて使用され、多くの場合、屈曲した姿勢で配管されて使用される。

ホースを屈曲姿勢で配管するためには、ホースが適度な曲がりやすさを備えている必要がある。配管作業は、通常、常温で行われるため、ホースは常温である程度曲がりやすい必要がある。一方、ペレット搬送用ホースでは、特に、高温のペレットを搬送する場合には、使用中にホースが高温になるため、ホースが曲がりやすくなる。ホースが曲がりやすくなると、ホースが局所的に小さな曲げＲで曲がりやすくなって、そのような急な曲げの箇所で、樹脂ペレットの滞留や固着が起こりやすくなる。すなわち、ホースが高温で曲がりやすくなると、樹脂ペレットが詰りやすくなるおそれがある。

本発明の目的は、常温で適度な曲げ性を有しつつ、高温になっても過度に曲がりやすくなりにくい、樹脂ペレット搬送用ホースを提供することにある。

発明者は、鋭意検討の結果、ホース壁に螺旋補強体を非接着で埋入すると共に、ホース壁を構成する合成樹脂に比べ、螺旋補強体を構成する合成樹脂の収縮率を大きくすると、高温で過度に曲がりやすくなることを抑制できることを知見し、本発明を完成させた。

本発明は、合成樹脂製のホース壁に合成樹脂製の螺旋補強体が埋入された樹脂ペレット搬送用ホースであって、前記ホース壁は、内周面がほぼ平坦な円筒状であると共に、外周面が螺旋状の凹凸波形とされており、前記螺旋補強体は、ホース壁外周面がホース外側に向かって凸状になった部分に埋入されており、ホース壁を構成する合成樹脂に比べ、螺旋補強体を構成する合成樹脂は、収縮率が大きく、ホース壁と螺旋補強体は互いに非接着であるとともに、螺旋補強体が常温でホース壁に密着するように埋入されている樹脂ペレット搬送用ホースである（第１発明）。

第１発明においては、ホース壁を構成する合成樹脂は、平均重合度が２０００以上５０００以下である塩化ビニル樹脂を主体とする樹脂であり、螺旋補強体を構成する合成樹脂は、ポリプロピレン樹脂もしくは高密度ポリエチレン樹脂を主体とする樹脂であることが好ましい（第２発明）。さらに、第２発明においては、ホース壁を構成する合成樹脂の硬度が、ＪＩＳ−Ｋ７２１５のプラスチックのデュロメータ硬さ試験方法タイプＡに準拠して測定した硬度でＨＤＡ７５〜９０の範囲にあることが好ましい（第３発明）。

第１発明の樹脂ペレット搬送用ホースは、常温で適度な曲げ性を有しつつ、高温になっても、過度に曲がりやすくなることが抑制される。

さらに、第２発明のように、特定の樹脂によりホース壁や螺旋補強体を構成すれば、ホースの高温耐久性が向上する。さらに、第３発明のようにすれば、高温の樹脂ペレットがホース内周面にくっつきにくくなり、ホースの詰りが抑制される。

第１実施形態の樹脂ペレット搬送用ホースの一部断面図である。 第１実施形態の樹脂ペレット搬送用ホースの製造に用いられる樹脂条帯の断面図である。 第２実施形態の樹脂ペレット搬送用ホースの一部断面図である。 第２実施形態の樹脂ペレット搬送用ホースの製造プロセスを示す模式図である。

以下図面を参照しながら、発明の実施形態について説明する。発明は以下に示す個別の実施形態に限定されるものではなく、その形態を変更して実施することもできる。
図１に、発明の第１実施形態の樹脂ペレット搬送用ホース１を、一部断面図で示す。図１では図の上側半分を断面図で示し、図の下側半分を外観で示している。図３も同様である。樹脂ペレット搬送用ホース１は、例えば、ペレット乾燥機と樹脂成型機の間に配管されて、樹脂ペレットの搬送に用いられる。

樹脂ペレット搬送用ホース１は、合成樹脂により形成された略円筒状の可撓性ホースであり、ホース壁２と螺旋補強体３を有している。必要に応じ、他の部材、例えば、ホース外側に保護カバーなどを備えさせてもよい。ホース壁２は合成樹脂製であり、螺旋補強体３も合成樹脂製である。ホース壁２に螺旋補強体３が埋入されている。常温で、ホース壁２と螺旋補強体３とが密着していてもよい。

ホース壁２は、内周面２ａがほぼ平坦な円筒状に形成されている。また、ホース壁２の外周面２ｂが螺旋状の凹凸波形とされている。すなわち、ホース壁２の外周には、ホース外側に向かって凸状になった凸条及びホース内側に向かって凹入する凹溝が螺旋状に設けられている。螺旋の条数は特に限定されない。本実施形態では、外周面２ｂが１条の螺旋状の凹凸波型とされている。

螺旋補強体３の断面形状は特に限定されない。本実施形態では、螺旋補強体３は円形の断面を有する。断面は、楕円状や半円形であってもよいし、矩形状であってもよい。
前記螺旋補強体３は、ホース壁２の外周面２ｂがホース外側に向かって凸状になった部分（凸条部分）に埋入されている。

ホース壁２を構成する合成樹脂は、ホースに適度な曲げ変形を与えうるよう、適度な柔軟性を有する合成樹脂が選択される。例えば、軟質塩化ビニル樹脂や、低密度ポリエチレン樹脂、オレフィン系熱可塑性エラストマーなどの熱可塑性樹脂や、ゴムなどが、ホース壁の構成材料として例示される。

ホース壁２を構成する合成樹脂として、平均重合度が２０００以上５０００以下である塩化ビニル樹脂を主体とする樹脂を使用することが好ましい。より好ましい平均重合度の範囲は、３０００以上４０００以下である。また、ホース壁２を構成する合成樹脂の硬度が、ＪＩＳ−Ｋ７２１５のプラスチックのデュロメータ硬さ試験方法タイプＡに準拠して測定した硬度でＨＤＡ７５〜９０の範囲にあることが好ましい。ホース壁２を構成する合成樹脂には、可塑剤などの添加剤を配合してもよい。

螺旋補強体３を構成する合成樹脂は、ホースの円筒状形態を維持できるよう、適度な剛性を有する合成樹脂が選択される。例えば、硬質塩化ビニル樹脂や、高密度ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂などの熱可塑性樹脂が、螺旋補強体３の構成材料として例示される。

螺旋補強体３を構成する合成樹脂は、ポリプロピレン樹脂もしくは高密度ポリエチレン樹脂を主体とする樹脂であることが好ましい。螺旋補強体３を構成する合成樹脂には、充填材などの添加剤を配合してもよい。

ホース壁２と螺旋補強体３は互いに非接着である。すなわち、両者は、互いに接着されておらず、埋入されることで一体化している。螺旋補強体３は、好ましくは、常温でホース壁２に密着するように埋入されている。螺旋補強体３とホース壁２とが密着していると、ホースが配管された姿勢を維持しやすくなる。

ホース壁２と螺旋補強体３は互いに非接着となるように、それぞれの合成樹脂が選択される。両者の合成樹脂が半溶融状態で接触しても溶着しないような組み合わせであることが好ましい。
例えば、ホース壁２が、軟質塩化ビニル樹脂を主体とする樹脂で構成される場合には、螺旋補強体３は、ポリプロピレン樹脂もしくは高密度ポリエチレン樹脂を主体とする樹脂で構成されることが好ましい。

さらに、ホース壁２を構成する合成樹脂に比べ、螺旋補強体３を構成する合成樹脂の方が、樹脂の収縮率が大きくなるよう選択される。ここで、樹脂の収縮率とは、溶融状態もしくは半溶融状態で樹脂の成型を行った後に、樹脂が冷却されて固化する際に、樹脂の長さ寸法が小さくなる程度、すなわち、成形後に収縮する程度のことである。例えば、ポリプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂は、塩化ビニル樹脂よりも収縮率が大きい。また、収縮率の大きい樹脂は、温度変化により寸法変化しやすい樹脂である。

本実施形態においては、ホース壁２は、硬度がＪＩＳ−Ｋ７２１５のプラスチックのデュロメータ硬さ試験方法タイプＡに準拠して測定した硬度がＨＤＡ８０で、平均重合度が３５００程度である塩化ビニル樹脂を主体とする樹脂により構成されている。また、螺旋補強体３は、ポリプロピレン樹脂を主体とする樹脂で構成されている。

第１実施形態の樹脂ペレット搬送用ホース１の製造方法について説明する。樹脂ペレット搬送用ホース１は、公知のホース成形装置を利用したいわゆるスパイラル成形法により製造できる。すなわち、図２に示したような断面を有する、樹脂条帯Ｔ１を螺旋回転送り動作をするホース成形軸上でらせん状に捲回してホース１が形成される。すなわち、軟質塩化ビニル樹脂により、ホース壁２となるべき部分の樹脂条帯Ｓ２が構成され、ポリプロピレン樹脂により、螺旋補強体３となるべき部分の樹脂条帯Ｓ３が構成され、樹脂条帯Ｓ３が樹脂条帯Ｓ２に埋入されるように、両者が半溶融状態でひも状に共押出される。この半溶融状態の樹脂条帯Ｔ１を、条帯の両側縁部が互いに重なり合って一体化するように、螺旋状に捲回し、円筒状に形成する。すると、樹脂条帯Ｓ２の部分が、円筒状のホース壁２となって、上記樹脂ペレット搬送用ホース１が製造される。

ここで、樹脂条帯Ｓ２と樹脂条帯Ｓ３とは、互いに密着した状態で共押出されるが、互いを構成する樹脂が、互いに接着も溶着もしない樹脂であるため、出来上がるホース１において、ホース壁２と螺旋補強体３とは、互いに密着してはいるが、非接着状態にある。
製造方法をより効率的なものとする観点からは、樹脂条帯Ｓ２と樹脂条帯Ｓ３の両方を熱可塑性樹脂により構成し、両者を共押出することが好ましい。

第１実施形態の樹脂ペレット搬送用ホース１の作用及び効果について説明する。
第１実施形態の樹脂ペレット搬送用ホース１は、ホース内周面がほぼ平坦な円筒状であるので、搬送される樹脂ペレットが詰りにくい。

また、第１実施形態の樹脂ペレット搬送用ホース１は、ホース壁２を構成する合成樹脂に比べ、螺旋補強体３を構成する合成樹脂の収縮率が大きく、かつ、ホース壁２に螺旋補強体３が非接着状態で埋入されているので、常温で適度な曲げ性を有しつつ、高温になっても過度に曲がりやすくなることが抑制される。以下それを説明する。

ホース壁２と螺旋補強体３が非接着なので、ホースを曲げ変形させる際に、両者が相対的にずれるように移動可能であり、曲げやすい。また、両者が非接着で相対移動可能な状態で埋入されているので、ホースを曲げたい箇所で、ホースを繰り返し曲げるなどしてなじませることができ、ホースの配管の際の曲げ性が良好である。すなわち、常温の、ホースが比較的硬い状態でも、ホースの曲げ性が良い。

また、第１実施形態の樹脂ペレット搬送用ホース１は、ホース壁２に比べ、螺旋補強体３の合成樹脂の収縮率が大きくされていることにより、ホースが使用時に高温になった場合にも過度に曲げ性が良くなってしまうことが抑制される。
ホースが形成される際には、ホース壁２と螺旋補強体３が互いに密着するように形成され、その後、ホースが冷却されて常温となり、その状態で、配管等に供される。この時、常温では、ホース壁２に比べ螺旋補強体３の方がより収縮した状態にあるため、ホース壁２と螺旋補強体３の間は緊密な締め付け状態とはならず、ホース壁２と螺旋補強体３の間の密着が緩んだ状態や、ホース壁が螺旋補強体に密着するもののホース壁が緩んだ状態、もしくは、ホース壁と螺旋補強体の間に少し隙間ができた状態となっている。このため、第１実施形態の樹脂ペレット搬送用ホース１は、常温では、ホース壁２と螺旋補強体３が相対的にずれやすくなって、曲げやすくなっている。

一方、樹脂ペレット搬送用ホース１が高温で使用されると、収縮率の関係により、逆に、螺旋補強体３がホース壁２よりも膨張し、ホース壁２により、螺旋補強体３が締め付けられるようになる。その結果、ホース壁２と螺旋補強体３の間が緊密に密着するようになり、両者がずれにくくなる。そのため、樹脂ペレット搬送用ホース１は、常温から高温になっても、常温時のホースの曲げ姿勢が維持されやすく、ホースの曲げ性が過度に大きくなってしまうことが抑制される。また、常温でホース壁が螺旋補強体に密着していると、この効果がより顕著に発揮される。

さらに、ホース壁２を構成する合成樹脂が、平均重合度が２０００以上５０００以下である塩化ビニル樹脂を主体とする樹脂であって、螺旋補強体３を構成する合成樹脂が、ポリプロピレン樹脂もしくは高密度ポリエチレン樹脂を主体とする樹脂であると、上記樹脂ペレット搬送用ホース１が製造しやすくなると共に、ホースの高温耐久性が向上する。特に、ホース壁を平均重合度が２０００以上５０００以下である塩化ビニル樹脂を主体とする樹脂で構成することにより、高温で樹脂ペレットが衝突する際のホース壁の表面強度が高められて、高速で搬送される樹脂ペレットによってホース内周が削られたりすることが抑制されて、ホースの高温耐久性が向上する。

また、さらに、ホース壁２を構成する合成樹脂の硬度が、ＪＩＳ−Ｋ７２１５のプラスチックのデュロメータ硬さ試験方法タイプＡに準拠して測定した硬度でＨＤＡ７５〜９０の範囲にあれば、高温になったペレットがホースの内周面にくっつきにくくなり、ホースの詰りが抑制される。

発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変をして実施することができる。以下に発明の他の実施形態について説明するが、以下の説明においては、上記実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様である部分についてはその詳細な説明を省略する。また、以下に示す実施形態は、その一部を互いに組み合わせて、あるいは、その一部を置き換えて実施できる。

図３には、第２実施形態の樹脂ペレット搬送用ホース５を示す。本実施形態では、ホース壁６に螺旋補強体７が埋入されている。螺旋補強体７の断面形状は、本実施形態のように、ホース内周側がホース軸方向と略平行な直線状に形成されたものであることが好ましい。本実施形態では、ホース内周側が直線状でホース外周側が半円状にされた、かまぼこ形状に螺旋補強体７が形成されている。

螺旋補強体のホース内周側が直線状であると、ホース内周面が平滑な円筒状になりやすく、樹脂ペレットの詰り防止により効果的である。

図４には、第２実施形態の樹脂ペレット搬送用ホース５が形成される様子を模式的に示している。本実施形態のように、ホース壁の形成にあたって、複数の条帯を積層してもよい。まず、テープ状の樹脂条帯Ｔ２が半溶融状態で押出され、螺旋状に捲回され、一体化されて円筒状にされる。その外周に、所定断面で半溶融状態に押出された樹脂条帯Ｓ４が螺旋状に巻きつけられる。樹脂条帯Ｓ４が後に、螺旋補強体７となる。樹脂条帯Ｓ４のさらに外周に、所定断面の樹脂条帯Ｔ３が半溶融状態で押出され、螺旋状に捲回される。樹脂条帯Ｔ３は、樹脂条帯Ｓ４を覆うように捲回されると共に、樹脂条帯Ｔ３の両側縁部が互いに一体化されつつ、樹脂条帯Ｔ２とも一体になる。このようにして、樹脂条帯Ｔ２と樹脂条帯Ｔ３が、ホース壁６となる。

この様に、複数の樹脂条帯（Ｔ２，Ｔ３）によりホース壁を構成するようにしてもよい。
本実施形態においても、ホース壁６を構成する合成樹脂に比べ、螺旋補強体７を構成する合成樹脂の収縮率が大きく、かつ、ホース壁６に螺旋補強体７が非接着状態で埋入されていることにより、常温ではホース壁と螺旋補強体の相対移動を許容して適度な曲げ性を有しつつ、高温になった際には、螺旋補強体の方が大きく膨張して、ホース壁により螺旋補強体が締め付けられるようになって、ホース壁と螺旋補強体の相対移動があまり許容されなくなり、ホースが過度に曲がりにくくなる。

また、上記第２実施形態のように、複数の樹脂条帯（Ｔ２，Ｔ３）によりホース壁６を構成する場合には、ホース内周面を構成する樹脂条帯Ｔ２を、ホース外周面を構成する樹脂条帯Ｔ３よりも、より硬質な樹脂で構成することが好ましい。そのようにすると、ホース内周面が樹脂ペレットに削られにくくなって、ホースの耐久性が向上する。

樹脂ペレット搬送用ホースは使用時に帯電しやすいので、ホースには、金属線等を備えさせてアースがとれるようにすることが好ましい。また、ホース壁を構成する樹脂に帯電防止剤を配合してもよい。

また、上記実施形態の説明では、ホース壁と螺旋補強体が共に熱可塑性樹脂からなる樹脂ペレット搬送用ホースについて説明したが、これに限定されるものではなく、ホース壁と螺旋補強体のいずれか一方が熱可塑性樹脂で他方が熱硬化性樹脂からなるホースであってもよいし、ホース壁と螺旋補強体が共に熱硬化性樹脂からなるホースであってもよい。

本発明の樹脂ペレット搬送用ホースは、樹脂ペレットの輸送、特に高温で乾燥された樹脂ペレットの輸送に適しており、産業上の利用価値が高い。

１，５ 樹脂ペレット搬送用ホース
２，６ ホース壁
３，７ 螺旋補強体

Claims (3)

1. 合成樹脂製のホース壁に合成樹脂製の螺旋補強体が埋入された樹脂ペレット搬送用ホースであって、
   前記ホース壁は、内周面がほぼ平坦な円筒状であると共に、外周面が螺旋状の凹凸波形とされており、
   前記螺旋補強体は、ホース壁外周面がホース外側に向かって凸状になった部分に埋入されており、
   ホース壁を構成する合成樹脂に比べ、螺旋補強体を構成する合成樹脂は、収縮率が大きく、
   ホース壁と螺旋補強体は互いに非接着であるとともに、
   螺旋補強体が常温でホース壁に密着するように埋入されている
   樹脂ペレット搬送用ホース。
2. ホース壁を構成する合成樹脂は、平均重合度が２０００以上５０００以下である塩化ビニル樹脂を主体とする樹脂であり、
   螺旋補強体を構成する合成樹脂は、ポリプロピレン樹脂もしくは高密度ポリエチレン樹脂を主体とする樹脂である請求項１に記載の樹脂ペレット搬送用ホース。
3. ホース壁を構成する合成樹脂の硬度が、ＪＩＳ−Ｋ７２１５のプラスチックのデュロメータ硬さ試験方法タイプＡに準拠して測定した硬度でＨＤＡ７５〜９０の範囲にある請求項２に記載の樹脂ペレット搬送用ホース。

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