JP6737547B2 - Synthetic resin hose - Google Patents
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本発明は、螺旋補強体が一体化された可撓性を有する合成樹脂製ホースに関する。特に塩化ビニル樹脂製のホース壁を有する合成樹脂製ホースに関する。 The present invention relates to a flexible synthetic resin hose in which a spiral reinforcement is integrated. In particular, it relates to a synthetic resin hose having a vinyl chloride resin hose wall.
螺旋補強体が一体化された合成樹脂製ホースは、液体や空気や粉、粒状体の移送などの多彩な用途に使用されている。特に、塩化ビニル樹脂によりホース壁が構成されていると、塩化ビニル樹脂が成形性に優れていることから、多彩なホースを製造できて便利である。 BACKGROUND ART A synthetic resin hose in which a spiral reinforcement is integrated is used for various purposes such as transfer of liquid, air, powder, and granular material. In particular, if the hose wall is made of vinyl chloride resin, the vinyl chloride resin is excellent in moldability, so that various hoses can be manufactured, which is convenient.
例えば、特許文献1には、積層構造を有する軟質塩化ビニル樹脂製のホース壁と、硬質塩化ビニル樹脂製の補強体で構成される可撓性ホースが開示されており、当該可撓性ホースによれば、高温のペレットを搬送する際のホースの耐久性や耐熱性を向上できる。
For example,
こうした可撓性ホースは多彩な用途に使用されうるものであることから、より高いレベルの強度や耐久性が求められるに至っている。例えば、特許文献1に開示されるような塩化ビニル樹脂製のホースを、曲げた状態で使用していると、時間の経過とともに補強体に割れやひびが生じ、その部分を起点として、ホース壁が破断してしまうことがあることが判明した。
Since such flexible hoses can be used for various purposes, higher levels of strength and durability have been demanded. For example, when a vinyl chloride resin hose as disclosed in
特にホースの使用環境の温度が高いと、補強体やホース壁に損傷が発生しやすくなる。高温で減圧してホースを使用すると、ホースがつぶれやすい。また、ホースに繰り返し圧力が加えられる場合にも、損傷が発生しやすくなる。
本発明の目的は、可撓性ホースの耐久性を高めることにある。
In particular, if the temperature of the environment in which the hose is used is high, the reinforcing body and the hose wall are likely to be damaged. When decompressing at high temperature and using the hose, the hose is easily crushed. Also, damage is likely to occur when the pressure is repeatedly applied to the hose.
It is an object of the present invention to increase the durability of flexible hoses.
発明者は、鋭意検討の結果、樹脂製の螺旋補強体を、他の樹脂により被覆した状態でホース壁に一体化すると、合成樹脂製ホースの耐久性が向上することを知見し、本発明を完成させた。 The inventor, as a result of diligent study, found that the durability of a synthetic resin hose is improved when a spiral reinforcement made of a resin is integrated with a hose wall in a state of being covered with another resin, and the present invention Completed
本発明は、塩化ビニル樹脂製のホース壁にポリエステル系熱可塑性エラストマー製の螺旋補強体が一体化された合成樹脂製ホースであって、前記螺旋補強体がホース壁よりも硬質な塩化ビニル樹脂により被覆された状態でホース壁に一体化されている合成樹脂製ホースである(第1発明)。 The present invention is a synthetic resin hose in which a spiral reinforcement made of a polyester-based thermoplastic elastomer is integrated with a vinyl chloride resin hose wall, wherein the spiral reinforcement is made of a vinyl chloride resin that is harder than the hose wall. A synthetic resin hose that is integrated with a hose wall in a covered state ( first invention).
第1発明においては、ポリエステル系熱可塑性エラストマーがハードセグメントとソフトセグメントを有するブロック共重合体を主体とし、ハードセグメントがポリブチレンテレフタレートであることが好ましい(第2発明)。また、第1発明もしくは第2発明においては、ホース壁が可塑剤を含む塩化ビニル樹脂で形成されており、螺旋補強体を被覆する樹脂が可塑剤を含まない塩化ビニル樹脂であることが好ましい(第3発明)。 In the first invention, it is preferable that the thermoplastic polyester-based elastomer mainly comprises a block copolymer having a hard segment and a soft segment, and the hard segment is polybutylene terephthalate ( second invention). Further, in the first invention or the second invention, it is preferable that the hose wall is formed of a vinyl chloride resin containing a plasticizer, and the resin coating the spiral reinforcement is a vinyl chloride resin containing no plasticizer ( Third invention).
本発明の合成樹脂製ホース(第1発明)によれば、ホースの耐久性が高められる。さらに、第2発明や第3発明のようにすれば、ホースの耐久性の向上がより顕著なものとなる。 According to the synthetic resin hose of the present invention ( first invention ), the durability of the hose is enhanced. Further, according to the second invention and the third invention, the durability of the hose is more significantly improved.
以下図面を参照しながら、温水配管に使用される合成樹脂製ホースを例として、発明の実施形態について説明する。なお、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実施形態の合成樹脂製ホース1を、一部断面図で示す。
Embodiments of the invention will be described below with reference to the drawings, taking a synthetic resin hose used for hot water piping as an example. The invention is not limited to the individual embodiments described below, and the embodiments can be modified and implemented. FIG. 1 shows a partial cross-sectional view of a
合成樹脂製ホース1は、合成樹脂により形成された可撓性ホースであり、略円筒状のホース壁11と螺旋補強体14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11は塩化ビニル樹脂製である。本実施形態においては、螺旋補強体14も塩化ビニル樹脂製である。本実施形態では、ホース壁11の外周に螺旋補強体14が一体化されている。ホース壁11と螺旋補強体14の一体化は、ホース壁11に螺旋補強体14が埋入される形態であってもよいし、ホース壁11の内周に螺旋補強体14が一体化される形態であってもよい。
The
ホース壁11の具体的形態は特に限定されない。ホース壁11は中心軸とほぼ平行に形成された円筒状であってもよいし、ホース壁11は凹凸波型を有する蛇腹状であってもよい。また、螺旋補強体14の具体的形態も、螺旋状に形成された補強体である限り、特に限定されない。螺旋補強体14の断面形状は、本実施形態のように円形であってもよいし、半円形、楕円形、矩形状など、他の断面形状であってもよく、螺旋補強体14を中空形状に設けてもよい。また、螺旋補強体の条数は、特に限定されず、本実施形態のように1条であってもよいが、2条もしくはそれ以上の条数で螺旋補強体が設けられていてもよい。
The specific form of the
本実施形態では、螺旋補強体14はホース壁11よりも硬質な塩化ビニル樹脂により形成されている。すなわち、ホース壁11が比較的柔軟で可撓性を有する軟質塩化ビニル樹脂により構成される一方で、螺旋補強体14は、より硬質な塩化ビニル樹脂により構成されている。ホース壁11を構成する塩化ビニル樹脂には可塑剤が含まれていてもよい。ホース壁11に含まれる可塑剤は非移行性の可塑剤であることが好ましい。また、螺旋補強体14を構成する塩化ビニル樹脂には可塑剤が含まれないことが好ましい。
In this embodiment, the
本実施形態では、螺旋補強体14は、ポリエステル系熱可塑性エラストマーにより被覆された状態で、ホース壁11に一体化されている。ポリエステル系熱可塑性エラストマーによる被覆によって、螺旋補強体14の外周には、被覆層15が形成されている。そして、螺旋補強体14はポリエステル系熱可塑性エラストマー製の被覆層15を介して、ホース壁11に接合されている。被覆層15とホース壁11の接合は、通常は溶着によるが、接合強度を高めるために接着剤などを併用してもよい。
In the present embodiment, the
被覆層15を構成するポリエステル系熱可塑性エラストマーについて説明する。ポリエステル系熱可塑性エラストマーは、ポリエステル系成分からなるハードセグメントと、ポリエーテル系成分からなるソフトセグメントを有するブロック共重合体を主成分とする熱可塑性樹脂であることが好ましい。また、ハードセグメントが結晶層となって、樹脂としての基本的な性質を発現しつつ、ソフトセグメントが非晶相となって、エラストマーとしての性質を発現するものであることが好ましい。また、上記ブロック共重合体は、一部が変性されたものや、官能基が導入された物を含む。
The polyester thermoplastic elastomer forming the
さらに、被覆層15を構成するポリエステル系熱可塑性エラストマーは、ハードセグメントがポリブチレンテレフタレート(PBT)であることが特に好ましい。そのようなポリエステル系熱可塑性エラストマーは、東レ・デュポン株式会社から、ハイトレル(商標登録)の商品名で市販されている。
Further, it is particularly preferable that the hard segment of the polyester thermoplastic elastomer forming the
被覆層15を構成するポリエステル系熱可塑性エラストマーの硬度は、螺旋補強体14を構成する塩化ビニル樹脂の硬度よりも低くなるようにされることが好ましい。また、被覆層15を構成するポリエステル系熱可塑性エラストマーの硬度は、ホース壁11を構成する塩化ビニル樹脂の硬度よりも高くなるようにされることが好ましい。
The hardness of the polyester-based thermoplastic elastomer forming the
第1実施形態の合成樹脂製ホース1の製造方法について説明する。合成樹脂製ホース1は、公知のホース成形装置M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。図2に示すように、平行四辺形状の断面を有する軟質塩化ビニル樹脂条帯T1を半溶融状態で押出成型しながら、ホース成形装置Mの成形軸SFTに供給し、螺旋回転送り動作をするホース成形軸SFT上で、樹脂条帯T1の両側縁部が互いに重なり合うようにらせん状に捲回してホース壁11が形成される。また、螺旋補強体14となるべき硬質な塩化ビニル樹脂と、被覆層15となるべきポリエステル系熱可塑性エラストマーとを、半溶融状態で共押出しして樹脂条帯T2を形成し、ホース成形軸SFT上に形成されたホース壁11の外周に螺旋状に巻きつける。すると、樹脂条帯T2が、円筒状のホース壁11に溶着一体化する。その後、適宜冷却して上記合成樹脂製ホース1が得られる。
A method of manufacturing the
本発明の合成樹脂製ホース1の作用及び効果について説明する。合成樹脂製ホース1によれば、従来のホースに比べ、ホースの耐久性が高められる。
The operation and effect of the
特許文献1に開示されるような塩化ビニル樹脂製のホースを、曲げた状態で使用していると、時間の経過とともに補強体に割れやひびが生じ、その部分を起点として、ホース壁が破断してしまうことがある。特に高温の環境下でホースを使用すると、破断が生じやすい。この原因は定かではないが、補強体を構成する樹脂の熱老化等による補強体の強度低下や、いわゆるストレスクラックの発生により、補強体にクラックが生じ、その後、クラックが成長して、補強体と一体化したホース壁の部分までクラックが進行してホース壁が破断するものと推定される。
When a hose made of vinyl chloride resin as disclosed in
本発明の合成樹脂製ホース1においては、螺旋補強体14がポリエステル系熱可塑性エラストマーの被覆層15により被覆された状態でホース壁11に一体化されているので、螺旋補強体14にクラックが生じたとしても、その周囲をポリエステル系熱可塑性エラストマーの被覆層15が包んでいて、クラックの成長を抑制する。また、補強体14の中でクラックが拡大したとしても、柔軟な被覆層15がホース壁11と補強体14の間に設けられていて、補強体のクラックがそのままホース壁に進行してしまうことが抑制される。したがって、補強体のクラックを起点としてホース壁が破断してしまうことが抑制され、ホースの耐久性が向上する。
In the
特に、ポリエステル系熱可塑性エラストマーがハードセグメントとソフトセグメントを有するブロック共重合体を主体とし、ハードセグメントがポリブチレンテレフタレートである場合には、被覆層15が高温でも高い強度を有するため、上記耐久性の向上効果が、ホースを高温で使用した際にも顕著なものとなる。
In particular, when the polyester-based thermoplastic elastomer is mainly composed of a block copolymer having a hard segment and a soft segment, and the hard segment is polybutylene terephthalate, the
また、ホース壁11を構成する塩化ビニル樹脂が可塑剤、特に移行性の可塑剤を有する場合には、以下の観点からも、ホースの耐久性が向上する。
Further, when the vinyl chloride resin forming the
特許文献1に開示されるような塩化ビニル樹脂製のホースにおいて、ホース壁の塩化ビニル樹脂に可塑剤が含まれていると、ホースを使用するにつれて、ホース壁に含まれる可塑剤が補強体に移行していく。ホースの使用環境が高温であると、移行しやすくなる。可塑剤が移行すると、補強体が軟化し、ホースの円筒状形状を維持する働きが弱くなり、ホースがつぶれたり、キンクしたりしやすくなる。また、ホース壁からは可塑剤が抜けていくため、ホース壁が剛直になりやすく、ホースの柔軟性が損なわれて破断しやすくなる。
In a hose made of vinyl chloride resin as disclosed in
本発明の合成樹脂製ホース1においては、螺旋補強体14がポリエステル系熱可塑性エラストマーの被覆層15により被覆された状態でホース壁に一体化されているので、ホース壁11を構成する塩化ビニル樹脂に可塑剤が含まれていても、ポリエステル系熱可塑性エラストマーの被覆層15がバリア層として働き、可塑剤が螺旋補強体14に移行することが抑制される。したがって、可塑剤の移行によるホース1の劣化を抑制し、耐久性を高めることができる。
In the
特に、ポリエステル系熱可塑性エラストマーがハードセグメントとソフトセグメントを有するブロック共重合体を主体とし、ハードセグメントがポリブチレンテレフタレートである場合には、塩化ビニル樹脂に使用される可塑剤の移行抑制の効果が特に高い。 In particular, when the polyester-based thermoplastic elastomer is mainly a block copolymer having a hard segment and a soft segment, and the hard segment is polybutylene terephthalate, the effect of suppressing the migration of the plasticizer used in the vinyl chloride resin is Especially expensive.
(実施例)
上記第1実施形態の合成樹脂製ホース1に対応するホースをホース内径(直径)25mmで製作し、実施例のホースとした。なお、ポリエステル系熱可塑性エラストマーとしては、東レ・デュポン株式会社製のハイトレル(登録商標)の押出グレードのエラストマーを用いた。一方で、被覆層15がないことを除いて、形状等の他の点は同様としたホースを製作し、比較例のホースとした。
(Example)
A hose corresponding to the
(耐キンク試験)
得られたホースのそれぞれを、ホース中心線の曲げRが半径80mmとなるように180度曲げた状態になるように取り付け、雰囲気温度を80℃として放置した。
比較例のホースは3時間経過時点で、ホースのキンクが発生した。一方、実施例のホースは24時間経過しても、キンクの発生は認められなかった。
(Kink resistance test)
Each of the obtained hoses was attached so as to be bent by 180 degrees so that the bend R of the hose centerline would be 80 mm in radius, and left at an ambient temperature of 80°C.
In the hose of the comparative example, a kink of the hose occurred after 3 hours. On the other hand, no kink was observed in the hoses of the examples even after 24 hours.
(高温減圧耐久試験)
得られたホースのそれぞれを、雰囲気温度を80℃として、760mmHg(0.1MPa)の減圧を実施した。比較例のホースは、5分経過時点でホース壁が減圧により閉塞した。一方、実施例のホースは1時間経過してもホース壁の閉塞は認められなかった。
(High temperature decompression durability test)
Each of the obtained hoses was decompressed to 760 mmHg (0.1 MPa) with the ambient temperature set to 80°C. In the hose of the comparative example, the wall of the hose was closed due to decompression after 5 minutes. On the other hand, in the hoses of the examples, the blockage of the hose wall was not recognized even after 1 hour.
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、これら実施形態は、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。 The invention is not limited to the above-described embodiment, but can be implemented with various modifications. Other embodiments of the invention will be described below, but in the following description, portions different from the above-described embodiment will be mainly described, and detailed description of similar portions will be omitted. Moreover, these embodiments can be implemented by combining some of them with each other or by replacing some of them.
図3には、第2実施形態の合成樹脂製ホース2を示す。本実施形態においては、被覆層25で被覆された螺旋補強体24がホース壁21の内部に埋入されている点、および、ホース壁21の外周に保護層22が設けられている点において、第1実施形態の合成樹脂製ホース1と異なっているが、他の点は同様である。本実施形態においても、同様に、ホースの耐久性、特に高温環境下における耐久性が高められる。なお、保護層22は塩化ビニル製である必要はなく、他の樹脂により形成された層であってもよい。すなわち、ホース壁は、螺旋補強体や被覆層に接合される部分が塩化ビニル樹脂製であればよく、ホース壁の他の部分に他の樹脂を含むのものであってもよい。
FIG. 3 shows a
上記第1実施形態及び第2実施形態においては、いずれも、螺旋補強体が塩化ビニル樹脂製であり、螺旋補強体がポリエステル系熱可塑性エラストマーにより被覆された状態でホース壁に一体化されている実施形態について説明したが、螺旋補強体(14,24)の樹脂と被覆層(15,25)の樹脂を入れ替えて発明を実施してもよい。すなわち、塩化ビニル樹脂製のホース壁にポリエステル系熱可塑性エラストマー製の螺旋補強体が一体化された合成樹脂製ホースにおいて、ホース壁よりも硬質な塩化ビニル樹脂により前記螺旋補強体が被覆された状態でホース壁に一体化されるように、合成樹脂製ホースを構成してもよい(第3実施形態)。 In each of the first and second embodiments, the spiral reinforcement is made of vinyl chloride resin, and the spiral reinforcement is integrated with the hose wall in a state of being covered with the thermoplastic polyester elastomer. Although the embodiment has been described, the invention may be carried out by exchanging the resin of the spiral reinforcement (14, 24) and the resin of the coating layer (15, 25). That is, in a synthetic resin hose in which a spiral reinforcement made of polyester thermoplastic elastomer is integrated with a hose wall made of vinyl chloride resin, the spiral reinforcement is covered with a vinyl chloride resin that is harder than the hose wall. A synthetic resin hose may be configured so as to be integrated with the hose wall (3rd embodiment).
第3実施形態のような構成としても、ホースの耐久性を向上できる。その理由は、仮に、螺旋補強体を被覆する硬質な塩化ビニル樹脂にクラックが生じたとしても、被覆の内側に一体化されたポリエステル系熱可塑性エラストマー製の螺旋補強体が存在することにより、クラックの成長が進行せず、ホース壁が破断してしまうことが抑制されるからである。また、ホース壁を構成する塩化ビニル樹脂に可塑剤が含まれる際に、可塑剤が移行してホース壁等の強度低下が生ずる課題についても、第3実施形態のような構成とすれば、ホース壁と接する硬質な塩化ビニル樹脂が、被覆層状の薄いものとなっているため、移行する可塑剤の絶対量が少なくなり、ホース壁の強度低下が生じにくくなる。この観点から、本実施形態においては、螺旋補強体を被覆する層の厚みが、螺旋補強体の直径の1/3以下であることが好ましい。 Even with the configuration as in the third embodiment, the durability of the hose can be improved. The reason is that even if a crack occurs in the hard vinyl chloride resin that coats the spiral reinforcement, the presence of the spiral reinforcement made of polyester-based thermoplastic elastomer integrated inside the coating causes cracks. This is because the growth of the hose does not proceed and the hose wall is prevented from breaking. Further, when the plasticizer is contained in the vinyl chloride resin forming the hose wall, the plasticizer migrates and the strength of the hose wall or the like is reduced. Since the hard vinyl chloride resin in contact with the wall has a thin coating layer, the absolute amount of the plasticizer to be transferred is small, and the strength of the hose wall is less likely to decrease. From this point of view, in the present embodiment, the thickness of the layer that coats the spiral reinforcement is preferably 1/3 or less of the diameter of the spiral reinforcement.
また、第3実施形態においても、ポリエステル系熱可塑性エラストマーがハードセグメントとソフトセグメントを有するブロック共重合体を主体とし、ハードセグメントがポリブチレンテレフタレートであることが好ましく、ホースの耐久性がより向上する。また、第3実施形態においても、ホース壁が可塑剤を含む塩化ビニル樹脂で形成されており、螺旋補強体を被覆する樹脂が可塑剤を含まない塩化ビニル樹脂であることが好ましく、ホースの耐久性がより向上する。 Also in the third embodiment, it is preferable that the thermoplastic polyester-based elastomer is mainly a block copolymer having a hard segment and a soft segment, and the hard segment is polybutylene terephthalate, which further improves the durability of the hose. .. Also in the third embodiment, it is preferable that the hose wall is made of a vinyl chloride resin containing a plasticizer, and the resin for coating the spiral reinforcement is a vinyl chloride resin containing no plasticizer. Sex is improved.
本発明の合成樹脂製ホースの用途は特に限定されない。上記実施形態の説明では、温水が通流されるホースを例示したが、それ以外の用途、例えば、空気や粉、粒状体の移送にも使用できる。 The use of the synthetic resin hose of the present invention is not particularly limited. In the description of the above embodiment, a hose through which hot water flows is illustrated, but the hose can be used for other purposes, for example, for transferring air, powder, or granular material.
本発明の合成樹脂製ホースは、例えば温水の移送に使用でき、産業上の利用価値が高い。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The synthetic resin hose of the present invention can be used, for example, to transfer hot water and has a high industrial utility value.
1,2 合成樹脂製ホース
11,21 ホース壁
14,24 螺旋補強体
15,25 ポリエステル系熱可塑性エラストマー製の被覆層
1, 2 hose made of
Claims (3)
前記螺旋補強体がホース壁よりも硬質な塩化ビニル樹脂により被覆された状態でホース壁に一体化されている
合成樹脂製ホース。 A synthetic resin hose in which a spiral reinforcement made of polyester-based thermoplastic elastomer is integrated into a vinyl chloride resin hose wall,
A synthetic resin hose in which the spiral reinforcement is integrated with the hose wall in a state of being covered with a vinyl chloride resin that is harder than the hose wall.
請求項1に記載の合成樹脂製ホース。 The thermoplastic polyester elastomer is mainly a block copolymer having a hard segment and a soft segment, and the hard segment is polybutylene terephthalate
The synthetic resin hose according to claim 1 .
請求項1または請求項2に記載の合成樹脂製ホース。 The hose wall is made of vinyl chloride resin containing plasticizer, and the resin covering the spiral reinforcement is vinyl chloride resin containing no plasticizer.
The synthetic resin hose according to claim 1 or 2 .
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