JP6763620B1 - 可撓管及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
詳しくは、外観が金属色のメタル調可撓管及びその製造方法に関する。
キャリヤーホースは、押出し成形工程の間、未だ軟らかい材料内にマルチフィラメント糸が圧入されて螺旋状に交差した糸補強部を埋設することにより、キャリヤーホースの表面に溝状の凹部をマルチフィラメント糸の流れに沿って有している。
プラスチックホースをシャワーホースとして利用する場合には、キャリヤーホースの外表面上に温間スタンピングシート(テープ)を螺旋状に周回させている。これにより、金属化層がキャリヤーホースの外側面を覆うように接着層で接着され、金属化層の保護シートとして外側ホースが一体的に成形される。
プラスチックホース(装飾ホース)を造る方法は、予め造られているキャリヤーホースをその外側でキャリヤーテープと結合されている温間スタンピングシート(テープ)で覆い、温間スタンピングシートを熱および圧力を適用することにより全面でかつ固くキャリヤーホースの外側と結合し、その後キャリヤーテープを引剥がす。
またシャワーホースなどのような外観を重視するメタル調可撓管の場合には、単に光沢が有る金属の質感を得るだけでなく、視覚的美観に優れて装飾効果の高いものの需要がある。
しかし乍ら、特許文献1では、ホースの表面全長に亘って、糸補強部により螺旋状に交差する溝状の凹部、温間スタンピングシート(テープ)の突き合わせ縁部や周方向へ重なり合った部位が一様にあるのみで、方向性を識別可能な機能がなく、金属の質感の他に特別な視覚的美観を有するものではなかった。これに加えて温間スタンピングシート(テープ)の突き合わせ縁部には、継ぎ目や隙間などを生じるおそれがあった。
さらに特許文献1をシャワーホースとして利用した場合には、PVCのような熱可塑性の材料からなるキャリヤーホースと、キャリヤーホースの表面全体に接着層で固く結合された金属化層(アルミニウム蒸着部)とでは、それらの曲げ変形や引張り変形や温度変化に伴う伸び量が大きく異なるため、キャリヤーホースの変形に金属化層が追従できない。
それにより、長期間に亘り使用すると金属化層にひび割れや亀裂が発生し、そこから接着層を通ってキャリヤーホースの表面との間に湯水などが浸入してしまい、キャリヤーホースの表面より金属化層が剥離してしまうという問題があった。
またホースの表面全長に亘って生じる溝状の凹部には、水垢や湯垢などの異物が溜まって付着する可能性が高い。しかも、このような溝状の凹部に溜まった水垢や湯垢などの異物は、清掃で簡単に落とすことが困難であるため、不潔になり易く、長期の使用に伴って外観を低下させてしまうという問題もあった。
また、このような課題を解決するために本発明に係る可撓管の製造方法は、有色の外表面を有する下地層と、前記下地層の外側に設けられる被覆層と、を押出し成形する可撓管の製造方法であって、前記被覆層となる第二材料に反射面を有する複数の薄片が分散される混入工程と、前記複数の薄片が分散された前記第二材料を前記下地層となる第一材料の外側に積層されるように押出し成形する成形工程と、を含み、前記成形工程では、前記下地層の前記外表面に対して前記複数の薄片を同一方向へ傾斜状に配向させることを特徴とする。
本発明の実施形態に係る可撓管Aは、図1〜図3に示すように、例えばシャワーホースやそれに類似するホース又はチューブなどとして用いられる管体である。可撓管Aとしては、外観が金属色のメタル調可撓管A1であることが好ましい。金属色としては、シルバー色,ブロンズ色,ゴールド色などがある。
詳しく説明すると、本発明の実施形態に係る可撓管Aは、有色の外表面1aを有する下地層1と、下地層1の外側に設けられる被覆層2と、を主要な構成要素として備えている。
さらに被覆層2の外側に設けられる保護層3と、下地層1の内側に設けられる内層4と、を備えることが好ましい。この場合には、インナーとなる一つの内層4に対し、アウターとして下地層1,被覆層2及び保護層3の三層が積層された四層構造となり、被覆層2が下地層1と保護層3の間に中間層として積層される。
また必要に応じて図3(a)(b)に示されるように、下地層1と内層4の間に補強層5を備えることも可能である。
下地層1の具体例としては、塩化ビニル樹脂などの熱可塑性樹脂に、適度に柔らかくするための可塑剤、加工時および使用期間中の劣化を防ぐための安定剤、その他の滑剤や充填剤や加工助剤や改良材などが所定比率で添加されたものを用いている。
下地層1において少なくとも外表面1aは、有色に形成されている。
有色の外表面1aの具体例としては、下地層1を構成する軟質材料に顔料を添加して、下地層1の全体を所定の色に着色することや、透明又は半透明などを含む無色の軟質材料からなる下地層1の外表面1aに対し、塗装などによって有色層を一体的に形成するなどが挙げられる。図示例の場合には、下地層1において外表面1aを含めた全体が黒色に着色されている。
また、その他の例として図示しないが、外表面1aを白色などの黒以外の色に変更することや、矢印などのマーク又は文字などの目印を印刷することなどの変更が可能である。
多数の薄片21は、薄板状に形成されたミクロンサイズ又はナノサイズなどのフレークやセルなどと呼ばれるものである。各薄片21においての長径な面には、下地層1の外表面1aとは違うように光反射する反射面21aが形成されている。
本発明の実施形態に係る可撓管Aがメタル調可撓管A1である場合には、各薄片21の反射面21aが金属色面となる。多数の薄片21の具体例としてメタル調可撓管A1である場合には、例えば特開2005−298905号公報に開示された「鱗片状メタルフレーク」やそれに類似された構造のものが用いられる。
これにより、被覆層2に分散配置された複数(多数)の薄片21は、保護層3の外側からの外観が透明又は半透明の保護層3を透過して見えるように構成される。
また保護層3の色としては、無色透明や無色半透明にすることが好ましく、その他に有色透明や有色半透明に変更することも可能である。有色透明や有色半透明の保護層3は、透明又は半透明の軟質材料(第三材料)31に、赤色系,青色系,緑色系,黄色系などの有色顔料(図示しない)を配合するなどで形成される。
このため内層4は、下地層1の内面と密着して円筒状に覆うように形成されるとともに、内層4の内表面4aが平滑化されている。
補強線材51としては、例えばポリエステルやナイロン(登録商標)やアラミドなどの合成樹脂製繊維からなる補強糸が主に用いられる。その他には、ステンレスなどの金属線又はそれに類する硬質材料からなるコイルなどを用いることもできる。この補強糸としては、複数本の細い合成樹脂製繊維を撚り合わせたマルチフィラメント、一本の合成樹脂製繊維からなるモノフィラメント(monofilament:単繊維)、テープ状の合成樹脂製繊維からなるフラットヤーン(又はテープヤーン)などがある。
補強線材51の具体例として図3(a)(b)に示される例の場合には、マルチフィラメントからなる補強糸を内層4の外周面に沿ってそれぞれ螺旋状に巻き付けることにより、網状のブレード構造としている。
また、その他の例として図示しないが、補強線材51の補強糸としてマルチフィラメントに代えモノフィラメントやフラットヤーンを螺旋状又は網状に巻き付けたり、補強糸などを内層4の外周面に沿ってニット編みすることで中空円筒形の網状に編み込んだり変更することも可能である。
混入工程では、被覆層2となる第二材料22に、多数の薄片21を配合して練り込むことにより、第二材料22の中で多数の薄片21が略均等に分散される。
成形工程では、混入工程によって多数の薄片21が分散された第二材料22を、押出し成形機(図示しない)で下地層1の第一材料11と重ね合わせて押し出すことにより、下地層1の第一材料11と被覆層2の第二材料22が連続的に積層成形される。
この押出し成形時に生じる圧力で、第二材料22中の多数の薄片21が下地層1の外表面1aに対して軸方向へ所定の角度で傾斜するように姿勢制御される。これにより、多数の薄片21は、下地層1の外表面1aに対して同一方向へ傾斜状に配向されることになる。
成形工程の具体例として図1に示される場合には、押出し成形機から内層4の外表面4bに沿って下地層1の第一材料11を押し出すと同時に、被覆層2の多数の薄片21が練り込まれた第二材料22と、保護層3の第三材料31を押し出している。
この場合には、下地層1の第一材料11と保護層3の第三材料31による両側からの圧力で、下地層1の外表面1aに対して多数の薄片21のすべてが同一方向へ確実に傾斜して配向される。
なお、図1において、押出し成形機から押し出される下地層1の第一材料11を符号「1e」の矢印で示し、押出し成形機から押し出される被覆層2の多数の薄片21が練り込まれた第二材料22を符号「2e」の矢印で示し、押出し成形機から押し出される保護層3の第三材料31を符号「3e」の矢印で示している。符号「E」で示される矢印は、押出成形方向である。
またその他の例として図示しないが、インナーとなる内層4の第四材料41を含めてすべての材料(下地層1の第一材料11,被覆層2の多数の薄片21が練り込まれた第二材料22,保護層3の第三材料31)を共押出し成形することも可能である。
図2では、被覆層2をオシロスコープで500倍拡大させるとともに、光入射して多数の薄片21の反射面21aで鏡面反射した状態を撮影した。
図3(a)は、図1の矢印方向(3A)から可撓管A(メタル調可撓管A1)を撮影した写真である。
この場合の撮影方向は、多数の薄片21の反射面21aと交差した状態であり、入射した光が多数の反射面21aで反射して、高輝度効果が得られる。このため、この反射方向からの外観は、図3(a)に示されるように、全体的に反射面21aの色合いとなる。
また図3(b)は、図1の矢印方向(3B)から可撓管A(メタル調可撓管A1)を撮影した写真である。
この場合の撮影方向は、多数の薄片21の反射面21aに沿った略平行な状態であり、入射した光が多数の反射面21aと交差せずに多数の薄片21で邪魔されることなく擦り抜けて下地層1の外表面1aに吸収される。このため、この非反射方向からの外観は、図3(b)に示されるように、下地層1の外表面1aの色となる。
図示例の場合には、下地層1の外表面1aが黒色であるため、図3(a)よりも色濃くなった。
なお、その他の例として下地層1の外表面1aが白色に変更した場合には、図3(a)よりも色淡くなり、外表面1aに矢印などのマーク又は文字などの目印を印刷した場合には、マークや目印が浮き出ることになる。
また複数の薄片21の傾斜方向に沿って反射面21aと交差せずに入射した光は、複数の薄片21で邪魔されることなく擦り抜けて下地層1の外表面1aに吸収される。これにより、複数の薄片21の傾斜方向に沿った方向からの外観は、下地層1の外表面1aの色となる。
このため、複数の薄片21に対して視線方向を変えることで外観の色目が変化する。
したがって、見る方向の違いによる外観の変化で管の方向性を識別することができる。
その結果、ホースの表面全体に亘って凹部などが一様にある従来のものに比べ、管内の流体が透視不能な可撓管Aであっても、管内を通る流体の流れ方向などを可撓管Aの外から簡単に識別できて、利便性に優れる。
さらに可撓管Aに対して見る方向を変えることに加えて、可撓管Aを全体的又は部分的に屈曲させた時にも、その屈曲部分に配置された複数の薄片21に対する視線方向が変わる。この屈曲時においても外観の色目が変化するため、視覚的美観に優れて装飾効果の向上が図れる。
また、温間スタンピングシート(テープ)の突き合わせ縁部に継ぎ目や隙間などを生じるおそれがある従来のものに比べ、下地層1や被覆層2に継ぎ目や隙間などが乗じないため、より一層高級感を与えることができる。
この場合には、保護層3で被覆層2の全体を下地層1の外表面1aに向け均等に押圧することにより、下地層1の外表面1aに対する複数の薄片21の傾斜角度がそれぞれバラ付かずに統一される。
このため、透明又は半透明の保護層3を通って複数の薄片21の反射面21aと交差する方向へ入射した光は、複数の反射面21aで確実に反射し、保護層3を通った反射光が使用者の目に入る。
したがって、見る方向の違いにより確実に色変化して方向性の識別性能を向上させることができる。
その結果、屈曲時においても外観の色目が確実に変化するため、視覚的美観により優れて更なる装飾効果の向上が図れる。
また可撓管Aをシャワーホースとして使用した場合には、ホースの表面全長に亘って溝状の凹部か生じる従来のシャワーホースに比べ、保護層3で被覆層2の外側を円筒状に覆うことにより、保護層3の外表面3aが平滑化されるため、水垢や湯垢などの異物が付着し難く、しかも簡単な清掃で汚れが落ち、長期に亘って清潔に保てる。
この場合には、複数の薄片21において反射面21aとなる金属色面に向け入射した光は、複数の反射面(金属色面)21aで鏡面反射し、鏡面反射光が使用者の目に入る。
したがって、見る方向の違いにより鏡面反射するメタル調可撓管A1を提供することができる。
その結果、ホースの表面全体に亘って凹部などが一様にある従来のシャワーホースに比べ、メタル調可撓管A1をシャワーホースとして長期間に亘り使用しても被覆層2にひび割れや亀裂が発生せず、金属的な輝きを保持できるとともに柔軟性を維持して、商品価値の向上が図れる。
この場合には、保護層3の有色透明や有色半透明を色換えするだけで、被覆層2中の各薄片21の反射面21aの金属色面が、保護層3の有色透明や有色半透明を透過して、保護層3の外側からの外観が任意な色の金属色になる。
したがって、金属色の光沢を保ちながら多色化が可能なメタル調可撓管A1を提供することができる。
その結果、色合いと品質が一定な多色の金属色を低コストで作り出すことができ、品質性及び経済性に優れる。
さらに下地層1と内層4の間に補強層5が備えられた例を説明したが、これに限定されず、下地層1と内層4の間以外の箇所に補強層5を備えてもよい。
1 下地層 1a 外表面
11 第一材料 2 被覆層
21 薄片 21a 反射面
22 第二材料 3 保護層
Claims (4)
- 有色の外表面を有する下地層と、
前記下地層の外側に設けられる被覆層と、を備え、
前記被覆層には、反射面を有する複数の薄片が分散して配置され、前記複数の薄片が前記下地層の前記外表面に対して同一方向へ傾斜状に配向されることを特徴とする可撓管。 - 前記被覆層の外側に設けられる透明又は半透明の保護層を備え、前記保護層が前記被覆層を前記下地層の前記外表面に向けて押圧するように積層されることを特徴とする請求項1記載の可撓管。
- 請求項1又は2記載の可撓管が金属色のメタル調可撓管であって、
前記複数の薄片の前記反射面が金属色面であることを特徴とするメタル調可撓管。 - 有色の外表面を有する下地層と、前記下地層の外側に設けられる被覆層と、を押出し成形する可撓管の製造方法であって、
前記被覆層となる第二材料に反射面を有する複数の薄片が分散される混入工程と、
前記複数の薄片が分散された前記第二材料を前記下地層となる第一材料の外側に積層されるように押出し成形する成形工程と、を含み、
前記成形工程では、前記下地層の前記外表面に対して前記複数の薄片を同一方向へ傾斜状に配向させることを特徴とする可撓管の製造方法。
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