(57)【要約】【課題】ホースの内管内層にポリアミド１２を用いた場合よりも、防錆剤中の金属イオンの透過を抑制し、柔軟性に優れ、ホースの外被層にゴムを用いた場合よりも、難燃性、及び製造性に優れた電子機器冷却用樹脂ホースを提供する【解決手段】内側から、ポリブテン樹脂を含む内管内層２と、熱可塑性樹脂を含む内管外層３と、補強層４と、難燃処理したポリウレタン樹脂を含む外被層６とを少なくとも備えた電子機器冷却用樹脂ホース１０である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側から、ポリブテン樹脂を含む内管内層と、熱可塑性樹脂を含む内管外層と、補強層と、難燃処理したポリウレタン樹脂を含む外被層とを少なくとも備えた電子機器冷却用樹脂ホース。
【請求項２】
前記内管内層の層厚は、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍである請求項１に記載の電子機器冷却用樹脂ホース。
【請求項３】
前記熱可塑性エラストマーは、オレフィン系熱可塑性樹脂である請求項１または請求項２に記載の電子機器冷却用樹脂ホース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器冷却用樹脂ホースに関する。
【背景技術】
【０００２】
大型コンピューターサーバー等に代表される電子機器から発せられる熱の冷却方式は、ファンクーラー等の空冷方式が一般的である。近年、節電・省エネルギーや冷却効率向上のため、従来の空冷式に代わり、水冷式が利用されつつある。
【０００３】
水冷式の冷却方法は、例えば、自動車用エアコンや、コンピューターサーバー等の熱を持つ機器の表面に接着した冷媒輸送用管に冷媒を流すことにより、機器の熱を除去する方法である。冷媒輸送用管は、配管便宜上、柔軟性のある管が求められ、ゴムホースが用いられてきた。
また、冷媒輸送用管が破れて冷媒が電子機器等にかかると、電子機器等を損傷しかねないため、冷媒輸送用管として、冷媒に接する管内層をゴムからポリアミド１２樹脂に置き換えたホースが知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００４】
また、管内層を樹脂で形成したホースとして、ポリブテン樹脂の管内層を用いた給水・給湯用ホースが知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
なお、冷媒には、水道水等が用いられるが、水道水には、水道管の錆発生防止（赤水防止）のため、防錆剤が含まれている。防錆剤には、一般に、リン酸塩、ケイ酸塩、その他の金属イオンが含まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１５２４５号公報
【特許文献２】特開平１１−３３６９５６号公報
【特許文献３】特開平１０−２２０６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、ホースの内管内層にポリアミド１２を用いた場合よりも、防錆剤中の金属イオンの透過を抑制し、柔軟性に優れ、ホースの外被層にゴムを用いた場合よりも、難燃性に優れた電子機器冷却用樹脂ホースを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は、以下の本発明によって達成することができる。
＜１＞  内側から、ポリブテン樹脂を含む内管内層と、熱可塑性樹脂を含む内管外層と、補強層と、難燃処理したポリウレタン樹脂を含む外被層とを少なくとも備えた電子機器冷却用樹脂ホースである。
【０００９】
＜２＞  前記内管内層の層厚は、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍである前記＜１＞に記載の電子機器冷却用樹脂ホースである。
【００１０】
＜３＞  前記熱可塑性樹脂は、オレフィン系熱可塑性樹脂である前記＜１＞または前記＜２＞に記載の電子機器冷却用樹脂ホースである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、内管の構成をポリブテン樹脂（内層）と熱可塑性樹脂（外層）との組合せとすることで、ポリアミド１２を用いた場合に比べ、ホースの柔軟性及び金属イオンの透過抑制に優れた電子機器冷却用樹脂ホースを提供することができる。さらにホース外被に難燃処理したポリウレタン樹脂を用いることで難燃性に優れた電子機器冷却用樹脂ホースを提供することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、内管内層の層厚を０．１ｍｍ以上とすることで、より金属イオン透過性を抑制し、０．５ｍｍ以下とすることでホースが硬化することを抑制することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、内管外層にオレフィン系熱可塑性樹脂を用いることで、特に柔軟性に優れたホースとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は電子機器冷却用樹脂ホ−スの一部切欠斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の電子機器冷却用樹脂ホースを、図面をもって詳細に説明する。
図１は電子機器冷却用樹脂ホースの一部切欠斜視図である。図１に示すように、電子機器冷却用樹脂ホース（以下、「ホース」とも称する）１０は、内管内層２及び内管外層３を少なくとも有する内管１、内管１の外面を被覆する補強層４、補強層４を更に被覆する外被層６を、少なくとも有する。ホース１０は、本発明の効果を損なわない限度において、さらに中間層を設けたり、内管内層２、内管外層３、補強層４、及び外被層６を、各々独立に、２層以上重ねて形成してもよい。
【００１６】
内管１は、少なくとも内管内層２及び内管外層３を有する。内管内層２はポリブテン樹脂を含み、内管外層３は熱可塑性エラストマー（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ；ＴＰＥ）を含む。
【００１７】
内管内層２に含まれるポリブテン樹脂は、ブテンの単独重合体でも、ブテン由来の繰り返し単位５０モル％以上と他の繰り返し単位（例えば、ブテン以外のα−オレフィン）との共重合体であってもよい。ポリブテン樹脂の単量体であるブテンとしては、１−ブテンと２−ブテンが挙げられる。
また、ポリブテン樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は、１１０万〜１３０万であることが好ましい。
【００１８】
後述するように、内管１は、内管内層２と内管外層３とを共押し出しすることにより成形することが好ましい。従って、共押し出し成形におけるポリブテン樹脂の加熱溶融のし易さ、及び、内管内層２と内管外層３との密着性の観点から、内管内層２に含まれるポリブテン樹脂には、重量平均分子量（Ｍｗ）が１１０万〜１３０万である１−ブテン単独重合体のポリブテン樹脂を用いることが好ましい。
このようなポリブテン樹脂は、三井化学社製、ピューロンＰ５０５０等として入手することができる。
【００１９】
内管内層２の少なくとも１つは、ホース１０の最も内部に位置し、冷媒と接する接液部である。内管内層２にポリブテン樹脂を含むことで、冷媒中に含まれる防錆剤中の金属イオンの透過を抑制する。また冷媒自体が内管から漏れることも防止し得る。
内管１を、補強層４で被覆するとき、また、さらに補強層４を外被層６で被覆するときに、内管１を潰れにくくする観点から、内管内層２に含まれるポリブテン樹脂は、硬度６９度〜７９度であることが好ましい。
【００２０】
また、ホース１０の柔軟性を上げるため、内管内層２の層厚は薄く、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍとすることが好ましい。内管内層２の層厚を０．１ｍｍ以上とすることで、より金属イオン透過性を抑制し、０．５ｍｍ以下とすることでホース１０が硬化することを抑制することができる。内管内層２の層厚は、０．１ｍｍ〜０．４ｍｍとすることがより好ましい。
【００２１】
内管外層３は、ホース１０の柔軟性を発現するため、熱可塑性樹脂を含む。内管１を、少なくとも、ポリブテン樹脂を含む内管内層２と熱可塑性樹脂を含む内管外層とにより構成することで、冷媒中の金属イオンの透過を抑制しながら、ホースの柔軟性を発現することができる。
【００２２】
内管外層３に含まれる熱可塑性樹脂は、特に制限されず、例えば、スチレン・ブタジエン樹脂、ポリスチレン等のスチレン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂等のビニル系樹脂、ポリアクリルエステル等のエステル系樹脂、ポリアミド等のアミド系樹脂、ポリウレタン等のウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、及びフッ素系樹脂等が挙げられる。
熱可塑性樹脂は、２種以上を併用してもよい。
【００２３】
内管外層３に含まれる熱可塑性樹脂は、上記の中でも、オレフィン系熱可塑性樹脂が好ましく、サントプレン樹脂、およびダイナプレン樹脂がより好ましい。
【００２４】
特に、ホース１０の金属イオン透過抑制及び柔軟性の観点から、内管１は、重量平均分子量（Ｍｗ）が１１０万〜１３０万である１−ブテン単独重合体のポリブテン樹脂（内管内層２）に対して、オレフィン系熱可塑性樹脂であるサントプレン樹脂またはダイナプレン樹脂（内管外層３）を組み合わせて成形することが好ましい。
【００２５】
また、ホース１０の柔軟性を損なわない観点から、内管１は、１層の内管内層２と１層の内管外層３とから構成され、内管内層２と内管外層３との間には他の層を含まないことが好ましい。
【００２６】
従って、内管１は、ホース１０の金属イオン透過性を抑制しつつ、柔軟性をより上げるためには、層厚が０．１ｍｍ〜０．４ｍｍである内管内層２と、オレフィン系熱可塑性樹脂を含む内管外層３とが隣接した層構成であることが好ましい。
なお、内管外層３の層厚は、０．５ｍｍ〜３ｍｍとすることが好ましく、１ｍｍ〜２．４ｍｍとすることがより好ましい。
【００２７】
内管１の製造方法は、内管内層２を構成するポリブテン樹脂と、内管外層３を構成する熱可塑性エラストマーとを積層可能な方法であれば特に制限されないが、内管内層２と内管外層３との密着成形の観点から、共押し出し成形方法が好ましい。
【００２８】
ホース１０は、内管１を被覆する補強層４を有する。ホース１０が補強層４を有することにより、ホース１０が冷媒の流れにより受ける負荷や、ホース外部から受ける圧力による破損を防ぐことができる。
補強層４は、ホース１０の強度を高めるため、本発明の効果（特に柔軟性）を損なわない限度において、２層以上形成してもよい。補強層４を２層以上形成する場合には、補強層４と中間層（図示せず）とを交互に積層した構成であってもよいし、補強層４を被覆する外被層５を被覆する構成であってもよい。さらに、補強層４と内管外層３との間に下編み層（図示せず）を設けてもよい。
【００２９】
補強層４に用いる繊維は、例えば、好ましくはスパイラル状又はブレード状に編上げた（編成した）もので、内面外層３の外周面上に配置される。補強層４に用いられる繊維の材質や繊維の編み方は特に限定されるものではなく、適宜に用途に応じ選定することができ、例えば、金属繊維や有機繊維が挙げられる。
【００３０】
金属繊維は、特に制限されないが、金属ワイヤー、例えば、真鍮メッキを施した硬鋼線ワイヤー；ステンレスワイヤー；亜鉛メッキを施した既知の金属ワイヤー；等を用いることが好ましい。
【００３１】
なお、硬線ワイヤーに関しては、ピアノ線はＪＩＳ Ｇ ３５０２に、硬鋼線はＪＩＳ Ｇ ３５０６に、ばね用ステンレス鋼線はＪＩＳ Ｇ ４３１４にそれぞれ規定されているが、好適には、硬鋼線ワイヤーや、高圧用途における腐食の防止を考慮したステンレスワイヤーが使用できる。
【００３２】
そして、金属繊維の引張強さは、２００Ｎ／ｍｍ２〜３２００Ｎ／ｍｍ２の範囲が好ましく、２０００Ｎ／ｍｍ２〜２９００Ｎ／ｍｍ２の範囲がより好ましい。また、線径は０．１５ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲が好ましく、０．２ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲がより好ましい。金属繊維の種類にもよるが、引張強さが２００Ｎ／ｍｍ２未満であったり、線径が０．１５ｍｍ未満であると、剛性が低くなってホースの折れ曲がりに対抗する力が弱くなる場合がある。一方、引張強さが３２００Ｎ／ｍｍ２  を超え、線径が１．０ｍｍを越えると、ホース全体の柔軟性が相当低くなってしまう場合がある。
【００３３】
前記有機繊維としては、例えば、アラミド繊維、ポリアリレート繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維〔例えば、ポリエチレンテレフタレート繊維（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート繊維（ＰＥＮ）等〕、超高分子量ポリエチレン繊維、炭素系繊維等が挙げられる。本発明に用いる有機繊維として好ましいものは、ポリエステル繊維であり、特にポリエチレンテレフタレート繊維が好ましい。また必要及び目的に応じて、上記に挙げた繊維を２種以上組み合わせた混紡糸を用いてもよい。
【００３４】
なお、内面外層３と補強層４、補強層４と外被層６等の層間の接着性を向上させる為に、補強用繊維には予め接着処理剤や薬剤等を用いてもよい。具体的には、接着処理剤液（例えば、ＲＦＬ樹脂分散液、或いは、第１液としてエポキシ樹脂液、第２液としてＲＦＬ樹脂分散液）にディップして用いるのが好ましい。
【００３５】
補強層４に用いる繊維は１種のみであってもよく、また、２種以上を組み合わせて使用してもよい。上記に挙げた補強繊維の太さや編み上げ本数等については、使用時の圧力に応じて適宜に決定することができるが、補強性や可撓性及び耐久性等を鑑みると、反対方向に２層以上巻き付けるのが好ましい。ここで、必要に応じて補強層４の外側に、押え糸（図示せず）を配設しても構わない。
【００３６】
繊維の太さとしては、５６０〜１００００デシテックスの範囲が好ましく、１１００〜９０００デシテックスの範囲のものが更に好ましい。
【００３７】
また、ステンレスワイヤーをブレード層とすることで、ホース自体が柔軟になりすぎることを抑制するので、補強層４に外被層６を被覆するときの内管１の扁平を防止し、生産性・寸法安定性を向上させることができる。
従って、補強層４は、ポリエステル繊維のスパイラル層とステンレスワイヤーのブレード層を組み合わせて構成することが特に好ましい。
【００３８】
ホース１０は、補強層４を被覆する外被層６を有する。外被層６は、難燃処理したポリウレタン樹脂を含む。ホース１０が、難燃処理したポリウレタン樹脂を含む外被層６を有することにより、ホース１０が受ける外力により、ホースが損傷することを防ぐことができ、ホース１０が配管設置される電子機器が発火しても、ゴム性ホースに比べて難燃性（ＵＬ９４−ＨＢ相当）に優れる。また、外被層６をゴム製とする場合に比べて、ホース製造工程において加硫工程を含まずに済むことから、ホースの製造容易性、経済コストの観点から好ましい。
難燃処理したポリウレタン樹脂は、市販品を用いることができ、例えば、ＢＡＳＦジャパン社製、ＥＴ８９０５０ＳＢ２Ｆとして入手可能である。
【００３９】
ホース１０は、補強層４を被覆する少なくとも１層の外被層６を有していればよい。上述のように、補強層４を２層以上形成する場合には、外被層６はさらに補強層４で被覆されていてもよいが、外被層本来の機能（外力による損傷防止）を発現するためには、ホース１０の最外層とすることが好ましい。
外被層６の層厚は、０．１ｍｍ〜１ｍｍであることが好ましく、０．３ｍｍ〜０．５ｍｍであることがより好ましい。
【００４０】
上記構成の本発明の電子機器冷却用樹脂ホースは、パーソナルコンピューター、コンピューターサーバー、プロジェクター、プリンター等の所謂電子機器のみならず、熱を発し易いＣＰＵ基板等の電子機器が組み込まれたエアコン、テレビ、ビデオレコーダー等の電気製品等の電子機器の冷却にも好適に使用し得る。
【実施例】
【００４１】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。
【００４２】
〔実施例１〕
内管は、内管内層としてポリブテン樹脂（三井化学社製ビューロンＰ５０５０）を用い、内管外層としてサントプレン樹脂を用いた。内管内径（直径）が６ｍｍ、内管内層厚が０．２５ｍｍ、内管外層厚が１ｍｍとなるように、ポリブテン樹脂とサントプレン樹脂とを共押し出し成型した。
さらに、内管に補強層を形成した。具体的には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ)繊維（１６７０デシテックス）によりブレード層を形成した上、さらにステンレスワイヤー（φ０．３０ｍｍ径）によりブレード層を形成した。
そして、補強層の上に難燃処理したポリウレタン樹脂（ＢＡＳＦジャパン社製、ＥＴ８９０５０ＳＢ２Ｆ）を押し出し成形によって被せ、層厚０．３ｍｍの外被層を形成した。
【００４３】
〔実施例２〕
実施例１のホースの製造工程において、内径、内管および外被層の大きさ、並びに補強層の構成材料を下記の如く変更した他は同様にして、実施例２のホースを製造した。
内管については、内管内径（直径）が２５ｍｍ、内管内層厚が０．３５ｍｍ、内管外層厚が２．３５ｍｍとなるように、変更した他は同様にして、ポリブテン樹脂とサントプレン樹脂とを共押し出し成型した。内管に上に形成した補強層は、重量増を防ぐため、ステンレスワイヤーによるブレード層を形成せず、１６７０デシテックスのＰＥＴ繊維の代わりに、８３３０デシテックスのＰＥＴ繊維を用いた他は同様にして形成した。さらに、外被層は、膜厚が０．５ｍｍとなるように形成した。
【００４４】
〔比較例１、及び比較例２〕
特開平１１−３３６９５６号公報に記載される実施例１のホースを比較例１のホースとした。また、特開２００７−１５２４５号公報に記載される実施例１のホースを比較例２のホースとした。
【００４５】
＜評価＞
得られた実施例１、実施例２、比較例１、及び比較例２のホースを用いて下記評価を行なった。各ホースの層構成及び評価結果を表１に示す。
１．金属イオン耐透過性        
防錆剤入りの冷却水を、各ホース内部に封入し、８０℃で２０〜６０日保管し、２０日後、４０日後、及び６０日後のそれぞれにおいて、冷却水の導電率〔μＳ／ｃｍ〕を測定した。ホース内部に封入する前の冷却水の導電率よりも、各期間（２０日、４０日、及び６０日）保管後の冷却水の導電率が大きければ、金属イオンがホースから透過していると判断される。下記評価基準により評価した。
○：保管後の冷却水の導電率は、封入する前の冷却水の導電率と変わらない。
×：保管後の冷却水の導電率が、封入する前の冷却水の導電率よりも上がっている。
【００４６】
２．柔軟性
ホースを一定のＲまで曲げた際のホース剛性を測定することにより、ホースの柔軟性を評価した。具体的には、ホースを徐々に曲げていき、内管が折れ曲がった際の曲げＲを測定した。曲げＲは、ホース内径に応じて評価基準を変え、実施例１、比較例１及び比較例２のホースについては、評価基準１に基づいて評価し、実施例２のホースについては評価基準２に基づいて評価した。
−評価基準１−
Ａ：Ｒが２０ｍｍ未満（極めて良好）
Ｂ：Ｒが２０ｍｍ以上３０ｍｍ未満（良好）
Ｃ：Ｒが３０ｍｍ以上（普通）
−評価基準２−
Ａ：Ｒが８０ｍｍ未満（極めて良好）
Ｂ：Ｒが８０ｍｍ以上１００ｍｍ未満（良好）
Ｃ：Ｒが１００ｍｍ以上（普通）
【００４７】
３．難燃性
各ホースの外被層の成分である難燃処理したポリウレタン樹脂（ＢＡＳＦジャパン社製、ＥＴ８９０５０ＳＢ２Ｆ；実施例１、実施例２）と、ＥＰＤＭ（比較例１、比較例２）について、ＵＬ燃焼試験法（ＵＬ９４  ＨＢ規格）に基づき、下記基準により難燃性を評価した。
○：ＵＬ９４  ＨＢ合格
×：ＵＬ９４  ＨＢ合格せず
【００４８】
【表１】
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【００４９】
表１からわかるように、実施例１及び２のホースは、金属イオンの耐透過性、柔軟性、難燃性のいずれにおいても比較例１及び２のホースより優れていることがわかった。
また、ホース内径が６ｍｍである実施例１のホースは、ステンレスワイヤーブレードによりホース潰れを防止することができ、外被の扁平を抑えることができた。なお、実施例１の内管外層の硬度は６４度である。また、ホース内径が２５ｍｍである実施例２のホースは、ポリブテン肉厚を０．３５ｍｍとして内管の扁平を防止し、内管外層の硬度を７３度とした。また、ステンレスワイヤーブレード層を形成しないことで、ホースの重量増を防いだ。
【符号の説明】
【００５０】
１    内管
２    内管内層
３    内管外層
４    補強層
６    外被層
１０  ホース
【図１】
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