(57)【要約】【課題】柔軟性を有し耐熱老化性、耐塩素性に優れ、予測される実寿命が５０年以上の長期に渡る給水給湯ホースを提供する。【解決手段】少なくとも内層２ａと外層２ｂとからなる内面層チューブ２と、この内面層チューブ２の外層２ｂ周囲に形成された補強層３とからなる給水給湯ホースにおいて、前記内面層チューブ２の内層２ａが厚さ０．１〜１．０ｍｍを有する架橋ポリエチレン樹脂であり、前記内面層チューブ２の外層２ｂが柔軟性を有する熱可塑性エラストマーであるとともに、この熱可塑性エラストマーのソフトセグメントの架橋度が９０％以上である給水給湯ホース１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも内層と外層とからなる内面層チューブと、この内面層チューブの外層周囲に形成された補強層とからなる給水給湯ホースにおいて、前記内面層チューブの内層が厚さ０．１〜１．０ｍｍを有する架橋ポリエチレン樹脂であり、前記内面層チューブの外層が柔軟性を有する熱可塑性エラストマーであるとともに、この熱可塑性エラストマーのソフトセグメントの架橋度が９０％以上であることを特徴とする給水給湯ホース。
【請求項２】
前記熱可塑性エラストマーがポリオレフィン系熱可塑性エラストマーからなり、前記ソフトセグメントがエチレン−プロピレン−ジエンモノマーゴム（ＥＰＤＭ）であることを特徴とする請求項１に記載の給水給湯ホース。
【請求項３】
前記熱可塑性エラストマーが、ポリプロピレンのマトリックスに動的架橋したＥＰＤＭ粒子を微分散させた動的架橋熱可塑性エラストマーであることを特徴とする請求項１または２に記載の給水給湯ホース。
【請求項４】
前記内面層チューブの内層と外層とが老化防止剤を含むとともに、前記外層を構成する熱可塑性エラストマーには、前記内層を構成する架橋ポリエチレン樹脂に含まれる老化防止剤（内層用老化防止剤）と異なる老化防止剤（外層用老化防止剤）を用いたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つの項に記載の給水給湯ホース。
【請求項５】
前記内層用老化防止剤が紫外線吸収剤であり、前記外層用老化防止剤がフェノール系酸化防止剤とリン系酸化防止剤とからなる老化防止剤であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つの項に記載の給水給湯ホース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅設備用樹脂ホースに関し、更に詳しくは、家庭用給水配管等に用いられ、温水の輸送にも好適な給水給湯用ホースに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、住宅用の給水設備としては給湯設備も備えるのが一般的であり、このような給湯設備によって、シングルレバー式の水栓等から、例えば、台所に備えられたシンクや洗面台に給水給湯何れも可能なよう構成されている。従来、このような温水を輸送する配管には、銅製もしくはステンレス鋼製の配管やコルゲート管を用いていたが、最近では、施工のし易さから、熱可塑性樹脂もしくはエラストマー、ゴム等よりなるチューブの外周に、ステンレス鋼線を編組して補強糸した給水給湯ホースを用いることが多くなって来た。
【０００３】
一方、このような給水給湯設備を備えた住宅市場においては、住宅自体が１０年補償はもとより５０年を越える長期補償が要求されるに至っており、それに伴なって住宅の一部をなす配管材も、従来の１５年前後から５０年以上の長期に渡る実寿命の要求が高まって来た。ここで、前記実寿命とは、実際に人が居住する住宅環境下において一般的な家庭が通常の生活を営なみ、給水給湯ホースを使用する場合の平均的な使用可能期間をいう。
【０００４】
ところが、水道水には水道法に則り、殺菌剤として次亜塩素酸ナトリウムが添加されているため、初期の給水給湯用樹脂ホースとして多用されたポリエチレン管は、およそ１０年程度使用していると水泡発生や内面剥離を生じ、このような劣化の進行に伴い機械的強度が低下して、最終的には水圧による破裂を生じる場合もあった。
【０００５】
このような給水給湯用樹脂ホースの耐塩素性を改善し、寿命延長させる従来技術について以下説明する。先ず、従来技術１に係るシラン架橋ポリエチレン管は、ゲル分率６５％以上のシラン架橋ポリエチレン管において、ＪＩＳ  Ｋ６７６９に基づくゲル分率試験における未架橋部分であるキシレン溶解分の重量平均分子量Ｍｗが１×１０５以上、かつ前記キシレン溶解分の重量平均溶解分Ｍｗと前記キシレン溶解分の数平均分量Ｍｎとの比Ｍｗ／Ｍｎが３以上とするものである（特許文献１参照）。
【０００６】
しかしながら、このような従来例に係るシラン架橋ポリエチレン管は、常温の水道水や温水における耐塩素性が向上し、水泡発生や内面剥離の発生は生じ難くなったものの、実寿命をせいぜい１５年程度に延長する効果しかなく、本発明の目標とする実寿命とはほど遠いものであった。
【０００７】
次に、このような給水給湯用樹脂ホースの耐塩素性を改善し、寿命延長させる従来技術２について、添付図１０を参照しながら説明する。図１０は、従来技術２に係る給水給湯用ホースの一部切欠斜視図である。
【０００８】
この従来技術２に係る給水給湯用ホースは、少なくとも内層１２と外層１３とからなる内面層チューブ１１とこの外層１３を囲う補強層１４とからなるホースであって、前記内面層チューブ１１は、その内層１２が老化防止剤を３０〜５０，０００ｐｐｍを含み、且つ厚みが０．０３〜０．５ｍｍであるポリオレフィン系樹脂層であり、外層１３が柔軟性を有する熱可塑性エラストマーまたは加硫ゴムであり、更に、前記内面層チューブ１１の外層１３中に含まれる老化防止剤の量が、内層１２中に含まれる老化防止剤の量の０．１〜５倍の範囲で含有されるものである（特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第３６８２３０４号公報
【特許文献２】特開平１０−２４６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記従来技術２に係る給水給湯用ホースは、内層１２が老化防止剤を３０〜５０，０００ｐｐｍを含み、且つ厚みが０．０３〜０．５ｍｍであるポリオレフィン系樹脂層であり、外層１３が柔軟性を有する熱可塑性エラストマーで構成されたため、前記従来技術１に係るホースより改善され実寿命２０年程度には至るものの、上述したような５０年以上の長期に渡る実寿命を達成し得るものではない。
【００１０】
従って、本発明は上記の如き事情に鑑みなされたものであって、その目的は、
柔軟性を有し耐熱老化性、耐塩素性に優れ、予測される実寿命が５０年以上の長期に渡る給水給湯ホースを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の請求項１に係る給水給湯ホースが採用した手段は、少なくとも内層と外層とからなる内面層チューブと、この内面層チューブの外層周囲に形成された補強層とからなる給水給湯ホースにおいて、前記内面層チューブの内層が厚さ０．１〜１．０ｍｍを有する架橋ポリエチレン樹脂であり、前記内面層チューブの外層が柔軟性を有する熱可塑性エラストマーであるとともに、この熱可塑性エラストマーのソフトセグメントの架橋度が９０％以上であることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の請求項２に係る給水給湯ホースが採用した手段は、請求項１に記載の給水給湯ホースにおいて、前記熱可塑性エラストマーがポリオレフィン系熱可塑性エラストマーからなり、前記ソフトセグメントがエチレン−プロピレン−ジエンモノマーゴム（ＥＰＤＭ）であることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の請求項３に係る給水給湯ホースが採用した手段は、請求項１または２に記載の給水給湯ホースにおいて、前記熱可塑性エラストマーが、ポリプロピレンのマトリックスに動的架橋したＥＰＤＭ粒子を微分散させた動的架橋熱可塑性エラストマーであることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の請求項４に係る給水給湯ホースが採用した手段は、請求項１乃至３の何れか一つの項に記載の給水給湯ホースにおいて、前記内面層チューブの内層と外層とが老化防止剤を含むとともに、前記外層を構成する熱可塑性エラストマーには、前記内層を構成する架橋ポリエチレン樹脂に含まれる老化防止剤（内層用老化防止剤）と異なる老化防止剤（外層用老化防止剤）を用いたことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の請求項５に係る給水給湯ホースが採用した手段は、請求項１乃至４の何れか一つの項に記載の給水給湯ホースにおいて、前記内層用老化防止剤が紫外線吸収剤であり、前記外層用老化防止剤がフェノール系酸化防止剤とリン系酸化防止剤とからなる老化防止剤であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の請求項１に係る給水給湯ホースによれば、少なくとも内層と外層とからなる内面層チューブと、この内面層チューブの外層周囲に形成された補強層とからなる給水給湯ホースにおいて、前記内面層チューブの内層が厚さ０．１〜１．０ｍｍを有する架橋ポリエチレン樹脂であり、前記内面層チューブの外層が柔軟性を有する熱可塑性エラストマーであるとともに、この熱可塑性エラストマーのソフトセグメントの架橋度が９０％以上であるので、加工性はもとより、耐塩素性および耐熱老化性が格段に優れた長寿命で柔軟性を有する給水給湯ホースを提供し得る。
【００１７】
また、本発明の請求項２に係る給水給湯ホースによれば、前記熱可塑性エラストマーがポリオレフィン系熱可塑性エラストマーからなり、前記ソフトセグメントがエチレン−プロピレン−ジエンモノマーゴム（ＥＰＤＭ）であるので、前記内面層チューブの外層に高い柔軟性と耐屈曲疲労性を付与し得る。
【００１８】
また、本発明の請求項３に係る給水給湯ホースによれば、前記熱可塑性エラストマーが、ポリプロピレンのマトリックスに動的架橋したＥＰＤＭ粒子を微分散させた動的架橋熱可塑性エラストマーであるので、耐水性、耐候性、耐薬品性、耐熱疲労特性および耐屈曲疲労性に特に優れる給水給湯ホースを提供しうる。
【００１９】
更に、本発明の請求項４に係る給水給湯ホースによれば、前記内面層チューブの内層と外層とが老化防止剤を含むとともに、前記外層を構成する熱可塑性エラストマーには、前記内層を構成する架橋ポリエチレン樹脂に含まれる老化防止剤（内層用老化防止剤）と異なる老化防止剤（外層用老化防止剤）を用いたので、
内層に前記内層用老化防止剤が残存したとしても、前記外層用老化防止剤の内層側への濃度勾配は無関係であるので、内層および外層に同一の老化防止剤を用いる場合より老化防止剤の内層側への拡散が促進されて、老化防止をより効果的に促進する。
【００２０】
また更に、本発明の請求項５に係る給水給湯ホースによれば、前記内層用老化防止剤が紫外線吸収剤であり、前記外層用老化防止剤が、フェノール系酸化防止剤とリン系酸化防止剤とからなる老化防止剤であるので、異なる酸化防止剤を組み合わせ相乗効果が発揮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図１〜図４を参照しながら説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る給水給湯ホースの積層構成を記す一部切欠斜視図、図２は動的架橋熱可塑性エラストマーの構造を模式的に示した構造説明図、図３は外層用老化防止剤に、内層用老化防止剤と異なる老化防止剤を用いる効果について説明するための模式的説明図、図４は時間経過に伴う架橋ＰＥ厚さと老化防止剤残量の変化を説明するための模式的説明図である。
【００２２】
本図１において、本発明の実施の形態に係る給水給湯ホース１は、内層２ａと外層２ｂとからなる内面層チューブ２、この内面層チューブ２の外層周囲に形成された補強層３及びこの補強層に被覆された外面樹脂層４とからなる。そして、このような給水給湯ホース１の前記内面層チューブ２の内層２ａが架橋ポリエチレン樹脂からなり、前記内面層チューブ２の外層２ｂは、柔軟性を有する熱可塑性エラストマーから構成されている。
【００２３】
また、前記内面層チューブ２の外周に設けられた補強層３は、内面繊維層３ａと外面繊維層３ｂとで構成される。そして、前記内面繊維層３ａは、複数本の補強糸を引き揃えて内面層チューブ２の外周面に、交差させて編み込みしつつ巻き付け構成されてなる。前記補強糸は、複数本のナイロン糸を加撚して構成されたものが強度上好ましい。
【００２４】
また、前記外面繊維層３ｂは、強度上及び耐錆性の点からステンレス鋼線を引き揃えて前記内面繊維層の外周面に、交差させて編み込みしつつ巻き付け構成されてなる。更に、前記外面樹脂層４は、この給水給湯ホースの外表面を保護するための樹脂層であって、特に材質は限定されないが、例えば、ポリプロピレンやウレタン系熱可塑性エラストマーを、前記補強層３の外周に被覆して形成されている。
【００２５】
次に、前記内面層チューブ２を構成する内層２ａと外層２ｂについて、以下詳細に説明する。
先ず、前記内面層チューブ２の内層２ａを構成する架橋ポリエチレン樹脂は、反応性を有するポリエチレン（ＰＥ）に架橋剤を添加して溶融押出することによって得られる。この架橋ポリエチレン樹脂は、熱可塑性プラスチックとしての鎖状構造ポリエチレンの分子同士の所々を結合させ、立体の網目構造にした超高分子量ポリエチレンをいう。従って、架橋反応が終了した時点で、ポリエチレンはあたかも熱硬化性樹脂のような立体網目構造となり、耐熱老化性、耐薬品性、耐環境応力亀裂性能及びクリープ性能に優れた内層２ａが得られる。
【００２６】
このよう内面層チューブ２の内層２ａを構成する架橋ポリエチレン樹脂は、その優れた化学的安定性のため、水質保持と食品衛生面でも良好な特性を示し、飲料水用配管材としての要件を備えている。前記架橋ポリエチレン樹脂からなる内層２ａは、水道水に含まれる次亜塩素酸ナトリウムの残留塩素に対する耐塩素性はもとより、氷点下での伸びが大きく、耐凍結性も良好である。そして、このような架橋ポリエチレン樹脂からなる内層２ａの厚さは、０．１〜１．０ｍｍの範囲とするのが好ましく、０．２〜０．８ｍｍの範囲とするのが更に好ましい。
【００２７】
このような内層２ａ厚さとすることによって、常温から９５℃に至る広範囲の温度領域に長期間適用可能な給水給湯ホース１が得られるのである。表１は、内面層チューブ２の総厚さを１．２ｍｍとし、内層２ａと外層２ｂの厚さ構成を変えたとき、夫々の厚さ構成に対する成型加工性、耐塩素性および柔軟性について後述する実施例等の評価結果をまとめたものである。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
即ち、表１に示されるように、架橋ポリエチレン樹脂からなる内層２ａの厚さが０．１未満であると、押出加工が難しく、チューブ状に成型出来たとしても水道水に含まれる次亜塩素酸ソーダに対する耐塩素性が不十分である。また、前記内層２ａの厚さが１．０ｍｍを越えると、成型加工性が悪い上、内面層チューブ２が硬くなって給水給湯ホースとしての柔軟性が失われるのである。
【００３０】
次に、前記内面層チューブ２の外層２ｂを構成する熱可塑性エラストマーには、
表２に例示するようなエラストマー、即ち、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＳ）、ポリエステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＥＥ）、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＶＣ）及びポリアミド系熱可塑性エラストマー（ＴＰＡＥ）等を用いることが出来る。
【００３１】
【表２】
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【００３２】
このような熱可塑性エラストマーは、架橋エラストマーの特徴とプラスチックの加工性を併せ持っている。即ち、熱可塑性エラストマーは、熱を加えると溶け、冷やすと固まるゴム弾性体である。そして、熱可塑性エラストマーからなる成型物は、高温での形状の保持、延伸や圧縮時の弾性変形等の有用な性質を示す。
【００３３】
エラストマーの理論によれば、熱可塑性エラストマーの高分子鎖は、２種類の単位あるいはセグメントを含む必要がある。一つは、エラストマーを通常使用する温度範囲がガラス転移温度以上では、アモルファス状態で流動性を持つセグメントである。これらのセグメントはソフトセグメント（軟質部分）と呼ばれ、得られる材料に弾性的性質（ゴム弾性）を与える。
【００３４】
もう一つはハードセグメント（硬質部分）と呼ばれ、ハードセグメント同士が分子間相互作用で会合する。このセグメントは使用温度範囲では固体で、高分子鎖の配列を固定する（物理架橋）。高温では、物理的結合が解離し、通常の熱可塑性プラスチックと同様に応力下で流動する。
【００３５】
そして、本発明に係る給水給湯ホースは、前記内面層チューブ２の外層２ｂを構成するこのような熱可塑性エラストマーのソフトセグメントの架橋度が、９０％以上であるのが好ましい。前記架橋度が９０％未満であると、耐塩素性や耐熱性の点で長期使用に耐え得ないからである。
【００３６】
また、本発明に係る前記熱可塑性エラストマーは、前述したような材質のものを用いることが出来るが、その内でも特に、耐水性、耐熱性及び耐塩素性の点からポリオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）からなるのが好ましく、前記ソフトセグメントがエチレン−プロピレン−ジエンモノマーゴム（ＥＰＤＭ）であるのが好ましい。
【００３７】
更に、このようなＴＰＯは、ポリプロピレン（ＰＰ）とＥＰＤＭとを架橋剤と混合して二軸押出機で溶融押出し、その押出過程において分散・架橋を同時進行させる動的架橋法によって得られる動的架橋熱可塑性エラストマーであるのがより好ましい。図２に示す如く、この動的架橋熱可塑性エラストマー５は、ＰＰのマトリックス５ａに動的架橋したＥＰＤＭ粒子５ｂを微分散させた構造を有し、ゴム弾性に優れるとともに、耐熱老化性、耐薬品性、耐屈曲疲労性、耐水性等に特に優れるからである。
【００３８】
前記動的架橋熱可塑性エラストマーは、ハードセグメントであるＰＰよりもソフトセグメントであるＥＰＤＭの配合量が多いが、この配合量が多くてもこのソフトセグメントが分散相を形成し、このような分散構造によって優れた柔軟性が得られるのである。前記架橋剤としては、有機酸化物やフェノール樹脂架橋剤を用いることが出来るが、フェノール樹脂架橋剤を用いて動的架橋することによって、高強度かつ架橋度９５％以上のＴＰＯが得られる。
【００３９】
ここで、前記ソフトセグメントの架橋度測定方法に関し、以下手順に従って説明する。下記括弧内は、前記熱可塑性エラストマーがＴＰＯの時の物質名を示す。
（１）先ず、ソフトセグメント（ＥＰＤＭ）の試料を約２００ｍｇ秤量し、細かく裁断する。
（２）得られた細片を、１００ｍＬの溶剤（シクロヘキサン）の入った容器に入れ、密閉状態にして室温で４８時間浸漬する。
【００４０】
（３）浸漬後の試料を濾紙上に取り出し、真空乾燥機にて温度１０５℃で１時間減圧乾燥する。
（４）乾燥残渣の重量から、溶剤不溶成分の重量を除いた乾燥残渣重量（ＥＰＤＭ分）と浸漬前の理論ソフトセグメント（ＥＰＤＭ）重量を用いて、ソフトセグメント（ＥＰＤＭ）相の架橋度（％）を次式（１）から求める。
ソフトセグメントの架橋度＝｛乾燥残渣重量（ＥＰＤＭ分）／浸漬前理論ソフトセグメント（ＥＰＤＭ）重量｝×１００                          （１）
【００４１】
本発明に係る給水給湯ホース１は、内面層チューブ２を構成する内層２ａと外層２ｂとを、上述したような樹脂を二層押出金型を用いて溶融押出してチューブ状に成型するのが、前記層間の接着性を高める上で肝要である。勿論、前記内面層２ａと外面層２ｂとの間に、中間層が何層か形成されて構成されても良い。
【００４２】
そして、本発明に係る給水給湯ホース１は、前記内面層チューブ２の内層２ａと外層２ｂとが老化防止剤を含むとともに、前記外層２ｂを構成する熱可塑性エラストマーには、前記内層２ａを構成する架橋ポリエチレン樹脂に含まれる老化防止剤（内層用老化防止剤）と異なる老化防止剤（外層用老化防止剤）を用いるのが好ましい。
【００４３】
即ち、市販されている架橋ポリエチレン樹脂に含まれる老化防止剤（内層用老化防止剤）としては、通常紫外線吸収剤が含まれているが、前記外層２ｂを構成する熱可塑性エラストマーには、フェノール系酸化防止剤とリン系酸化防止剤からなる老化防止剤（外層用老化防止剤）を用いるのが好ましい。前記フェノール系酸化防止剤には、例えば２．６−ジ−ターシャリー−ブチル−４−メチルフェノール等を、前記リン系酸化防止剤には、例えばトリス（ノニルフェニル）ホスファイト等を用いることが出来る。
【００４４】
このように、前記外層２ｂを構成する熱可塑性エラストマーには、前記内層２ａを構成する架橋ポリエチレン樹脂に含まれる老化防止剤（内層用老化防止剤）と異なる老化防止剤（外層用老化防止剤）を用いる効果について、以下図３を用いて時間経過を追って順に説明する。
【００４５】
（１）先ず、使用初期の安定期においては、水中のラジカル、活性酸素、銅イオン等に対して、前記老化防止剤が有効に作用しホース劣化の進行が無い（図３（ａ）参照）。
（２）劣化の進行が開始されるが、前記内層２ａを構成する架橋ＰＥは、ＰＥ高分子の架橋により主鎖切断には至らない。内層２ａ内の内層用老化防止剤が、温水や水道水に含まれる攻撃因子に対して徐々に消費され、それに伴って、外層２ｂ内の外層用防止剤が拡散して内層２ａ側に移行していく（図３（ｂ）参照）。
【００４６】
（３）内層用老化防止剤が量的に消費され、外層用老化防止剤が内層２ａ側に拡散して移行するが、内層２ａを構成する架橋ＰＥ内面に白化層６が形成されるとともに、クラック７発生等の材料劣化が加速される（図３（ｃ））。
（４）内層２ａを構成する架橋ＰＥ層で攻撃因子を阻止できなくなると、外層２ｂ側のＴＰＥ層の劣化も開始する（図３（ｄ））。
（５）そして、劣化が更に進行して、内面層チューブ２としての耐圧力が管内の水圧に耐えられなくなるとホースの破裂に至る（図３（ｅ））。
【００４７】
そして、前記外層用老化防止剤に、前記内層用老化防止剤とは異なる老化防止剤を用いる理由は、劣化の進行とは無関係に、初期より内層２ａと外層２ｂ間の老化防止剤の濃度勾配がついているため、上記（２）項で説明したような外層２ｂ側から内層２ａ側への老化防止剤のスムーズな移行（拡散）が図られるからである。その結果、後述の実施例で明らかにされる如く、前記外層２ｂに内層用老化防止剤とは異なる老化防止剤を添加した場合は、この老化防止剤を添加しない場合より、ホース寿命を２０〜３０％延命し得るのである。
【００４８】
次に、このような内層２ａと外層２ｂとからなる内面層チューブ２の劣化プロセスについて、図４を参照しながら説明する。図４は、経過時間に伴う内面層チューブの劣化プロセスを説明するための模式的説明図である。上述したような構成からなる給水給湯ホースは、使用開始と同時に老化防止剤が消費され始め、この老化防止剤が消耗されて無くなる時間Ａ前後より、架橋ＰＥの白化が生じ始めて内層２ａの肉厚が減少し始める。
【００４９】
そして、使用時間の経過とともに架橋ＰＥの劣化が更に進行し、時間Ｂにおいて内層２ａの肉厚が０となる。一方、外層２ｂを構成するＴＰＥは、内層２ａの肉厚が０となるこのＢ点より少し前から劣化が始まり、時間Ｃに至ってホースの破裂を生じる。
【００５０】
ここで、本発明に係る給水給湯ホースは、前記フェノール系酸化防止剤とリン系酸化防止剤とからなる外層用老化防止剤は、熱可塑性エラストマーに対して０．１〜３ｗｔ％添加するのが好ましい。前記外層用老化防止剤をこのような添加割合とすることによって、前記両酸化剤の相乗効果とあいまって、内面層チューブ２の老化をより効果的に防止するからである。
【００５１】
即ち、前記外層用老化防止剤を熱可塑性エラストマーに対して０．１ｗｔ％未満添加した場合は、内層２ａ側への老化防止剤の効果的な補給が出来ない上、外層２ｂ自身の老化防止にも不十分であり、一方、前記外層用老化防止剤を熱可塑性エラストマーに対して３ｗｔ％を超えて添加した場合は、成型時に分散不良を起こしたり、内層と外層間の接着性が悪化する場合がある。
【００５２】
以上説明したように、本発明に係る給水給湯ホースは、少なくとも内層と外層とからなる内面層チューブと、この内面層チューブの外層周囲に形成された補強層とからなる給水給湯ホースにおいて、前記内面層チューブの内層が厚さ０．１〜１．０ｍｍを有する架橋ポリエチレン樹脂であり、前記内面層チューブの外層が柔軟性を有する熱可塑性エラストマーであるとともに、この熱可塑性エラストマーのソフトセグメントの架橋度が９０％以上であるので、柔軟性、耐塩素性及び耐熱老化性が格段に優れた長寿命の給水給湯ホースを提供し得る。
【実施例】
【００５３】
＜実施例−Ａ＞
先ず、内面層チューブを構成する内層と外層の厚さ構成を変えた給水給湯ホースを試作し、これらのホース柔軟性の違いについて確認した。試作した内面層チューブは、内層を架橋ＰＥ、外層を熱可塑性エラストマー（具体的には、ＴＰＯ）で構成し、前記両者の総肉厚が何れも１．２ｍｍとなるように構成した。そして、これらの内面層チューブの外周に、ナイロン繊維とステンレス鋼線とからなる補強層を設け、更にこの上から外面樹脂層を形成して試作ホースとした。
【００５４】
このような試作ホースを長さ２９５ｍｍに切断して試験ホースとし、この試験ホースの一端を５ｍｍ／ｓｅｃの速度でＵ字型に曲げつつ、この曲げトルクをトルクメータで測定して、ホースの内側半径が６０ｍｍに至った時の曲げトルクをこのホースの剛性力とした。各内面層構成に対する剛性力の測定結果を表３に、
架橋ＰＥ厚さに対する剛性力の関係を図５に示す。図５から分かるように、架橋ＰＥ厚さが１．０ｍｍを越えると急激に剛性力が増加する。従って、内面層チューブを構成する内層厚さの上限は、１．０ｍｍとするのが好ましい。
【００５５】
【表３】
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【００５６】
＜実施例−Ｂ＞
次に、内面層チューブの外層を構成する熱可塑性エラストマーのソフトセグメントの架橋度が、給水給湯ホースの寿命に与える影響について検討を行った。内面層チューブの外層を構成する熱可塑性エラストマーをＴＰＯとし、ソフトセグメント（ＥＰＤＭ）の架橋度の異なる同一構成の内面層チューブを、表４に示す通り３種類試作した。但し、前記内面層チューブの外層には老化防止剤は添加していないが、内層の原材料には紫外線吸収剤が添加されている。
【００５７】
【表４】
2008137358.tif 000006
【００５８】
そして、これらの給水給湯ホース寿命を加速度的に試験するため、下記薬液水条件に維持された薬液水を試作内面層チューブ内に０．３ｋＰａの水圧で循環通水し、試験時間に対する架橋ＰＥ層の肉厚変化をマイクロスコープで測定する塩素循環試験を行った。
【００５９】
このような条件下で連続通水し、前記チューブが破裂した時点までの試験時間を試験寿命とする塩素循環試験結果について、以下図６及び図７を参照しながら説明する。図６は熱可塑性エラストマーのソフトセグメント（ＥＰＤＭ）の架橋度が異なる内面層チューブの塩素循環試験結果、図７は熱可塑性エラストマーのソフトセグメント（ＥＰＤＭ）の架橋度と試験寿命の関係を示す図である。尚、市場実績のある製品の実寿命から、この塩素循環試験における試験時間８００［ｈ］が実寿命５年に相当することが分かっている。
【００６０】
薬液水条件
・薬液水温：８０℃
・残留塩素濃度：５０ｐｐｍ
・銅イオン濃度：０．６ｐｐｍ
・ｐＨ：６．６
【００６１】
図７に示す如く、前記熱可塑性エラストマーのソフトセグメント（ＥＰＤＭ）の架橋度が９０％以上で試験寿命が急激に増加する傾向が認められ、従って、本発明に係る給水給湯ホースは、前記ソフトセグメントの架橋度を９０％以上とすることが好ましいのである。
【００６２】
＜実施例−Ｃ＞
そこで次に、総厚さ１．２ｍｍの内面層チューブを構成する内層及び外層を変え、前記内層として０．２〜１．０ｍｍの範囲の４種類の厚さを有する架橋ＰＥ、前記外層はＴＰＯとして、このＴＰＯのソフトセグメントであるＥＰＤＭの架橋度が９５％になるような表５に示す内面層チューブを試作した。但し、前記内面層チューブの外層には老化防止剤は添加していないが、内層の原材料には紫外線吸収剤が添加されている。
【００６３】
【表５】
2008137358.tif 000007
【００６４】
そして、試作したこれらの内面層チューブを用いて、前記実施例−Ｂで説明した内容と全く同一の塩素循環試験を行った結果を図８に示す。図８は、架橋ＰＥからなる内面層厚さの塩素循環試験による変化を示す図である。架橋ＰＥの厚さが薄い実施例−１０，−１１は既に破裂しているが、架橋ＰＥの厚さが厚い実施例−１２，−１３では未だに破裂に至っていない試験途中段階にある。
【００６５】
上記実施例−Ｃの結果から、本発明に係る給水給湯ホースの寿命を決定する因子は、内面層チューブを構成する内層厚さ、即ち架橋ＰＥ厚さが支配的であることが分かる。また、前記実施例−１２及び−１３は試験時間１００００［ｈ］に到達しており、前述したように試験時間８００［ｈ］が実寿命５年に相当するので、前記試験時間は既に、１００００［ｈ］×（５［年］／８００［ｈ］）＝６２．５［年］と予測される長期寿命に至っている。
【００６６】
＜実施例−Ｄ＞
総厚さ１．２ｍｍの内面層チユーブを構成する内層架橋ＰＥと外層熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）の夫々の厚さが異なる２種類の内面層チューブにおいて、表６に示す如く、前記外層を構成する熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）にフェノール系酸化防止剤とリン酸系酸化防止剤からなる老化防止剤を１．０％添加したものと、この老化防止剤を添加しないものとで、前記熱可塑性エラストマーのソフトセグメント（ＥＰＤＭ）の架橋度が９５％となるように試作した。
【００６７】
【表６】
2008137358.tif 000008
【００６８】
このようにして試作した内面層チューブを用いて、上記実施例−Ｂと全く同様の塩素循環試験を行った結果を図９に示す。図９は、本発明の実施例に係り、内面層チューブの外層を構成する熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）への老化防止剤の添加有無による塩素循環試験結果の比較を示す図である。前記外層を構成する熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）に、フェノール系酸化防止剤とリン酸系酸化防止剤からなる老化防止剤を添加することによって、試験寿命が２０〜３０％延命されることが分かる。
【００６９】
前図９において、実施例−１４〜−１６は、既に破裂し試験寿命に到達しているが、実施例−１７においては、試験時間１２０００［ｈ］に至り未だ試験継続中である。前記試験時間は現時点で、１２０００［ｈ］×（５［年］／８００［ｈ］）＝７５［年］と予測される長期寿命に至っており、本発明の目標とする５０年以上の実寿命を達成し得るものと考えられる。
【００７０】
以上、本発明に係る給水給湯ホースは、内面層チューブの内層が厚さ０．１〜１．０ｍｍを有する架橋ポリエチレン樹脂であり、前記内面層チューブの外層が柔軟性を有する熱可塑性エラストマーであるとともに、この熱可塑性エラストマーのソフトセグメントの架橋度が９０％以上であるので、加工性はもとより、耐塩素性および耐熱老化性が格段に優れた長寿命で柔軟性を有する給水給湯ホースを提供し得る。
【００７１】
また、本発明に係る給水給湯ホースによれば、前記熱可塑性エラストマーがポリオレフィン系熱可塑性エラストマーからなり、前記ソフトセグメントがエチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）ゴムであるので、前記内面層チューブの外層に高い柔軟性と耐屈曲疲労性を付与し得るのである。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施の形態に係る給水給湯ホースの積層構成を記す一部切欠斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る動的架橋熱可塑性エラストマーの構造を模式的に示した構造説明図である。
【図３】本発明の給水給湯ホースに係り、外層用老化防止剤に、内層用老化防止剤と異なる老化防止剤を用いる効果について説明するための模式的説明図である。
【図４】本発明の給水給湯ホースに係り、経過時間に伴う内面層チューブの劣化プロセスを説明するための模式的説明図である。
【図５】本発明の実施例に係り、架橋ＰＥ厚さに対する剛性力の関係を示す図である。
【図６】本発明の実施例に係り、熱可塑性エラストマーのソフトセグメント（ＥＰＤＭ）の架橋度が異なる内面層チューブの塩素循環試験結果を示す。
【図７】本発明の実施例に係り、熱可塑性エラストマーのソフトセグメント（ＥＰＤＭ）の架橋度と試験寿命の関係を示す図である。
【図８】本発明の実施例に係り、架橋ＰＥ内面層の厚さが異なる塩素循環試験による肉厚変化を示す図である。
【図９】本発明の実施例に係り、内面層チューブの外層を構成する熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）への老化防止剤の添加有無による塩素循環試験結果の比較を示す図である。
【図１０】従来技術２に係るホースの一部切欠斜視図である。
【符号の説明】
【００７３】
１：給水給湯ホース
２：内面層チューブ，  ２ａ：内層，        ２ｂ：外層
３：補強層，          ３ａ：内面繊維層，  ３ｂ：外面繊維層
４：外面樹脂層
５：動的架橋熱可塑性エラストマー，  ５ａ：ＰＰのマトリックス，
５ｂ：ＥＰＤＭゴム粒子
６：架橋ＰＥ白化層，    ７：クラック
【図１】
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【図２】
2008137358.tif 000010
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008137358.tif 000015
【図８】
2008137358.tif 000016
【図９】
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【図１０】
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