(57)【要約】【課題】温水・水・飲料水・流動性食品・薬品・化粧品・有機溶剤・超純水・不凍液・油（食料油・作動油）・燃料油・インク等の流動体及び流動物の輸送配管、及び、高性能なガスバリヤー性を必要とする医療用・農園芸用・燃料用・工業用原料等に用いられるガス状流動体の輸送配管に関するもので、柔軟性と耐圧性を併せ持った多機能性耐圧樹脂製フレキシブルホースである。【解決手段】例えば中間層にガスバリヤー性樹脂を有する樹脂製３層インナーチューブの外側に４層目に繊維耐圧ブレード補強を行い、さらにその外周に５層目の樹脂製アウターカバー層を有する構造とすることで、種々の要求特性に応じることが可能な多機能性耐圧樹脂製フレキシブルホースを経済的に容易に得ることができる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
最内層（第１層）／中間層（第２層）／外層（第３層）の構成をした３層インナーチューブと補強繊維ブレード層（第４層）と最外層のアウターカバー層（第５層）とで構成した多機能性耐圧樹脂製フレキシブルホース。
【請求項２】
３層インナーチューブの最内層（第１層）と外層（第３層）、最外層のアウターカバー層（第５層）に使用する熱可塑性合成樹脂材料としては、ポリオレフィン系樹脂（ポリエチレン／ポリブテン）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリウレタン樹脂（ＴＰＵ）、ポリ−４−メチルペンテン−１（ＰＭＰ）、ポリエステルエラストマー（ＰＴＥＥ）、スチレン系エラストマー（ＳＩＳ／ＳＥＢＳ／ＳＥＰＳ）、エチレン系エラストマー（ＴＥＥＡ／ＴＥＶＡ／ＴＥＭＡ）、酸無水物基を有するエチレン系共重合体（日本ポリオレフィン社製レクスパールＥＴ等）、ポリオレフィン系熱可塑性架橋樹脂（日本ポリオレフィン社製レクスパールＲＣ等）、無水マレイン酸をグラフトした変性ポリオレフィン系樹脂（ＭＡＨ−ｇ−ＰＰ／ＭＡＨ−ｇ−ＰＥ）とスチレン系エラストマー（ＳＩＳ／ＳＥＢＳ／ＳＥＰＳ）とのアロイ組成物等の材料を組み合わせて構成した請求項１の多機能性耐圧樹脂製フレキシブルホース。
【請求項３】
ガスバリヤー性・耐油性・耐有機溶剤性・保香性等の特性を有したガスバリヤー層である３層インナーチューブの中間層（第２層）は、エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂（ＥＶＯＨ）、エチレン・アクリル酸エチル共重合樹脂（ＴＥＥＡ）、エチレン−メチルアクリレート共重合樹脂（ＴＥＭＡ）等の材料より構成した多機能性耐圧樹脂製フレキシブルホース。
【請求項４】
フレキシブルホースの耐圧・引張強度等の物理強度特性を確保する補強繊維ブレード層（第４層）は、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ポリアリレート繊維、アラミド繊維、炭素繊維、ガラス繊維、金属繊維等の材料より構成した請求項１の多機能性耐圧樹脂製フレキシブルホース。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱可塑性エラストマー樹脂・高ガスバリヤー性樹脂・補強繊維より構成された多目的用途向けガスバリヤー耐圧樹脂製フレキシブルホースに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、市場にて確認できる樹脂製フレキシブルホースは、構成する原料である熱可塑性エラストマーとして塩化ビニール系（ＴＰＶＣ）、ポリウレタン系（ＴＰＵ）、ポリアミド系（ＴＰＡ／ＴＰＥＡ）、ポリスチレン系（ＳＤＣ）、ポリオレフィン系（ＴＰＯ）、ポリエステル系（ＴＰＥＥ）等の熱可塑性エラストマー材料が主として用いられているが、その特徴として狭範囲の用途目的に限定した、物理的強度を主にに考慮した設計構造に重要性が置かれている。広範囲な多目的用途に使用可能で、尚且つ、ホース使用時の環境対策やホースの最終処分時の環境対策を考慮した樹脂製フレキシブルホースの存在は確認できていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
現在、市場にて流通している配管ホースは、原料に合成ゴムを用いたものが主流であり、広範囲な用途に使用されている。しかし、合成ゴム製ホースは主原料の合成ゴム自体にその化学構造上、ＮＯ２　・ＳＨ・Ｓ・ＣＦ２　・Ｉ・Ｂｒ・ＣＬ・ＣＮ等の分子を有し、また、添加剤として加硫剤（硫黄・有機過酸化物等）、加硫促進剤、加工助剤、可塑剤、軟化剤、及び補強材・増量材等が配合設計された合成ゴムホースは、流動性食品・飲料水・超純水・食料油・燃料油等の輸送には不向きである。これは合成ゴムホースよりブリードまたはブルーミングによりゴム表面に析出した配合薬品が輸送中の流動体及び流動物を汚染する可能性が非常に大きい為である。また、合成ゴムホースの最終処分時、埋立処分では配合薬品等による土壌汚染の可能性があり、焼却処分では有害ガス発生による大気汚染の危険性がある。
【０００４】
また現在市場に流通している熱可塑性エラストマーホースにおいて、軟質塩化ビニール系（ＴＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン系（ＴＶＤＣ）、ポリウレタン系（ＴＰＵ）、ポリアミド系（ＴＰＥＡ）、塩素化ポリエチレン系（Ｔ−ＣＭ）、フッ素ゴム系・フッ素樹脂系熱可塑性エラストマーが材料として主流であり、これらも廃棄時の最終処分では塩素ガス・シアンガス・ダイオキシン・環境ホルモン等の有毒ガスによる大気汚染や析出物による土中汚染の危険性がある。
【０００５】
近年市場に環境対策材料として流通しているポリオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）はポリプロピレン（ＰＰ）とオレフィン系ゴム（ＥＰＤＭ・ＩＩＲ）とのポリマーアロイであるが、シャク解剤・加工助剤・加硫剤・加硫促進剤・軟化剤・可塑剤等の種々のゴム配合薬品が添加されており、これらの添加薬品のブリードやブルーミング現象による輸送流動体・流動物の汚染の危険性が考えられ飲食関係機器の配管には適さない。
【０００６】
また、現在使用されている医療用ガス（酸素・窒素・二酸化炭素・ヘリウム・亜酸化窒素・及びこれらの混合ガス）用ホースアセンブリに使用されるフレキシブルホースの原料は主としてＮＢＲ等の合成ゴムが用いられている。ＮＢＲ等の合成ゴムではガスバリヤー性能があまり良くない為、医療用ガスボンベの基バルブを開放したままにしておくと、短期間にボンベ内のガスが消失してしまうという報告もなされている。
【０００７】
燃料油配管ホースにおいては屋内専用の配管ホースはあるが屋外でも使用可能な燃料油配管ホースは無く、原料が主として合成ゴムでおるために紫外線等によるゴム劣化が原因の為と考えられる。使用においてもゴム配合剤の一部が燃料油中にい溶出し、これが燃焼中のバーナーニードル部に灰分固着し燃焼阻害を起こすとの報告もある。
【０００８】
このように配管ホース原料としては、配管ホース材料から析出する配合添加剤を含まず、輸送する流動体・流動物を汚染しない原料で、しかも最終処分時に有害物質が発生しない原料を用いて配管ホースを構成する必要がある。
【０００９】
また、輸送する流動体・流動物より発生する揮発性ガスを大気中に放出させない。更に、輸送する流動体、流動物が配管ホース内で滞留中、配管ホース外部の空気中酸素が逆透過混入し、ホース内の物質の変質を防ぐガスバリヤー機能を併せ持った安価で経済的な多機能性耐圧樹脂製フレキシブルホースを提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するもので、多層ホース構成材料の各層に用いる材料は、接着・融着により各層が溶接できる機能を有し、且つ、種々の汚染原因になる可能性の高い軟化剤・可塑剤等の添加物を含まない無公害型で各国食品衛生規格に合格した熱可塑性エラストマー材料が好ましい。
【００１１】
【実施例】
本発明の多機能性耐圧樹脂製フレキシブルホースの構造を図面に基づいて説明すると、図１は符号１で示す多機能性耐圧フレキシブルホースの構造例を示したものでは１１はインナーチューブ内層，１２はインナーチューブ中間層，１３はインナーチューブ外層，１４は補強繊維ブレード層および１５はアウターカバー層をそれぞれ示す。
図１における合成樹脂製フレキシブルホースは、複数層構造により構成され、各層毎に目的機能に応じた材料により構成されている。また各層の熱可塑性エラストマー材料や補強繊維等はその各層が全て溶接され一体化されている。これによりホースの最小曲げによるキンク特性・引張強度・耐圧強度等の物理特性の向上を得ることができる。
また、広範囲の用途分野で使用可能としたその構造は、ホース性能・加工性・製造コストの面からみて５層で構成されているのが理想的である。
【００１２】
図１におけるホース構造の各層毎の材料について説明する。
インナーチューブ内層１１、インナーチューブ中間層１２、インナーチューブ外層１３で構成されるインナーチューブの最適な合成樹脂材料は、
「インナーチューブ１１」
ポリオレフィン樹脂（ＰＥ／ＰＰ／ポリブテン）、ポリメチルペンテン−１（ＰＭＰ）、ポリエステルエラストマー（ＴＰＥＥ）、スチレン系エラストマー（ＳＢＳ／ＳＩＳ／ＳＥＢＳ／ＳＥＰＳ）、エチレン系エラストマー（ＴＥＥＡ／ＴＥＶＡ／ＴＥＭＡ）、酸無水物基を有するエチレン系共重合体（日本ポリオレフィン社製レクスパールＥＴ等）、ポリオレフィン系熱可塑性架橋樹脂（日本ポリオレフィン社製レクスパールＲＣ等）、無水マレイン酸をグラフトした変性ポリオレフィン樹脂（ＭＡＨ−ｇ−ＰＥ／ＭＡＨ−ｇ−ＰＰ）。
及び、これらの合成樹脂材料を任意に組み合せたポリマーアロイ組成物が好ましい。
「インナーチューブ１２」
ガスバリヤー性・溶剤バリヤー性・耐油性・耐有機溶剤性・保香性等の優れた機能特性を有した、エチレンビニルアルコール共重合樹脂（ＥＶＯＨ）、エチレン・アクリル酸エチル共重合樹脂（ＴＥＥＡ）、エチレン−メチルアクリレート共重合樹脂（ＴＥＭＡ）が好ましい。
「インナーチューブ１３」
ポリオレフィン樹脂（ＰＥ／ＰＰ／ポリブテン）、ポリメチルペンテン−１（ＰＭＰ）、ポリエステルエラストマー（ＴＰＥＥ）、スチレン系エラストマー（ＳＢＳ／ＳＩＳ／ＳＥＢＳ／ＳＥＰＳ）、エチレン系エラストマー（ＴＥＥＡ／ＴＥＶＡ／ＴＥＭＡ）、酸無水物基を有するエチレン系共重合体（日本ポリオレフィン社製レクスパールＥＴ等）、ポリオレフィン系熱可塑性架橋樹脂（日本ポリオレフィン社製レクスパールＲＣ等）、無水マレイン酸をグラフトした変性ポリオレフィン樹脂（ＭＡＨ−ｇ−ＰＥ／ＭＡＨ−ｇ−ＰＰ）。
及び、これらの合成樹脂を任意に組み合せたポリマーアロイ組成物が好ましい。
【００１３】
「補強繊維ブレード層１４」
フレキシブルホースの耐圧力性・引張強度等の物理強度特性を確保するための補強層であり、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリアリレート繊維、炭素繊維、ガラス繊維、金属繊維等の補強ブレード材料が好ましい。
【００１４】
「アウターカバー層１５」
ポリオレフィン樹脂（ＰＥ／ＰＰ／ポリブテン）、ポリメチルペンテン−１樹脂（ＰＭＰ）、ポリエステルエラストマー（ＴＰＥＥ）、スチレン系エラストマー（ＳＢＳ／ＳＩＳ／ＳＥＢＳ／ＳＥＰＳ）、エチレン系エラストマー（ＴＥＥＡ／ＴＥＶＡ／ＴＥＭＡ）、酸無水物基を有するエチレン系共重合体（日本ポリオレフィン社製レクスパールＥＴ等）、ポリオレフィン系熱可塑性架橋樹脂（日本ポリオレフィン社製レクスパールＲＣ等）、無水マレイン酸をグラフトした変性ポリオレフィン樹脂（ＭＡＨ−ｇ−ＰＥ／ＭＡＨ−ｇ−ＰＰ）。
及び、これらの合成樹脂を任意に組み合せたポリマーアロイ組成物が好ましい。
【００１５】
次に本発明の多機能性耐圧樹脂製フレキシブルホースの製造方法について図１の構造図例を用いて説明する。
内層１１、中間層１２、外層１３の３層で構成される３層インナーチューブは、多層押手成形にて同時に３層チューブを一体成形する共押出成形法（多層押出成形法）が各層毎の溶接強度及び経済性からみて最適である。
例えば、内層１１の材料にポリエチレン（ＰＥ：ＬＬＤＰＥ）、中間層１２の材料にエチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）、外層１３の材料にポリエチレン（ＰＥ：ＬＬＤＰＥ）を用いた３層インナーチューブを得るには、３台の押出機で個々に溶融軟化させた個々の材料を１個の共通ダイに送り込み一体化した３層インナーチューブを成形する。
【００１６】
次に、３層インナーチューブに物理強度を向上させる目的でブレーダーマシーンを用いてポリエチレン繊維で編組し、補強ブレード層１４を形成する。
【００１７】
次に、ポリエチレン樹脂補強ブレード層１４を形成した３層インナーチューブに、ポメチルペンテン−１樹脂（ＰＭＰ）材料を用いて、クロスヘッドダイを装着した押出被覆成形装置にてアウターカバー層１５を形成する。
【００１８】
上記の作業により全ての層が溶接一体化された、物理強度・耐候性・ガスバリヤー性・溶剤バリヤー性・耐水性・耐温水性・耐油性・耐有機溶剤性・保香性・食品衛生性等の優れた特性を持った広範囲の業種分野にて使用できる多機能性耐圧樹脂製フレキシブルホースを安易に経済的に得ることができる。
【００１９】
また、上記の同じ成形方法を用い、請求項２、３、４の材料を任意に選定し組み合せることにより、より高度な仕様条件を必要とする分野での用途にも安易に対応でき、地球環境対策に配慮した、輸送流体を汚染しない多機能性耐圧樹脂製フレキシブルホースを安易に経済的に得ることができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上課題を解決するための手段で説明した方法により得られた本発明の多機能性耐圧樹脂製フレキシブルホースは、
（１）食品衛生性・耐水性・耐候性・ガスバリヤー性・溶剤バリヤー性・耐溶剤性・保香性そして耐圧・引張強度等の物理強度に優れた高性能な特性を持つ本配管用フレキシブルホースは、水・温水・飲料水・流動性食品・薬品・化粧品・有機溶剤・超純水・作動油・食料油・燃料油・インク・ペイント等の流動体及び流動物、そして空気・窒素・酸素・水素・ヘリウム・二酸化炭素・亜酸化窒素（笑気ガス）・アセチレンガス・プロパンガス・天然ガス・エチレン・ブタン等の医療用、溶接、燃料、有機合成化学工業用原料に用いられる気体の輸送配管に使用できる。
（２）各種業界分野の用途しては、給湯・給水機器、衛生機器、建築物の床暖房機器、飲料・食料用機器、医療機器、水処理機器、油圧・空圧機器、有機溶剤・超純水洗浄機器、空調機器、薬品関連機器、燃料油輸送機器、ＯＡ機器、工作機械、工業用設備、農業用温床機器、農業用・園芸用温室暖房機器等の広い分野での使用ができ、且つ、周辺環境を汚染させない機能と配管ホースの清潔さ及び自由な着色性による取り付け機器商品のイメージアップが期待できる。
（３）大気環境破壊の原因となる塩素化合物（塩素系フロンガス／塩素系有機溶剤）・有機溶剤から揮発する有害ガスや土壌汚染の原因となるガソリン・軽油・灯油等の燃料油から発生する揮発性ガス。このような大気・土壌汚染につながるような有害ガスをバリヤーする機能を有し、尚且つ本発明の樹脂製フレキシブルホースは自体の最終処分時にダイオキシン・環境ホルモン・塩素ガス・青酸ガス等の有害ガスを発生させない原材料で構成されており生物と地球環境に配慮した配管製品である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るフレキシブルホースの説明図である。
【符号の説明】
１１　インナーチューブ内層
１２　インナーチューブ中間層
１３　インナーチューブ外層
１４　補強繊維ブレード層
１５　アウターカバー層
【図１】
2004025752.tif 000003