(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の内層、
上記内層の外側に位置しており上記内層の外面に接合された中間層、
上記中間層の外側に位置しており上記中間層の外面に接合された外層、
及び
螺旋状であって上記外層に接合された補強体
を備えており、
上記内層が、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体を含むゴム組成物が架橋されることで成形されており、
上記中間層が、エチレン−酢酸ビニル共重合体を含む樹脂組成物から成形されており、
上記外層が、塩化ビニル系樹脂を含む樹脂組成物から成形されており、
上記補強体が、塩化ビニル系樹脂を含む樹脂組成物から成形されている可撓性のホース。
【請求項２】
上記外層が、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−エチレン共重合体又は塩化ビニル−エチレン−酢酸ビニル三元共重合体を含む樹脂組成物から成形されている請求項１に記載のホース。
【請求項３】
上記外層の樹脂組成物が、エチレン−酢酸ビニル共重合体をさらに含む請求項２に記載のホース。
【請求項４】
上記補強体が、ポリ塩化ビニルを含む樹脂組成物から成形されている請求項１から３のいずれかに記載のホース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の移送、気体の移送等に用いられ得る可撓性のホースに関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭、工場、プラント等において液体、気体、粉体、粒体等を移送するときに、ホースが用いられている。敷設の容易の観点から、主として可撓性のホースが用いられる。このホースは、ゴム又は合成樹脂から形成されている。
【０００３】
特開２００３−２０４９１３公報には、内層と外層とを有するゴムホースが開示されている。この内層の基材ゴムはＥＰＤＭであり、外層の基材ゴムはポリイソプレンである。ＥＰＤＭは、耐熱性及び耐薬品性に優れている。
【０００４】
特開２００８−８２３９９公報には、主体と補強体とを有するホースが開示されている。この補強体は、主体の周りに螺旋状に巻かれている。この補強体は、ホースのつぶれを抑制する。この補強体は、樹脂組成物からなる。この樹脂組成物の基材樹脂は、ポリ塩化ビニルである。ポリ塩化ビニルからなる補強体は、成形加工性に優れる。この補強体の補強効果は、高い。さらに、この補強体がホース外周に用いられる場合には、この補強体がホースのすべり性に寄与する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２０４９１３公報
【特許文献２】特開２００８−８２３９９公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述の通り、ＥＰＤＭは耐熱性及び耐薬品性に優れており、ポリ塩化ビニルは補強体の特性改善に寄与する。しかし、耐熱性や耐薬品性に優れ、かつ、成形加工性に優れ補強効果の高い補強体を備える可撓性ホースは、未だ実用化されていない。
【０００７】
本発明の目的は、耐熱性、耐薬品性、補強体の成形加工性及び補強体の補強効果に優れた可撓性ホースの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る可撓性のホースは、
（１）筒状の内層、
（２）内層の外側に位置しており、この内層の外面に接合された中間層、
（３）中間層の外側に位置しており、この中間層の外面に接合された外層、
及び
（４）螺旋状であって外層に接合された補強体
を備える。内層は、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体を含むゴム組成物が架橋されることで成形される。中間層は、エチレン−酢酸ビニル共重合体を含む樹脂組成物から成形される。外層は、塩化ビニル系樹脂を含む樹脂組成物から成形される。補強体は、塩化ビニル系樹脂を含む樹脂組成物から成形される。
【０００９】
好ましくは、外層は、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−エチレン共重合体又は塩化ビニル−エチレン−酢酸ビニル三元共重合体を含む樹脂組成物から成形される。好ましくは、外層の樹脂組成物は、エチレン−酢酸ビニル共重合体をさらに含む。
【００１０】
好ましくは、補強体は、ポリ塩化ビニルを含む樹脂組成物から成形される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るホースでは、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）を含む内層が耐熱性及び耐薬品性に寄与する。このホースではさらに、塩化ビニル系樹脂を含む補強体は、成形加工性に優れ、かつ優れた補強効果を発揮する。また、補強体がホースの最外周に露出するように設けられている場合には、この補強体がホースのすべり性にも寄与する。このホースでは、中間層及び外層を介して、内層と補強体とが堅固に一体化される。このホースは、ＥＰＤＭの長所と塩化ビニル系樹脂の長所とを、兼ね備える。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るホースが示された一部切り欠き断面図である。
【図２】図２は、図１のホースの製造の様子が示された模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００１４】
図１には、可撓性ホース２の一部が示されている。図１において、中心線ＣＬよりも上側には、ホース２の断面が示されている。図１における左右方向は、ホース２の長さ方向である。このホース２は、全体として筒状である。
【００１５】
このホース２は、内層４、中間層６、外層８及び補強体１０を有している。内層４は、円筒状である。中間層６も、円筒状である。中間層６は、内層４の外側に位置している。中間層６は、内層４の外周面を覆っている。外層８も、円筒状である。外層８は、中間層６の外側に位置している。外層８は、中間層６の外周面を覆っている。補強体１０は、外層８の外周面において、螺旋状に巻かれている。
【００１６】
内層４は、ゴム組成物が架橋されることで成形されている。このゴム組成物は、基材ゴムとして、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）を含んでいる。ＥＰＤＭは、耐熱性に優れる。内層４の内部を高温物質が通過しても、この内層４は破損しにくい。ＥＰＤＭはさらに、耐薬品性に優れる。内層４の内部を酸性又は塩基性の流体が通過しても、この内層４は破損しにくい。
【００１７】
内層４のゴム組成物が、基材ゴムとして、ＥＰＤＭと共に、他のゴムを含んでもよい。他のゴムとして、ポリイソプレン、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、イソブチレン−イソプレン共重合体及びポリクロロプレンが例示される。
【００１８】
内層４のゴム組成物がＥＰＤＭと他のゴムとを含む場合、耐熱性及び耐薬品性の観点から、ＥＰＤＭが基材ゴムの主成分であることが好ましい。基材ゴムの全量に対するＥＰＤＭの比率は５０質量％以上が好ましく、７０質量％以上がより好ましく、９０質量％以上が特に好ましい。この比率が１００質量％であってもよい。
【００１９】
内層４のゴム組成物は、架橋剤を含む。典型的な架橋剤は、硫黄である。このゴム組成物が硫黄を含む場合、好ましくは、このゴム組成物は、加硫促進剤も含む。ゴム組成物が、有機過酸化物によって架橋されてもよい。ゴム組成物が、脂肪酸金属塩によって架橋されてもよい。ゴム組成物が、電子線によって架橋されてもよい。
【００２０】
内層４のゴム組成物が、架橋助剤、老化防止剤、補強材、充填剤、軟化剤、可塑剤、難燃剤、着色剤等の添加剤を含んでもよい。
【００２１】
中間層６は、内層４の外周面に接合されている。具体的には、中間層６は、内層４に融着されている。中間層６は、内層４と一体化されている。
【００２２】
中間層６は、樹脂組成物から成形されている。この樹脂組成物は、基材樹脂として、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を含んでいる。ＥＶＡは、エチレン系モノマーと酢酸ビニル系モノマーとの共重合によって得られる。ＥＶＡは、分子鎖中にエチレン系成分と酢酸ビニル系成分とを含んでいる。前述の通り内層４は、ＥＰＤＭを含んでいる。エチレン系成分を含む中間層６は、内層４との接合性に優れている。このホース２では、中間層６が内層４から剥離しにくい。後に詳説されるように、この中間層６は、外層８との接合性にも優れている。
【００２３】
好ましいＥＶＡとして、東ソー株式会社の商品名「ウルトラセン」が例示される。具体的には、酢酸ビニルのモル比が１５％である商品名「ウルトラセン６３０」及び酢酸ビニルのモル比が４２％である商品名「ウルトラセン７６０」が挙げられる。
【００２４】
中間層６の樹脂組成物が、基材樹脂として、ＥＶＡと共に、他の樹脂を含んでもよい。他の樹脂として、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル及びポリアミドが例示される。
【００２５】
中間層６の樹脂組成物がＥＶＡと他の樹脂とを含む場合、接合性の観点から、ＥＶＡが基材樹脂の主成分であることが好ましい。基材樹脂の全量に対するＥＶＡの比率は５０質量％以上が好ましく、７０質量％以上がより好ましく、９０質量％以上が特に好ましい。この比率が１００質量％であってもよい。
【００２６】
中間層６の樹脂組成物が、老化防止剤、充填剤、軟化剤、可塑剤、難燃剤、着色剤等の添加剤を含んでもよい。
【００２７】
外層８は、中間層６の外周面に接合されている。具体的には、外層８は、中間層６に融着されている。外層８は、中間層６と一体化されている。
【００２８】
外層８は、樹脂組成物から成形されている。この樹脂組成物は、基材樹脂として、塩化ビニル系樹脂を含んでいる。塩化ビニル系樹脂は、分子鎖中に塩化ビニル成分を含んでいる。前述の通り、中間層６はＥＶＡを含んでいる。このＥＶＡは、分子鎖中に酢酸ビニル系成分を含む。塩化ビニル系樹脂を含む外層８は、ＥＶＡを含む中間層６との接合性に優れている。このホース２では、外層８が中間層６から剥離しにくい。後に詳説されるように、この外層８は、補強体１０との接合性にも優れている。
【００２９】
好ましい塩化ビニル系樹脂として、ポリ塩化ビニル（特に軟質ポリ塩化ビニル）、塩化ビニル−エチレン共重合体及び塩化ビニル−エチレン−酢酸ビニル三元共重合体が例示される。中間層６との接合性の観点から、塩化ビニル−エチレン共重合体及び塩化ビニル−エチレン−酢酸ビニル三元共重合体が好ましい。最も好ましい塩化ビニル系樹脂は、塩化ビニル−エチレン−酢酸ビニル三元共重合体である。外層８に、２以上の塩化ビニル系樹脂が併用されてもよい。
【００３０】
塩化ビニル−エチレン共重合体の具体例として、大洋塩ビ株式会社の商品名「大洋ＰＶＣ  ＴＥ」シリーズが挙げられる。塩化ビニル−エチレン−酢酸ビニル三元共重合体の具体例として、積水化学工業株式会社の商品名「セキスイＰＶＣ−ＴＧ」シリーズ、及び大洋塩ビ株式会社の商品名「大洋ＰＶＣ  ＴＧ」シリーズが挙げられる。
【００３１】
外層８の樹脂組成物が、基材樹脂として、塩化ビニル系樹脂と共に、他の樹脂を含んでもよい。他の樹脂として、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド及びエチレン−酢酸ビニル共重合体が例示される。
【００３２】
外層８の樹脂組成物が塩化ビニル系樹脂と他の樹脂とを含む場合、補強体１０との接合性の観点から、塩化ビニル系樹脂が基材樹脂の主成分であることが好ましい。基材樹脂の全量に対する塩化ビニル系樹脂の比率は５０質量％以上が好ましく、７０質量％以上がより好ましく、９０質量％以上が特に好ましい。この比率が１００質量％であってもよい。
【００３３】
外層８の樹脂組成物が塩化ビニル系樹脂と他の樹脂とを含む場合の、好ましい態様として、ポリ塩化ビニルとＥＶＡとのブレンドが挙げられる。中間層６との接合性、補強体１０との接合性及び経済性の観点から、このブレンドにおけるポリ塩化ビニルとＥＶＡとの質量比は、２０／８０以上８０／２０以下が好ましく、３０／７０以上７０／３０以下が特に好ましい。
【００３４】
外層８の基材樹脂がポリ塩化ビニルとＥＶＡとを含む場合の、好ましいＥＶＡとして、日本合成化学工業株式会社の商品名「ソアブレン」が例示される。外層８の樹脂組成物がポリ塩化ビニルとＥＶＡとを含む場合、市販の種々の軟質ポリ塩化ビニルが用いられ得る。
【００３５】
外層８の樹脂組成物が、老化防止剤、充填剤、軟化剤、可塑剤、難燃剤、着色剤等の添加剤を含んでもよい。
【００３６】
前述の通り、中間層６のＥＶＡは、分子鎖中にエチレン系成分と酢酸ビニル系成分とを含んでいる。エチレン系成分は、内層４と中間層６との接合に寄与する。酢酸ビニル系成分は、中間層６と外層８との接合性に寄与する。内層４との接合性の観点から、エチレン系成分と酢酸ビニル系成分とのモル比は５０／５０以上が好ましく、７０／３０以上が特に好ましい。外層８との接合性の観点から、このモル比は８５／１５以下が好ましく、８０／２０以下が特に好ましい。
【００３７】
補強体１０は、線状である。補強体１０の断面形状は、楕円である。補強体１０の断面形状が、円でもよい。補強体１０は、外層８の外周面に接合されている。具体的には、補強体１０は、外層８に融着されている。補強体１０は、外層８と一体化されている。補強体１０は、外層８の外周面の全体を覆ってはいない。外層８の外周面には、補強体１０で覆われた部分と覆われていない部分とが、長さ方向に沿って交互に存在している。この補強体１０は、ホース２の可撓性を阻害しない。
【００３８】
補強体１０は、樹脂組成物から成形されている。この樹脂組成物は、基材樹脂として、塩化ビニル系樹脂を含んでいる。塩化ビニル系樹脂は、すべり性に優れている。この樹脂を含む補強体１０は、取り扱いが容易である。
【００３９】
前述の通り、外層８は塩化ビニル系樹脂を含んでいる。塩化ビニル系樹脂を含む補強体１０は、外層８との接合性に優れている。このホース２では、補強体１０が外層８から剥離しにくい。
【００４０】
この補強体１０は、ホース２の強度に寄与する。補強体１０により、ホース２の断面形状（実質的に円）が保持される。好ましくは、補強体１０の基材樹脂は、外層８の基材樹脂よりも高硬度である。外層８の硬度Ｈ１（タイプＡデュロメータ）は８０以下が好ましく、６５以下が特に好ましい。この硬度Ｈ１は、５０以上が好ましい。補強体１０の硬度Ｈ２（タイプＤデュロメータ）は５０以上が好ましく、６０以上が特に好ましい。この硬度Ｈ２は、９０以下が好ましく、８５以下が特に好ましい。
【００４１】
好ましい塩化ビニル系樹脂として、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−エチレン共重合体及び塩化ビニル−エチレン−酢酸ビニル三元共重合体が例示される。すべり性、成形加工性、強度、剛性及び経済性の観点から、硬質のポリ塩化ビニルが好ましい。市販されている種々の硬質ポリ塩化ビニルが、補強体１０に用いられ得る。
【００４２】
補強体１０の樹脂組成物が、基材樹脂として、塩化ビニル系樹脂と共に、他の樹脂を含んでもよい。他の樹脂として、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド及びエチレン−酢酸ビニル共重合体が例示される。
【００４３】
補強体１０の樹脂組成物が塩化ビニル系樹脂と他の樹脂とを含む場合、外層８との接合性、ホース２の強度及びすべり性、並びに補強体の成形性の観点から、塩化ビニル系樹脂が基材樹脂の主成分であることが好ましい。基材樹脂の全量に対する塩化ビニル系樹脂の比率は５０質量％以上が好ましく、７０質量％以上がより好ましく、９０質量％以上が特に好ましい。この比率が１００質量％であってもよい。
【００４４】
補強体１０の樹脂組成物が、老化防止剤、充填剤、軟化剤、可塑剤、難燃剤、着色剤等の添加剤を含んでもよい。
【００４５】
図１から明かな通り、補強体１０の半径方向内側の部分は、外層８の樹脂組成物に埋め込まれている。この埋め込みにより、補強体１０は外層８と堅固に接合される。補強体１０の残余の部分は、外層８よりも半径方向外側に位置している。換言すれば、補強体１０の一部は、突出している。すなわち、本実施形態においては、補強体１０はホース２の最外周に露出するように設けられている。従って、ホース２の周辺に存在する物体とは、補強体１０が主として接触する。この補強体１０は、ホース２のすべり性に寄与する。
【００４６】
このホース２では、ＥＰＤＭを含む内層４が、耐熱性及び耐薬品性に寄与する。このホース２ではさらに、塩化ビニル系樹脂を含む補強体１０が、ホース２の耐つぶれ強度及びすべり性に寄与する。ＥＰＤＭと塩化ビニル系樹脂とは、接合性に劣る。このホース２では、中間層６及び外層８を介して、内層４と補強体１０とが堅固に一体化されている。このホース２は、ＥＰＤＭの長所と塩化ビニル系樹脂の長所との両方を、兼ね備えている。
【００４７】
ホース２が、他の層又は構成要素を有してもよい。例えばホース２が、内層４と中間層６との間に位置する螺旋状の補強体を有してもよい。この補強体は、硬質樹脂を含む樹脂組成物から形成されうる。この補強体が、金属から形成されてもよい。ホース２が、内層４の内側に位置する螺旋状の補強体を有してもよい。
【００４８】
ホース２が、繊維からなる補強層を有してもよい。この補強層は、内層４と中間層６との間に位置してもよく、中間層６と外層８との間に位置してもよい。この補強層が、中間層６に埋入されてもよい。半溶融状態である中間層６の樹脂組成物が、補強層の表側面及び裏側面に塗布されることで、補強層が中間層６に埋入されうる。
【００４９】
繊維からなる補強層として、ブレード編組、ニット及び織布が例示される。多数のコードが並列された補強層でもよい。コードの延在方向として、周方向、軸方向及び螺旋方向が挙げられる。
【００５０】
図１に示されたホース２では、補強体１０は、ホース２の最外周に露出している。この補強体は、必ずしも露出している必要は無い。例えば、外層の外側に設けられた補強体の外周面が、外層を構成する材料と同様の材料でコーティングされ、覆われてもよい。補強体の断面よりも厚い外層の内部に、この補強体が埋入されてもよい。これらの実施形態では、補強体と外層とが、より確実に接合一体化される。これらの実施形態でも、図１に示された実施形態と同様、補強体の成形加工性が良好であるという効果や、補強体によってホースの耐つぶれ性が効果的に向上する効果が、得られる。
【００５１】
図２には、図１のホース２の製造方法の一例が示されている。この製造方法に用いられる装置１２は、成形軸１４、加熱器１６及び冷却器１８を備えている。成形軸１４は、モーター（図示されず）により駆動され、所定ピッチの螺旋状の回転送り運動を行う。この成形軸１４に材料が供給され、この材料が螺旋状に巻かれる。この材料は、図２の右方向に送り出されて、ホース２が製造される。この装置１２は、既知である。この装置１２が用いられる製造方法は、「スパイラル法」と称されている。
【００５２】
図２に示された装置１２が用いられた製造方法では、押出機（図示されず）からゴム組成物が押し出される。このゴム組成物は、基材ゴムとしてＥＰＤＭを含む。押出により、第一条帯２０が得られる。この第一条帯２０では、ゴムは未架橋である。図２に示されるように、第一条帯２０の断面形状は平行四辺形である。第一条帯２０は、２つの側縁２２を有している。第一条帯２０の断面形状が、長方形であってもよい。
【００５３】
この第一条帯２０が装置１２に供給され、所定のピッチで成形軸１４の上に螺旋状に捲回される。捲回は、側縁２２が隣接する側縁２２と当接するようになされる。この捲回により、円筒状の内層４（図１も併せて参照）が形成される。この内層４は、加熱器１６によって加熱される。加熱により内層４が昇温し、ゴム組成物において架橋反応が生じる。加熱器１６に変えて、又は加熱器１６と共に、成形軸１４によってゴム組成物が加熱されてもよい。
【００５４】
ＥＶＡを含む樹脂組成物が半溶融状態で押し出され、第二条帯２４が得られる。この第二条帯２４が装置１２に供給され、架橋反応が進行中である内層４の上に、所定のピッチで螺旋状に捲回される。捲回により、円筒状の中間層６（図１も併せて参照）が形成される。中間層６は、内層４と接合される。この実施形態では、第二条帯２４の幅Ｗは、螺旋のピッチの２倍である。従って捲回は、第二条帯２４同士が重なり合いつつ、進行する。樹脂組成物の粘度が低い場合、この樹脂組成物が内層４に塗布されることで中間層６が得られてもよい。
【００５５】
中間層６の形成と同時に、又は中間層６の形成に前後して、繊維からなる補強層が装置１２に供給されてもよい。補強層がブレード編組である場合、供給の直前にブレード編組が製作されてもよい。
【００５６】
塩化ビニル系樹脂を含む樹脂組成物が半溶融状態で押し出され、第三条帯２６が得られる。図２に示されるように、第三条帯２６の断面形状は平行四辺形である。第三条帯２６は、２つの側縁２８を有している。第三条帯２６の断面形状が、長方形であってもよい。
【００５７】
さらに、塩化ビニル系樹脂を含む他の樹脂組成物が半溶融状態で押し出され、ストラップ３０が得られる。このストラップ３０の断面形状は、ほぼ円である。本実施形態では、第三条帯２６とストラップ３０とは、共押出される。押出と同時に、第三条帯２６とストラップ３０とは一体化する。この第三条帯２６とストラップ３０とが装置１２に供給され、半溶融状態である中間層６の上に、所定のピッチで螺旋状に捲回される。捲回は、側縁２８が隣接する側縁２８と当接するようになされる。捲回により、第三条帯２６から円筒状の外層８（図１も併せて参照）が形成される。捲回により、ストラップ３０から螺旋状の補強体１０（図１も併せて参照）が形成される。外層８は、中間層６と一体化される。第三条帯２６とストラップ３０とが、別個に装置１２に供給されてもよい。
【００５８】
冷却器１８の下を通過する内層４では、架橋反応が充分進行している。この冷却器１８から、冷却水が成形機に向けて噴射される。この冷却水により、内層４、中間層６、外層８及び補強体１０が冷却される。冷却により、内層４での架橋反応が停止する。冷却により、樹脂組成物が固化する。冷却により、ホース２の形状が確定する。冷却が気体によってなされてもよい。
【００５９】
この装置１２が用いられた方法により、簡便にホース２が製造されうる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明に係るホースは、水（温水及び冷水）、油、気体、粉体、粒体等の移送に用いられ得る。
【符号の説明】
【００６１】
２・・・可撓性ホース
４・・・内層
６・・・中間層
８・・・外層
１０・・・補強体
１２・・・装置
１４・・・成形軸
２０・・・第一条帯
２４・・・第二条帯
２６・・・第三条帯
３０・・・ストラップ
【図１】
0006292717.tif 000002
【図２】
0006292717.tif 000003