(57)【要約】【課題】脱塩化ビニル材料を用いることを前提とし、さらにコストを抑えつつ、耐圧、耐負圧性に優れ、かつ柔軟性を維持できるホースを提供せんとする。【解決手段】  螺旋状に延びる略同一の厚みの軟質樹脂部と硬質樹脂部とが長手方向に沿って交互に接合された内外面略フラットホースにおいて、軟質樹脂部をポリオレフィン系樹脂と熱可塑性エラストマーを含む混合物で構成し、前記硬質樹脂部をポリオレフィン系樹脂と充填材より構成し、ホース縦断面における軟質樹脂部と硬質樹脂部の断面積比を１：２〜１：５とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
螺旋状に延びる略同一の厚みの軟質樹脂部と硬質樹脂部とが長手方向に沿って交互に接合された内外面略フラットのホースにおいて、
前記軟質樹脂部を、ポリオレフィン系樹脂と熱可塑性エラストマーを含む混合物で構成するとともに、前記硬質樹脂部を、ポリオレフィン系樹脂と充填材より構成し、ホース縦断面における軟質樹脂部と硬質樹脂部の断面積比を、１：２〜１：５としたことを特徴とするホース。
【請求項２】
軟質樹脂部と硬質樹脂部の体積比を、１：２〜１：５とした請求項１記載のホース。
【請求項３】
軟質樹脂部と硬質樹脂部の質量比を、１：２．３〜１：６とした請求項１又は２記載のホース。
【請求項４】
ホース内径と肉厚の比を、１：０．０２〜１：０．０６とした請求項１〜３の何れか１項に記載のホース。
【請求項５】
前記硬質樹脂部におけるホース内外面の少なくとも一方に、軟質樹脂部が一部被さるように接合してなる請求項１〜４の何れか１項に記載のホース。
【請求項６】
前記軟質樹脂部を、水添型ポリスチレン系熱可塑性エラストマー及びポリオレフィン系樹脂を含む混合物で構成し、前記硬質樹脂部を、ポリオレフィン系樹脂及び充填材で構成してなる請求項１〜５の何れか１項に記載のホース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工業用、農業用、土木現場等の各分野の吸・排水用ホース、食品、飲料、酒用ホース、固形物（粉体）輸送用のホースとして用いるに好適なホースに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のホースとしては、例えば、軟質ポリ塩化ビニルで形成されたホース本体の中間層に、硬質ポリ塩化ビニル製のコア材を螺旋状に埋設したものがある。また、内面の摩耗を防止するべく、ポリエステル系熱可塑性ポリウレタン樹脂を主体に形成した内面層と、硬質塩化ビニル樹脂製の螺旋補強体を肉厚内に埋設してなる軟質塩化ビニル樹脂により形成した外面保護補強層とを熱融着により一体化してなることを特徴とする耐摩耗性ホースも提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかしながら、このような従来のポリ塩化ビニル製のホースは、燃焼時にダイオキシンや塩化水素ガス、硫黄酸化物等の有害ガスなどが発生し、環境上の問題があった。そこで、ホース本体の軟質樹脂にスチレン系エラストマー又はオレフィン系エラストマーなどのエラストマーを用い、コア材の硬質樹脂にポリプロピレンを用いたものも提案されているが、これら脱塩化ビニル材料、とくに軟質樹脂がコストアップの原因になるとともに、特に寒冷地において、硬質樹脂に衝撃割れが生じることもある。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１４１７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、脱塩化ビニル材料を用いることを前提とし、さらにコストを抑えつつ、耐圧、耐負圧性に優れ、かつ柔軟性を維持できるホースを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前述の課題解決のために、螺旋状に延びる略同一の厚みの軟質樹脂部と硬質樹脂部とが長手方向に沿って交互に接合された内外面略フラットのホースにおいて、前記軟質樹脂部を、ポリオレフィン系樹脂と熱可塑性エラストマーを含む混合物で構成するとともに、前記硬質樹脂部を、ポリオレフィン系樹脂と充填材より構成し、ホース縦断面における軟質樹脂部と硬質樹脂部の断面積比を、１：２〜１：５としたことを特徴とするホースを構成した。
【０００７】
ここで、軟質樹脂部と硬質樹脂部の体積比を、１：２〜１：５としたものが好ましい。
【０００８】
また、軟質樹脂部と硬質樹脂部の質量比を、１：２．３〜１：６としたものが好ましい。
【０００９】
さらに、ホース内径と肉厚の比を、１：０．０２〜１：０．０６としたものが好ましい。
【００１０】
また、前記硬質樹脂部におけるホース内外面の少なくとも一方に、軟質樹脂部が一部被さるように接合したものが好ましい。
【００１１】
また、前記軟質樹脂部を、水添型ポリスチレン系熱可塑性エラストマー及びポリオレフィン系樹脂を含む混合物で構成し、前記硬質樹脂部を、ポリオレフィン系樹脂及び充填材で構成したものが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
以上にしてなる本願発明に係るホースは、従来のように軟質のホース本体の中間層に硬質のコア材を埋設するのではなく、螺旋状に延びる略同一の厚みの軟質樹脂部と硬質樹脂部とが長手方向に沿って交互に接合された内外面略フラットのホースであり、その構造上、軟質樹脂材料の使用は低減できる。
【００１３】
また、軟質樹脂部は、ポリオレフィン系樹脂と熱可塑性エラストマーを含む混合物で構成するとともに、硬質樹脂部を、ポリオレフィン系樹脂と充填材より構成しており、塩化ビニル樹脂に比べて比重が小さく、同サイズで約４０％の軽量化が可能となる。また、脱塩化ビニル製品とすることで上述の環境問題を解決できると同時に、軟質樹脂部は十分な柔軟性を発揮でき、また、硬質樹脂部は、その充填材によって十分な強度を発揮でき、耐圧、耐負圧性を維持できることから、全体の肉厚を薄くして、ホース全体の可撓性を向上させるとともに更なる軽量化を図り、作業性を向上させることが可能となる。
【００１４】
とくに、ホース縦断面における軟質樹脂部と硬質樹脂部の断面積比を、１：２〜１：５とし、コスト高の原因となる軟質樹脂の使用を最小限度に抑えつつ、十分な柔軟性を維持できるとともに、硬質樹脂部が多くなるため、その強度が上がり、内圧が上昇した際のホースの伸びも十分に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係るの全体構成を示す図であり、図１〜３は代表的実施形態を示し、図中符号１Ａ〜１Ｂはホース、Ｓは軟質樹脂部、Ｒは硬質樹脂部をそれぞれ示している。
【００１７】
本発明のホース１Ａは、図１（ａ）に示すように、螺旋状に延びる略同一の厚みの軟質樹脂部Ｓと硬質樹脂部Ｒとが長手方向に沿って交互に接合された内外面略フラットのホースであり、軟質樹脂部Ｓは、ポリオレフィン系樹脂と熱可塑性エラストマーを含む混合物で構成されており、また、硬質樹脂部Ｒは、ポリオレフィン系樹脂と充填材より構成されている。
【００１８】
軟質樹脂部Ｓは、水添型ポリスチレン系熱可塑性エラストマー及びポリオレフィン系樹脂を含む混合物で構成することが好ましく、水添型ポリスチレン系熱可塑性エラストマーには、スチレン−エチレンブチレン−スチレンブロック共重合体などを用いることができ、また、ポリオレフィン系樹脂にはポリプロピレン系樹脂やポリエチレン系樹脂などを用いることができる。
【００１９】
また、硬質樹脂部Ｒを構成するポリオレフィン系樹脂には、ポリプロピレン系樹脂やポリエチレン系樹脂などを用いることができ、また充填材としては、シリカ、マイカ、タルク、炭酸カルシウム、酸化チタンなどの粉状充填材や、ガラス繊維等の繊維状充填材を用いることが好ましい。
【００２０】
このようなホースの製造方法としては、例えば軟質樹脂部と硬質樹脂部とを同時に連続溶融押出して成形したものを回転軸上に螺旋状に巻きつけ、順次溶着させることで得ることができる。
【００２１】
そして、ホース縦断面における軟質樹脂部Ｓと硬質樹脂部Ｒの断面積比は、１：２〜１：５に設定され、また、軟質樹脂部Ｓと硬質樹脂部Ｒの体積比は、１：２〜１：５に設定され、さらに、軟質樹脂部Ｓと硬質樹脂部Ｒの質量比は、１：２．３〜１：６に設定されている。
【００２２】
このように比較的硬質樹脂部Ｒの割合を多く設定できたのは、硬質樹脂部Ｒが上述のように充填材を含むことから強度が向上したことに起因する。そして、従来は軟質樹脂部の中に円形ないし楕円形の硬質樹脂部が埋設された形態であったのに対し、本発明では、硬質樹脂部Ｒが略四角形状ないし長い楕円形となり、これらが長手方向に沿って軟質樹脂部Ｓにより連続的に接合された形態となっており、その肉厚も従来に比べて薄く構成することが可能となっている。
【００２３】
具体的には、本実施形態では、ホース内径と肉厚との比を、１：０．０２〜１：０．０６とし、硬質樹脂部Ｒの割合が多いにも拘らず、ホース全体として優れた柔軟性、可撓性を発揮し、軽量化を実現している。
【００２４】
なお、図２、３に示すように、硬質樹脂部Ｒにおけるホース内外面の少なくとも一方に、軟質樹脂部Ｓが一部被さる被覆部２を形成するように接合することも、互いに接合強度が向上できる点で好ましい。
【実施例】
【００２５】
以下、本発明の実施例１〜３と比較例１〜３の各種試験について説明する。
【００２６】
（実施例の説明）
実施例１〜３は、軟質樹脂部Ｓにスチレン−エチレンブチレン−スチレンブロック共重合体とポリプロピレン樹脂を用い、硬質樹脂部Ｒにポリプロピレン樹脂とタルクを用いた。そして、実施例１は図１に示す形態とし、実施例２は図２に示す形態とし、実施例３は図３に示す形態とし、表１に示すように、それぞれφ５０、φ７５、φ１００のサイズに構成した。
【００２７】
軟質樹脂部Ｓと硬質樹脂部Ｒの縦断面積比、体積比は、実施例１が１：３．５４（２２：７８）、実施例２が１：３．１６（２４：７６）、実施例３が１：２．３３（３０：７０）に設定されている。
また、軟質樹脂部Ｓと硬質樹脂部Ｒの質量比は、実施例１が１：４．２６（１９：８１）、実施例２が１：３．７６（２１：７９）、実施例３が１：２．７（２７：７３）に設定されている。
また、ホース内径と肉厚との比は、実施例１が１：０．０５９（５０．５：３）、実施例２が１：０．０４２（７５．５：３．２）、実施例３が１：０．０４２（１０１．０：４．３）に設定されている。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
（比較例の説明）
比較例１〜３は、実施例と同じく、螺旋状に延びる略同一の厚みの軟質樹脂部と硬質樹脂部とが長手方向に沿って交互に接合された内外面略フラットのホースであって、軟質樹脂部と硬質樹脂部をそれぞれ軟質の塩化ビニル樹脂、硬質の塩化ビニル樹脂で構成し、実施例に対応するように、それぞれφ５０、φ７５、φ１００のサイズに構成した。
【００３０】
軟質樹脂部Ｓと硬質樹脂部Ｒの縦断面積比、体積比は、比較例１が１：０．９２（５２：４８）、実施例２が１：１．３８（４２：５８）、実施例３が１：１．９４（３４：６６）に設定されている。
また、軟質樹脂部Ｓと硬質樹脂部Ｒの質量比は、実施例１が１：１．０４（４９：５１）、実施例２が１：１．５６（３９：６１）、実施例３が１：２．２２（３１：６９）に設定されている。
また、ホース内径と肉厚との比は、実施例１が１：０．０６８（５０．８：３．５）、実施例２が１：０．０５６（７６．２：４．３）、実施例３が１：０．０５４（１０１．６：５．５）に設定されている。
【００３１】
【表２】
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【００３２】
実施例１、２、３とも、同サイズの比較例１、２、３と比較して、硬質樹脂部Ｒの面積比、体積比、質量比が大きく、内径あたりの肉厚は薄く構成されていることが分かる。
【００３３】
（水圧試験）
これら実施例１〜３、比較例１〜３について、それぞれ水圧試験を行った結果を表３〜５に示す。
表３は、φ５０サイズの実施例１、比較例１のそれぞれのホース内に両端から水を加圧してゆき、そのときのホースの長手方向に沿った伸び率（％）を測定したものである。
【００３４】
【表３】
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【００３５】
表３より、実施例１は比較例１よりも破壊圧力が低かったが（０．８５ＭＰａ（８．６７ｋｇｆ／ｃｍ2））、通常使用される許容圧力０．２５ＭＰａ（２．５５ｋｇｆ／ｃｍ2）までの伸び率は４．１％と非常に小さいのに対し、比較例１では同水圧ですでに１１．３％も伸びており、実施例１が比較例１に比べて耐圧性に優れていることが分かる。
【００３６】
表４は、φ７５サイズの実施例２、比較例２のそれぞれのホース内に両端から水を加圧してゆき、そのときのホースの長手方向に沿った伸び率（％）を測定したものである。
表４より、実施例２は比較例２よりも破壊圧力が低かったが（０．７５ＭＰａ（７．６５ｋｇｆ／ｃｍ2））、通常使用される許容圧力０．２５ＭＰａ（２．５５ｋｇｆ／ｃｍ2）までの伸び率は４．４％と非常に小さいのに対し、比較例２では同水圧ですでに９．８％も伸びており、実施例２が比較例２に比べて耐圧性に優れていることが分かる。
【００３７】
【表４】
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【００３８】
表５は、φ１００サイズの実施例３、比較例３のそれぞれのホース内に両端から水を加圧してゆき、そのときのホースの長手方向に沿った伸び率（％）を測定したものである。
表４より、実施例３は比較例３よりも破壊圧力が低かったが（０．６５ＭＰａ（６．３３ｋｇｆ／ｃｍ2））、通常使用される許容圧力０．２ＭＰａ（２．０４ｋｇｆ／ｃｍ2）までの伸び率は３．９％と非常に小さいのに対し、比較例３では同水圧ですでに６．８％も伸びており、実施例３が比較例３に比べて、肉厚が薄いにもかかわらず、耐圧性に優れていることが分かる。
【００３９】
【表５】
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【００４０】
（減圧変形温度試験、曲げ試験）
実施例１〜３、比較例１〜３について、それぞれ減圧変形温度試験、曲げ試験を行った結果を表６に示す。
減圧変形温度試験は、ホース内を−０．０９８MＰａに減圧した状態で、ホースを加熱してゆき、圧壊した際の温度を測定した。また、曲げ試験は、ホース両端を同方向に曲げてゆき、破壊するまでの半径を測定した。
【００４１】
表６から分かるように、実施例１〜３は、いずれも同サイズの比較例１〜３と比較して高い温度まで変形せず、肉厚が比較的薄いにもかかわらず、耐圧、耐負圧性に優れていることが分かる。また、曲げ半径も同サイズの比較例と同じ半径となり、硬質樹脂部を多くしつつも十分な柔軟性を維持していることが分かる。
【００４２】
また、ホースの質量についても、比重の違いもあるが、肉厚を非常に薄くできることから、表１、２から分かるように、実施例１〜３は同サイズの比較例１〜３に比べて非常に軽量であり、作業性に優れていることが分かる。
また、所定重量のトラックで各ホースを踏み付け、変形した箇所をハンマーで円形に戻す強度試験を行った結果、比較例１〜３のホースでは硬質樹脂部に割れが生じたのに対し、実施例１〜３のホースでは、硬質樹脂部にヒビが入ったにとどまり、割れには至らず、本発明のホースが優れた強度を有していることが確認された。
【００４３】
【表６】
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【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施例１に係るホースを示す説明図。
【図２】本発明の実施例２に係るホースを示す説明図。
【図３】本発明の実施例３に係るホースを示す説明図。
【符号の説明】
【００４５】
１Ａ〜１Ｃ  ホース
２  被覆部
Ｓ  軟質樹脂部
Ｒ  硬質樹脂部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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