(57)【要約】【課題】これまで以上に柔軟で、かつ耐塩素水性に優れた給水給湯用ホースを提供する。【解決手段】少なくとも内面層チューブ１とこの外層を囲う補強層４とからなるホースであって、内面層チューブ１の内層２がポリエステル系熱可塑性エラストマーであり、外層３がデュロメータタイプＡ硬度で９０度以下の加硫ゴム、熱可塑性エラストマーまたは熱可塑性樹脂であり、かつ、内層２の厚みが０．０５〜０．４０ｍｍである給水給湯用ホースである。ポリエステル系熱可塑性エラストマーのビガット軟化点は好適には１００℃以上である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも内面層チューブとこの外層を囲う補強層とからなるホースであって、前記内面層チューブの内層がポリエステル系熱可塑性エラストマーであり、外層がデュロメータタイプＡ硬度で９０度以下の加硫ゴム、熱可塑性エラストマーまたは熱可塑性樹脂であり、かつ、前記内層の厚みが０．０５〜０．４０ｍｍであることを特徴とする給水給湯用ホース。
【請求項２】
前記ポリエステル系熱可塑性エラストマーのビカット軟化点が１００℃以上である請求項１項記載の給水給湯用ホース。
【請求項３】
外層がデュロメータタイプＡ硬度で９０度以下の加硫ゴムである場合、前記ポリエステル系熱可塑性エラストマーのビカット軟化点が１５０℃以上である請求項１項記載の給水給湯用ホース。
【請求項４】
前記ポリエステル系熱可塑性エラストマーのビカット軟化点が１７０℃以上である請求項３項記載の給水給湯用ホース。
【請求項５】
前記補強層が軟質または硬質のステンレス細線を編み組した層である請求項１〜４のうちいずれか一項記載の給水給湯用ホース。
【請求項６】
前記細線が０．２〜０．４ｍｍφの太さである請求項５記載の給水給湯用ホース。
【請求項７】
前記補強層が合成繊維の編組層又はスパイラル状巻回層である請求項１〜４のうちいずれか一項記載の給水給湯用ホース。
【請求項８】
前記補強層の外側に、該補強層を保護する外面層が設けられている請求項１〜７のうちいずれか一項記載の給水給湯用ホース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給水給湯用ホースに関し、詳しくは、柔軟で、かつ、耐塩素水性に優れた特性を有する、水道用配管や、給水給湯用配管に適した給水給湯用ホースに関する。
【背景技術】
【０００２】
水道水には通常次亜塩素酸が殺菌用として注入されており、これによる塩素濃度が０．１ｐｐｍ以上あることが殺菌効果を維持するため必要とされている。また、水道器材においては、前記の塩素濃度を有する水道水を器材の中に滞留させ、２４時間経過後の塩素の残留分が初期の５０％以上を保つことが必要とされている。
【０００３】
従来より、かかる水道器材における給水給湯用配管に用いられるホースとして、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）系ゴムを内面層に用い、その外周に補強層を配した構造のホースが広く用いられている。しかし、かかる構造のホースを給湯用配管として用いた場合、ＥＰＤＭ系ゴム内面層のゴムや有機物等により水道水中の塩素が消費されてしまい、水道水中の塩素濃度に関する所定の条件を満たすことが困難になるというのが現状であった。また、長期間使用した場合には、水道水中の塩素の影響でホース内面のＥＰＤＭ系ゴムが侵されてぼろぼろになり易いという問題もあった。
【０００４】
このため、特に給湯配管用に限っては金属の蛇腹管が用いられるのが一般的であり、また、一部にはポリブテン樹脂のパイプを用いることが提案されている。しかし、これらの配管は硬く、柔軟性に乏しいため、取り扱い性、施工作業性に劣るという欠点があった。
【０００５】
そこで、これら従来の給水・給湯用ホースに関する問題点を解決し、水や湯中の残留塩素の濃度を保ち、かつ、臭いや色のつくことを防止したホースであって、しかも従来の蛇腹管やポリブテン製パイプ等の取り扱いにくさを解決したホースが先に本出願人により提案されている（特許文献１）。かかるホースは、少なくとも内面層チューブとこの外層を囲う補強層とからなるホースであって、内面層はその内層がフッ素系樹脂層であり、外層が柔軟性を有する熱可塑性エラストマー又は加硫ゴムからなる。
【特許文献１】特開平９−１２６３６４号公報（特許請求の範囲等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１記載の給水給湯用ホースにより、それまでの問題点はほぼ解決されるに至ったが、今日では、より柔軟で、かつ耐塩素水性に優れ、しかもフッ素系樹脂チューブに代わる内層面チューブが求められている。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、これまで以上に柔軟で、かつ耐塩素水性に優れた給水給湯用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】
【０００８】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、所定の条件下でポリエステル系熱可塑性エラストマーをホースの最内層に用いることにより上記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち、本発明の給水給湯用ホースは、少なくとも内面層チューブとこの外層を囲う補強層とからなるホースであって、前記内面層チューブの内層がポリエステル系熱可塑性エラストマーであり、外層がデュロメータタイプＡ硬度で９０度以下の加硫ゴム、熱可塑性エラストマーまたは熱可塑性樹脂であり、かつ、前記内層の厚みが０．０５〜０．４０ｍｍであることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の給水給湯用ホースにおいては、前記ポリエステル系熱可塑性エラストマーのビカット軟化点が１００℃以上であることが好ましく、また、外層がデュロメータタイプＡ硬度で９０度以下の加硫ゴムである場合、前記ポリエステル系熱可塑性エラストマーのビカット軟化点が１５０℃以上であることが好ましく、より好ましくは１７０℃以上である。また、前記補強層は、好ましくは軟質または硬質のステンレス細線を編み組した層であり、前記細線は、好ましくは０．２〜０．４ｍｍφの太さである。また、前記補強層は、合成繊維の編組層又はスパイラル状巻回層であることも好ましい。さらに、前記補強層の外側に、該補強層を保護する外面層を設けることができる。
【００１１】
ここで、ビカット軟化温度は、１ｋｇ荷重時として、ＪＩＳ Ｋ７２０６−１９８２により測定される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、耐薬品性および耐水性に優れるポリエステル系熱可塑性エラストマーを用いること及びその厚みを規定することで、柔軟で、かつ、耐塩素水性に優れるホースを提供することができる。また、適用される内面層の内層のビカット軟化点が１５０℃以上のポリエステル系熱可塑性エラストマーを適用してホースにした場合には、さらなる性能付加として、内面層チューブの外層として未加硫ゴムの積層の後加硫することが可能となり、また、従来の給水給湯用ホースに適用されているポリオレフィン系樹脂より高いビカット軟化点になることから、さらに高温の環境にも耐えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態につき詳しく説明する。
図１は、本発明の好適実施形態に係る給水給湯用ホースの部分切り欠き斜視図である。図中、内面層チューブ１は、水湯に直接接触する内層２としてのポリエステル系熱可塑性エラストマー層と、その外層に形成された外層３とからなり、この外層３は、デュロメータタイプＡ硬度で９０度以下の加硫ゴム、熱可塑性エラストマーまたは熱可塑性樹脂である。なお、必要に応じて内層２と外層３の間に接着層を設けてもよい。また、図示例のホースでは、外層３を外囲いして編み上げた補強層４を有する。
【００１４】
本発明において、内面層チューブ１の内層２のポリエステル系熱可塑性エラストマーの例としては、複数のポリエステルのブロック共重合物、エステル化合物・ポリオール・ポリアルキルグリコールを原料としたエステル交換生成物や重縮合反応物、ポリエチレンとポリエーテルとのブロック共重合体、ポリエステルとゴム成分のポリマーアロイ、などが挙げられる。
【００１５】
また、本発明においては、内層２の厚みが０．０５〜０．４０ｍｍ、好ましくは０．１〜０．３ｍｍであることが肝要である。この厚さが０.０５ｍｍ未満であると水道水中の残留塩素の減量が大きくなり、一方、０．４０ｍｍを超えるとホースが硬くなって曲げにくくなり、取り扱い性が悪くなる。
【００１６】
さらに、内層２のポリエステル系熱可塑性エラストマーのビカット軟化点は、給水用途では特に制限されないが、給湯用途で使用される場合には、最低でも１００℃以上、好ましくは１０５℃以上であることが望まれる。このときのビカット軟化点をポリオレフィン系樹脂より高くすればするほど、ポリオレフィン系樹脂よりも高温環境下において高い耐性を持つことができる。
【００１７】
また、内面層チューブ１の、デュロメータタイプＡ硬度で９０度以下の外層３としての熱可塑性エラストマーとしては、ポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、エチレン−酢酸ビニル系、塩素化ポリエチレン系、フッ素系、ポリ塩化ビニル系等の柔軟性を有する熱可塑性エラストマーや、場合によっては、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンとするものである。
【００１８】
その他、２種類以上の熱可塑性エラストマーをブレンドしたものや、ポリエステル、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーをブレンドしたものを材料として用いてもよい。ただし、この場合でも、外層３がショアＡ硬度で９０度以下、好ましくは８５度以下になるようにしなければならない。このショアＡ硬度が９０度を超えると、ホースとしての十分な柔軟性が得られなくなる。
【００１９】
また、熱可塑性エラストマーを内面層チューブ１の外層３に用いる場合も、内層２のポリエステル系熱可塑性エラストマーと同程度以上のビカット軟化点に設定することが好ましい。この場合、内層２および外層３を形成する各々の熱可塑性エラストマーを２層同時に押し出し成形して２層の内面層チューブ１とすることができる。また、必要に応じて、内層２と外層３を別々に押し出して、内層２の押し出し後に接着剤を塗ることや、内層２と外層３の間に接着層を介した形で同時に押し出すことで、内層２と外層３の間に接着層を設けてもよい。
【００２０】
また、本発明において外層３として加硫ゴムを用いる場合、かかる加硫ゴムとして、天然ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、アクリルゴム、ブチルゴム（IIR）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）系ゴム等が挙げられる。
【００２１】
外層３として加硫ゴムを用いて内面層チューブ１を製造する場合には、内層２の樹脂であるポリエステル系熱可塑性エラストマーを押し出した後に外層３としての未加硫ゴム層を押し出し、その後に加硫を行うこととなる。この際、内層２のポリエステル系熱可塑性エラストマーが加硫温度に対して十分な耐性を持つためには、その加硫温度が１５０℃前後であることから、この温度での内層２のポリエステル系熱可塑性樹脂エラストマーの状態変化が重要となる。ビカット軟化点が１５０℃より低いポリエステル系熱可塑性エラストマーを使用すると、内層２の樹脂が加硫中に軟化して樹脂が偏肉してしまい、本来の内層２の持つ機能を発揮できなくなる。よって、ビカット軟化点が１５０℃以上、さらに好ましくは１７０℃以上であるポリエステル系熱可塑性エラストマーを用いることが好ましい。ただし、内面層チューブ１の外層３に熱可塑性エラストマーを用いる場合には高温に曝されることがないため、この限りでない。
【００２２】
また、本発明においては、外層３を外囲いして編み上げた補強層４を有する。補強層４は、例えば、ビニロン、ポリエステル、ナイロン、アラミド繊維等の合成樹脂繊維を用い、これを編み組して補強層としたり、スパイラル状に巻回して補強層とするものである。尚、この補強層の別例として、例えば、圧力が高い場合に用いられるホースにあっては、軟質または硬質のステンレス細線やブラス細線を、編み上げ機等を用いて編み組補強することも可能である。かかるステンレス細線は、ホースの柔軟性および補強性の観点から、好ましくは０．２〜０．４ｍｍφの太さである。かかる補強層４はそのまま露出したままであってもよいが、この補強層４上に更に外面層（図示せず）を形成してもよいことは勿論である。
【００２３】
この外面層を形成することによって、耐候性を有する材料、例えば、ＥＰＤＭゴムやアクリルゴムを用いることで屋外での使用が可能になる。また、ホースの裏面にゴミや汚れがつきにくくなる、表面を容易に清掃できるようになる、などの機能をもたせることができる。この場合、適用できる材料としては、先に記述した各種ゴム材料の他、熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマーを用いることができる。
【００２４】
また、使用する周囲の器具とのデザイン的な調和が必要な場合には、例えば、カラフルなホースを提供することもできる。また、ホース同士の融着が可能なホースの提供も可能である。この場合の外面層としては、例えば、塩化ビニル樹脂や前記したような外面層と同様の熱可塑性エラストマー、または、ゴム外層の上にさらに熱可塑性樹脂を被覆した複合外層を用いることができる。
【実施例】
【００２５】
以下、本発明を実施例に基づき説明する。
（実施例１〜３、比較例１〜５）
図１に示すタイプのホースの内面層チューブ１の内層２を形成する材料としてポリエステル系熱可塑性エラストマー（東レ・デュポン社製、「ハイトレル４７７７」、ビカット軟化温度：１６６℃）を用いた。その外層３としてポリオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＡＥＳジャパン社製、「サントプレーン８２０１−７０」）を用いて、二層共押し出し成型により二層内面層チューブを得た。このチューブの外周に０．２２ｍｍφの軟質ステンレス細線を一つのボビンに６本合糸し、２４個のボビンの編み上げ機を用いて補強層４を編み上げた。
【００２６】
（実施例４〜６、比較例６〜９）
内面層チューブ１の内層２を形成する材料としてポリエステル系熱可塑性エラストマー（東レ・デュポン社製、「ハイトレル５５７７」、ビカット軟化温度：１９２℃）を用いた。マンドレルの上にポリエステル系熱可塑性エラストマーを押し出し、その後ポリエステル系熱可塑性エラストマーをコロナ放電処理して接着剤を塗った。その外層３にＥＰＤＭゴムの未加硫物を押し出し、その外側にポリエステル繊維をスパイラル状にかつ交互に２層巻回したものを補強層４として作り、さらに外面層として、ＥＰＤＭゴムの未加硫物を押し出し、その外に樹脂モールドを被覆した後、１５０℃、６０分の条件にて熱風加硫することによって目的のホースを作製した。
【００２７】
上記のようにして製造したホースに対し、以下の柔軟性試験および残留塩素試験を実施した。
（柔軟性試験）
ホースの柔軟性、即ち取り扱い性、作業性を比較する曲げ力試験を行った。かかる曲げ力試験は、ホースを半径１００ｍｍ、５０ｍｍに曲げた時の力をバネ秤で測定した。
（残留塩素試験）
残留塩素試験はオルトトリジンを用いた残留塩素測定器（柴田科学機器工業製）を用いて測定した。この測定法の概略は、次亜塩素酸ソーダで塩素濃度を１ｐｐｍに調整した水をホース内に滞留させ、２４時間後の塩素濃度を前記方法で測定して減量分を比率で示したものである。
得られた測定結果を下記の表１〜４に示す。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
【表２】
2007190769.tif 000004
【００３０】
【表３】
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【００３１】
【表４】
2007190769.tif 000006
【００３２】
給水給湯として実際に用いるホースは、曲げ半径を５０ｍｍ程度に容易に曲げる必要があり、その曲げ力は１０００ｇ以下であることが好ましい。表から分かるように、ポリエステル系熱可塑性エラストマー層の厚さが０．４ｍｍを超えると硬くなって曲げにくくなり、取り扱い性が悪くなることが分かる。一方、残留塩素の減量は内層即ちポリエステル系エラストマー層の厚さに大きく影響を受け、この層が少なくとも０．０５ｍｍ以上の厚さがあることが必要であることが分かる。
【００３３】
図２は、実施例１に示すホースを用いて継ぎ手金具１０を取り付けた際の一部切り欠き側面図であり、ニップル１１がホースの径内に挿入され、スリーブ１２を加締める（１３）ことによって、金具１０が取り付けられている。この継ぎ手金具１０を取り付けたホースの耐圧力と繰り返し圧力の試験を行ったところ、破壊までの耐圧力は１１．８ＭＰａ（１２０ｋｇｆ／ｃｍ2）、また、０〜１．７２ＭＰａ（１７．５ｋｇｆ／ｃｍ2）の繰り返し加圧を約２０秒間隔で繰り返し、圧力試験を行った結果は、１０万回でも異常なく、十分に実用に供されるホースであることが確認された。なお、ホースの接続方法としては、上記のように継ぎ手金具を使用する方法のほかに、バンド締め等の簡易的な接続方法も適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の好適実施形態に係る給水給湯用ホースの一部切り欠き斜視図である。
【図２】継ぎ手金具を取り付けた実施例１のホースの一部切断側面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  内面層チューブ
２  内層
３  外層
４  補強層
１０  継ぎ手金具
１１  ニップル
１２  スリーブ
１３  加締部
【図１】
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【図２】
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