(57)【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はその内層が老化防止剤を３０〜５０，０００ｐｐｍ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、外層が柔軟性を有する熱可塑性エラストマー又は加硫ゴムであり、更に、前記内面層チューブの外層中に含まれる老化防止剤の濃度が、内層中に含まれる老化防止剤の濃度の０．１〜１倍であることを特徴とする給水・給湯用ホース。
【請求項２】
前記内面層チューブにおいて、その内層に用いられる老化防止剤と外層に用いられる老化防止剤が同一の老化防止剤であることを特徴とする請求項１記載の給水・給湯用ホース。
【請求項３】
前記内面層チューブにおいて用いられる内層用ポリオレフィン系樹脂がポリブテン樹脂又は架橋ポリエチレン樹脂であることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の給水・給湯用ホース。
【請求項４】
前記内面層チューブの外側を囲う補強層がステンレス細線或いは合成繊維の編組層又はスパイラル状の巻回層からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の給水・給湯用ホース。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水道用配管や給水・給湯用配管に適したホースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、水道用配管や給水・給湯用配管として用いられるものとしては、一般に金属の蛇腹管が用いられており、一部ポリブテン樹脂パイプが用いられている。しかし、これらの欠点として柔軟性に乏しく、取り付け作業等の施工性に問題があった。そのため、柔軟性を有するものとするため、ポリオレフィン系樹脂を内層面に、そしてその外層に柔軟性を有する熱可塑性エラストマーまたは加硫ゴムを配した内面層チューブを用い、この周りに補強層を配したホースが提案されている。又、更にこの補強材の上に更に外面層に、例えば熱可塑性合成樹脂等を設けたホースとしたものでも良い。
【０００３】
この提案により、通常使用されている条件における水や湯に対する要求特性、即ち、水がホース中に滞留した場合にも、該ホースにより残留塩素の濃度を保ち、また臭いや色等のつくことを防止し、かつ柔軟性を持ったホースが可能となった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特に都市部においては、水道水中の塩素濃度が１ｐｐｍを越える地域があったり、或いは、２４時間連続で湯を循環したりする等の厳しい環境下では、上記提案のようなホースにおいては内層が劣化してしまうという問題が発生することも出てきた。勿論、通常使用環境下においても更なる高寿命であることに対しては、更に工夫が望まれる問題である。
【０００５】
そこで、内面層チューブの内層に用いられているポリオレフィン系樹脂に老化防止剤を増量していくと、耐塩素性は向上し、これによって長寿命化が図れるが、水や湯中の残留塩素濃度を規定された条件における濃度に保つことが出来ず、その上、水や湯に臭いや色等がつくといった欠点が生じる。
【０００６】
本発明は、これらの欠点を解決するものであって、水や湯中の規定された条件下における残留塩素の濃度を保ち、かつ、臭いや色がつくことを防ぐことのできるという接水層である内層の特性を損なうことのないホースで、しかも従来の柔軟性を有した給水・給湯ホースの欠点であった耐塩素水性（耐カルキ性）を改善し、より長寿命のホースを提案するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の給水・給湯用ホースは、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はその内層が老化防止剤を３０〜５０，０００ｐｐｍ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、外層が柔軟性を有する熱可塑性エラストマー又は加硫ゴムであり、更に、前記内面層チューブの外層中に含まれる老化防止剤の濃度が、内層中に含まれる老化防止剤の濃度の０．１〜１倍であることを特徴とする。
【０００８】
そして、本発明の請求項２の給水・給湯用ホースは、前記内面層チューブにおいて、その内層に用いられる老化防止剤と外層に用いられる老化防止剤が同一の老化防止剤であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項３の給水・給湯ホースは、前記内層用ポリオレフィン系樹脂がポリブテン樹脂又は架橋ポリエチレン樹脂であることを特徴とする。
【００１０】
更に、本発明の請求項４の給水・給湯用ホースは、前記内面層チューブの外側を囲う補強層がステンレス細線或いは合成繊維の編組層又はスパイラル状の巻回層からなることを特徴とする。
【００１１】
以下、更に本発明の詳細を説明する。上記内面層チューブの内層であるポリオレフィン系樹脂に入れる老化防止剤の濃度が３０ｐｐｍ以下の場合では十分な耐塩素水性を有することができず、また、５０，０００ｐｐｍ以上であると、水や湯中の残留濃度を規定された条件における濃度に保つことができず、ブルームの発生や水或は湯に色や臭いがつくといった問題が発生する。また、該内層であるポリオレフィン系樹脂としては、その厚さが０．０３〜０．５ｍｍのものが好ましく、厚さが０．０３ｍｍ以下であると、水や湯中の残留塩素濃度を規定した条件に保つことができず、また、０．５ｍｍ以上になるとホースが硬くなって曲げにくくなり、取扱性が悪くなる。
【００１２】
さらに、上記内層であるポリオレフィン系樹脂としては、ポリブテン樹脂又は架橋ポリエチレン樹脂であることが耐塩素水性などの観点から好ましい。
【００１３】
内面層チューブの外層に用いる老化防止剤は、そのまま外層に直接入れてもよく、又、高濃度の老化防止剤を含有する熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、加硫ゴム等のマスターバッチを作り、これを外層として使用する熱可塑性エラストマー又は加硫ゴムに少量（内層に含有している老化防止剤の濃度の０．１〜１倍の範囲）混ぜることで入れてもよい。一例としては、内層に含まれる老化防止剤の１〜２５倍の濃度で含有した熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー又は加硫ゴムのマスターバッチを、熱可塑性エラストマー又は加硫ゴム１００重量部に対し０．５〜２０重量部混ぜたものを外層として使用する。この際、外層の老化防止剤含有濃度は内層中の老化防止剤の含有濃度の０．１〜１倍の範囲に入る。
【００１４】
又、本発明にあっては内面層チューブの内層であるポリオレフィン系樹脂にて残留塩素の濃度を保ちつつ、臭い、色等のつくことを防止するという接水層である内層の特性を損なうことなく、ホースとして適度な柔軟性を有しながら、かつ、外層に老化防止剤を内層に含まれる老化防止剤の０．１〜１倍の濃度の範囲で含有させることにより、外層中の老化防止剤が使用環境下において内層へ徐々に拡散することを利用して、耐塩素水性（耐カルキ性）を改善したホースである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態をもって更に詳細を説明する。
【００１６】
内面層チューブを形成する内層としてのポリオレフィン系樹脂の例としては、上記に述べた如く、例えば架橋ポリエチレン、ポリブテン等の樹脂等が好ましく挙げられる。又、外層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等の柔軟性を有する熱可塑性エラストマー及びそれらのブレンド物や、場合によっては、塩化ビニル、ポリエチレンとするものである。又、加硫ゴムとしてはＥＰＤＭ、フッ素ゴム、アクリルゴム、ブチルゴム、ＮＢＲ系ゴム及びそれらのブレンド物等が挙げられる。
【００１７】
また、内層・外層に入れる老化防止剤としては特に限定しないが、例えば、アルデヒド・アミン反応生成物、ケトン・アミン反応生成物、アミン系、フェノール系、イミダゾール系、ワックス系等が挙げられる。また、好ましくは、内層のポリオレフィン系樹脂に含まれている老化防止剤と同等のものであるのが良い。この老化防止剤を外層である熱可塑性エラストマー又は加硫ゴムに直接入れても良いし、高濃度の老化防止剤を含有する熱可塑性エラストマー、熱可塑性樹脂、又は加硫ゴム等のマスターバッチを作り、これを外層の熱可塑性エラストマー又は加硫ゴムに少量（前記内層に含まれる老化防止剤の濃度の０．１〜１倍の範囲）入れても良い。
【００１８】
例えば、老化防止剤を３０〜５０，０００ｐｐｍ含み、且又、厚さが０．０３〜０．５ｍｍであるポリオレフィン系樹脂からなる内層と柔軟性を有する熱可塑性エラストマーまたは加硫ゴムからなる外層とからなる内面層チューブ及びその外側を囲う補強材とからなるホースであって、内層であるポリオレフィン系樹脂に含まれる老化防止剤の１〜２５倍の濃度まで添加した外層の熱可塑性エラストマー又は加硫ゴムのマスターバッチを、外層である老化防止剤の入っていない熱可塑性エラストマー又は加硫ゴム１００重量部に対し０．５〜２０重量部含有する外層材とすることによって、それぞれ本発明の老化防止剤を混合した内層及び外層材が得られる。
【００１９】
混合方法としては、外層押し出し時に老化防止剤又はそれらのマスターバッチを外層材料と一緒に押出機に入れる方法や、押し出し前に外層材料である熱可塑性エラストマー又は加硫ゴムと、老化防止剤、又はそれらのマスターバッチとを、ニーダー、バンバリー、二軸押出機等で事前に混合しておいても良い。
【００２０】
そして、これらの内層及び外層を形成する各々を２層同時に押出成形して２層の内面層チューブとすることもできる。外層に加硫ゴムを用いる場合には、内層樹脂を押し出した後に未加硫層を押し出し、その後に加硫を行うこととなる。
【００２１】
また、補強層としては、０．２〜０．４ｍｍφ程度の太さの軟質又は硬質のステンレス細線を用いた編組層、或いは合成繊維の編組層又はスパイラル状の巻回層であることが好ましい。尚、この補強層の外周にこれを保護する外面層、例えば、熱可塑性合成樹脂層を設けた給水、給湯ホースとすれば更に良い。
【００２２】
そしてこの内面層チューブに補強層を重ねるものであって、例えば０．２３ｍｍφの径を有する軟質ステンレスワイヤーを合糸し、編み上げ機を用い補強層とするものである。尚、この補強層の別例として、例えば圧力の低い場合に用いられるホースにあっては、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を用い、これを編み組み補強したり、スパイラル状に巻回して補強することが可能である。
【００２３】
これらの補強層はそのまま露出したホースであっても良いが、この補強層の上に更に外面層を形成しても良いことは勿論である。この外面層を形成することによりホースの表面にゴミや汚れがつきにくくなり、更に表面を容易に清掃できることになる。又、使用する周囲の器具とのデザイン的な調和のために必要になる場合があり、例えば、カラフルなホースを提供することもできる。この外面層としては、熱可塑性樹脂、例えば塩化ビニルや、前記したような内面層チューブの外層と同様の熱可塑性エラストマーを用いることも出来る。
【００２４】
【実施例】
以下に実施例を例示して本発明の効果について説明するが、勿論本実施例のみに限定するものではない。
【００２５】
［実施例１］
内面層チューブの内層を形成する材料としてポリブテン樹脂（三井石油化学社製「ビューロンＰ５０５０」）を用いた。又、内層に使用されているポリブテン樹脂中の老化防止剤含有量の１０倍重量濃度を添加したポリブテン樹脂のマスターバッチを作り、熱可塑性エラストマー（ＡＥＳ社製「サントプレン２０１−７３」）９５％、上記マスターバッチ５％の割合でペレット同士を混合したものを外層材料として使用した。これは内層材内の老化防止剤の含有濃度を１とした場合に、外層材中のそれは０．５となる。
【００２６】
［実施例２］
内面層チューブの内層を形成する材料として架橋ポリエチレン樹脂（三菱化学社製、リンクロン−ＸＨＥ７４０・Ｎ）を用いた。また、内層に用いられている架橋ポリエチレン樹脂中の老化防止剤含有量の１０倍重量濃度を添加した架橋ポリエチレン樹脂のマスターバッチを作り、熱可塑性エラストマー（ＡＥＳ社製「サントプレン２０１−７３）９０％、上記マスターバッチ１０％の割合でペレット同士を混合したものを外層材料として使用した。これは内層材内の老化防止剤の含有濃度を１とした場合に、外層材中のそれは１となる。
【００２７】
上記各実施例の内層材、外層材を用いた各例の内層材料及び外層材料を２層押出成形型にて内面層チューブを得た。実施例２のチューブは、補強層編み上げの前に、８０℃の温水を約６時間流してポリエチレンを架橋させた。内層の厚さは０．２ｍｍ、外層の熱可塑性エラストマーの厚さは１．３ｍｍとした。そして、このチューブの外周に０．２３ｍｍφの軟質ステンレスワイヤーを１つのボビンに６本合糸し、２４個のボビンの編上機を用いて補強層として編み上げた。得られたホースの内径は９．５ｍｍ、外径は１３．５ｍｍであった。
【００２８】
［比較例１〜２］
比較例１は、外層が上記熱可塑性エラストマー（ＡＥＳ社製サントプレン２０１−７３）に老化防止剤を入れていない市販品とした以外は、本実施例１と同様のホースであり、比較例２は、外層部材が、内層に使用されているポリブテン樹脂中の老化防止剤含有量の３０倍重量濃度を添加したポリブテン樹脂のマスターバッチを、熱可塑性エラストマー（ＡＥＳ社製サントプレン２０１−７３）７５％に対し２５％の割合で混合した以外は、本実施例１と同様にしてそれぞれホースを作製した。比較例２の場合、内層材内の老化防止剤の含有濃度を１とした場合に、外層材中のそれは７．５となる。
【００２９】
［比較例３〜４］
比較例３は、外層が上記熱可塑性エラストマー（ＡＥＳ社製サントプレン２０１−７３）に老化防止剤を入れていない市販品とした以外は、本実施例２と同様のホースであり、比較例４は、外層部材が、内層に使用されている架橋ポリエチレン樹脂中の老化防止剤含有量の３０倍重量濃度を添加したポリブテン樹脂のマスターバッチを、熱可塑性エラストマー（ＡＥＳ社製サントプレン２０１−７３）７５％に対し２５％の割合で混合した以外は、本実施例２と同様にしてそれぞれホースを作製した。比較例４の場合、内層材内の老化防止剤の含有濃度を１とした場合に、外層材中のそれは７．５となる。
【００３０】
上記実施例及び比較例にて作製した各ホースについて、各々次の試験を行いその結果を比較評価した。
１）残留塩素試験同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、次亜塩素酸ナトリウムで塩素濃度を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にて測定して残量分を比率で示したものである。測定結果を表１に示す。
２）塩素水循環試験耐塩素水性については、作製したホースで当方において作製した塩素水循環試験装置を用いて測定した。この塩素水循環試験装置はホース内を循環させる塩素水の塩素濃度、ｐＨ、温度を連続的に制御し続けることが出来る装置である。サンプルは一定時間塩素水循環後に取り出され、その内層の表面が白くボロボロになったところを塩素水に対する寿命とした。尚、ホースを循環する塩素水の条件は、塩素濃度５０ｐｐｍ、ｐＨ＝６．６、温度８０℃である。測定結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
0003893639.tif 000002
【００３２】
給水・給湯用として実際に用いるホースは、残留塩素の残量が初期の５０％以上保っていることが必要とされている。表１からわかるように、残留塩素の残量は外層に含まれる老化防止剤含有濃度に大きく影響を受け、比較例２及び比較例４のように外層である熱可塑性エラストマーへの老化防止剤の添加濃度が本発明の限度を越えて、内層に含まれる濃度以上に増量したものであると耐塩素水性は良好であるが、残留塩素濃度を保つことが出来ないことがわかる。
【００３３】
一方、耐塩素水性については、表１からわかるように、比較例１及び比較例３のように、外層のエラストマーへの老化防止剤の含有濃度を本発明で示した内層に含まれる老化防止剤濃度の０．１倍以下であると、残留塩素保持率は満足するが耐塩素水性が劣ってしまうことがわかる。
【００３４】
これは外層に老化防止剤を内層の老化防止剤の濃度の一定倍率で含有させることにより、外層中の老化防止剤が使用環境下において徐々に拡散されるため耐塩素水性（耐カルキ性）が大幅に改善されるものと思われる。
【００３５】
図１は、この例にて得たホースの部分切り欠き斜視図を示すものであって、１は内面層チューブであり、このうち、２は水・湯に直接接する内層としてのポリオレフィン樹脂層、３はその外側に形成された外層が老化防止剤を増量した熱可塑性エラストマー又は加硫ゴムである。そしてこの外層３を外囲いして編み上げ補強層４を編み上げた構造としたものである。この補強層４に前記した外面層を形成することもできることは勿論である。
【００３６】
図２は、この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、内カラー１１がホースの径内に挿入され、外カラー１２を加締め（１３）ることによって金具１０が取り付けられる。参考として実施例１により得られたホースに、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が破壊までに耐圧力は１１９ｋｇｆ／ｃｍ2、そして０〜１７．５ｋｇｆ／ｃｍ2の繰り返し加圧を約２０秒間隔で行った結果は１０万回でも異常はなく十分実用に耐えるホースが得られた。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は以上の通り、柔軟性を保ちながら残留塩素の減量も少なく、耐塩素水性を向上させた給水、給湯用に適したホースが提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の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本発明のホースの一部切り欠き側面図である。
【符号の説明】
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  内カラー
12  外カラー
13  加締図
【図１】
0003893639.tif 000003
【図２】
0003893639.tif 000004