(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともポリエステルエラストマーおよびシリコーンを含有する外面層を有し、
前記ポリエステルエラストマーが、ＰＢＴ−ＰＴＭＧ共重合体であり、
前記シリコーンが、エチレン−メチルメタクリレート共重合体またはエチレン−酢酸ビニル共重合体にシリコーン樹脂がグラフト重合したシリコーンマスター樹脂であり、
前記シリコーンの配合量が、前記外面層の重量に対して０．２〜５．５重量％であり、かつ、前記シリコーンマスター樹脂の添加量が、前記ポリエステルエラストマー１００重量部に対して０．５〜１０重量部である樹脂油圧ホース。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐寒性および耐磨耗性に優れる樹脂油圧ホースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な樹脂ホースは、内管、補強層、外面層（カバー）から構成されているが、通常このような樹脂ホースのカバーは熱可塑性ウレタンやポリエステルエラストマーからなる。運搬用車両や建設機械等に用いられる油圧ホースには上記のような構成を有する樹脂ホースが常用されている。生鮮食料品を保存するための冷凍庫において使用される運搬用車両（ホークリフト等）にも油圧ホースとして樹脂ホースが用いられているが、このような冷凍庫は−６５℃〜−４０℃の低温に保たれるため、該樹脂ホースには耐寒性が要求される。しかし、通常樹脂ホースのカバーとして用いられる熱可塑性ウレタンは耐寒性に劣り、−６５℃〜−４０℃のような低温で使用した場合、早期にクラックが生じ、ひいてはバーストしてしまう場合もある。
【０００３】
また、このような狭い場所での作業を効率よく行えるように、上記のような作業用車両は小型化が図られている。このため、ホースの配管スペースが非常に狭くなり、ホース同士の接触、機械壁との接触、さらにスペースを有効活用するためにホースをクランプすること等から、機械駆動時の振動や加圧時のホースの動き等により摩擦が発生する。このような用途に対してポリエステルエラストマーカバーでは耐磨耗性が十分でなく、補強層が破損してバーストし、ホース内の油等が流出する等の問題も生じている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は耐寒性、耐磨耗性に優れる樹脂油圧ホースを提供しようとする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
発明者はポリエステルエラストマーにシリコーンを配合する材料をカバーとして用い、ポリエステルエラストマーとしてＰＢＴ−ＰＴＭＧ共重合体を用い、シリコーンとしてエチレン−メチルメタクリレート共重合体またはエチレン−酢酸ビニル共重合体にシリコーン樹脂がグラフト重合したシリコーンマスター樹脂を所定量用いることにより、樹脂ホースとして必要な柔軟性を損なうことなく、作業車両用の油圧ホースに必要な耐磨耗性、および−６５℃における使用にも耐えうる耐寒性を有するホースの製造が可能なことを見出し本発明の完成に至った。
すなわち本発明は、少なくともＰＢＴ−ＰＴＭＧ共重合体およびエチレン−メチルメタクリレート共重合体またはエチレン−酢酸ビニル共重合体にシリコーン樹脂がグラフト重合したシリコーンマスター樹脂を所定量含有する外面層を有する樹脂油圧ホース（以下、単に「樹脂ホース」ともいう。）を提供する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明で用いるポリエステルエラストマーとしてのＰＢＴ−ＰＴＭＧ共重合体は特に限定されず、用途に合わせていずれのものでも使用することができる。小型の装置内に配置する場合は曲げ弾性率が１０８ＭＰａ以下のものが好ましく、特に４０〜９４ＭＰａのものが好ましい。本発明の樹脂ホースにさらに優れた柔軟性を付与することができ、小型作業機械の配管に用いるのに好適だからである。
また、ＰＢＴ−ＰＴＭＧ共重合体は、ＰＢＴとＰＴＭＧの配合比率を変えることによって適宜弾性率を調節することができる。
【０００７】
本発明で用いるシリコーンは、シリコーン樹脂が他の樹脂に重合した態様のものが用いられ、特にシリコーン樹脂がエチレン−メチルメタクリレート共重合体またはエチレン−酢酸ビニル共重合にグラフト重合したシリコーンマスター樹脂が好適に用いられる。このように他の樹脂に重合した態様でシリコーンを配合することにより、ポリエステルエラストマー中へのシリコーンの均一分散を容易に行え、シリコーンがホースカバー材料中に均一に分散した状態を長期に渡り安定に保持することができるので、長期に渡り耐磨耗性に優れた樹脂ホースを得ることができる。シリコーンマスター樹脂としては、具体的には、ＳＰ−１００（ダウコーニングアジア（株）製）、ＳＰ−１１０（ダウコーニングアジア（株）製）、ＢＹ２７−２０２Ｍ（東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製）等又はこれらと同等のものが好適に用いられる。
【０００８】
配合するシリコーン量は外面層１００重量％に対して０．２〜５．５重量％、好ましくは０．４〜１．９重量％、特に０．８〜１．２重量％が好ましい。この範囲でシリコーンを添加することにより運搬作業用装置の油圧ホース等に用いる樹脂ホースのカバーとして適当な耐磨耗性と耐寒性を付与することができる。
シリコーンをシリコーンマスター樹脂として添加する場合は、シリコーンマスター樹脂の添加量はポリエステルエラストマー１００重量部に対して、０．５〜１０重量部であり、好ましくは１〜５重量部、特に２〜３重量部が好ましい。１０重量部を越えると、ポリエステルエラストマーの特性が損なわれる。
【０００９】
なお、ホース全体の形状は、特に限定されないが、運搬作業用機械等の配管に使用する場合には、狭いスペースに曲げた状態で配管する必要があるので、使用する圧力や流体の流量に応じ、内径３．２〜１５．９ｍｍ、外径８．０〜２７．０ｍｍであるのが好ましい。
【００１０】
本発明の樹脂ホースの補強層は、特に限定されず、補強糸でもワイヤでもよい。補強糸としては、有機繊維が用いられ、例えば、ビニロン繊維、レーヨン繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、芳香族ポリアミド繊維等で製造された糸が挙げられる。より具体的に述べると、ポリエステル繊維としては、ポリエチレンテレフタレート（東レ社製；テトロン）またはビニロン繊維（ユニチカ社製）が例示され、一般に使用されている。ナイロン繊維としては、ナイロン６、ナイロン６６（旭化成社製；レオナ）等が例示される。なかでも、ポリエチレンテレフタレート（東レ社製；ポリエステルＴ７０２Ｃ）が好ましい。また、補強用ワイヤとしては、硬鋼線が例示され、さらに具体的には、防錆および接着性付与のために真鍮メッキされた鋼線が例示される。なお、補強層の厚みは、使用圧力に応じて設定すればよく、特に限定されない。
【００１１】
本発明の樹脂ホースの内管は、特に限定されないが、好ましくは、熱可塑性材料で構成する。例えば、ポリエステルエラストマー、可塑化ポリアミドが挙げられる。ポリエステルエラストマーを用いると、耐寒性、柔軟性に優れるので低温下で狭い空間に配置する樹脂ホースを作製する場合に特に好ましい。なお、内管の形状は、特に限定されないが、運搬作業用機械等の配管に使用する場合は、厚さ０．９〜１．３ｍｍが好ましい。
【００１２】
従って、本発明の樹脂ホースは、運搬作業用機械等の狭い配管スペースであっても配管できる柔軟性を有し、しかも機械駆動時の振動やホースの動きが多い状態での使用による摩擦にも耐えることができ、さらに優れた耐寒性を有するために低温下において使用してもクラックの発生等の問題が生じない。特に１０８ＭＰａ以下のポリエステルエラストマーを用いることにより、さらに柔軟性を向上させることができるので極めて狭い空間に配管しなければならない場合にも好適に使用することができ、機械の小型化に寄与することができる。
なお、ホースの使用目的、使用条件等によっては、内管をさらに多層化したり、ストレス・クラック防止層を設けたりしてもよい。
また本発明の樹脂ホースの用途は特に限定されず、柔軟性、耐寒性、耐磨耗性が必要とされる用途に好適に使用することができる。また室温においてもその柔軟性、耐磨耗性に変化はない。
【００１３】
本発明の樹脂ホースの製造方法の一例を、以下に示す。
【００１４】
まず、適当な樹脂押出機を使用し、内管組成物より、内管樹脂チューブを形成する。次に、内管上に、必要に応じ、補強糸との接着のために接着剤を塗布し、次いで、編組機を使用して補強糸を編組する。編組後、必要に応じ、外管との接着のために接着剤を塗布し、その上に、樹脂押出機を用いて、本発明で用いるポリエステルエラストマーおよびシリコーンを含有する材料を押し出し、外面層を形成する。このようにして、内管、補強層および外面層が形成され、本発明の樹脂ホースが得られる。
【００１５】
なお、内管上および補強層上に塗布する接着剤としては、イソシアネート系、フェノール系、レゾルシン系およびウレタン系の接着剤が使用可能であるが、ウレタン系の接着剤が好適である。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明を、実施例に基づいてさらに具体的に説明する。
（実施例１〜３、比較例１、２）
まず、樹脂押出機を用い、ポリエステルエラストマー（ハイトレル５５７７；東レ・デュポン社製）をチューブ状に押し出し、内管を形成した。次いで、内管上に、ウレタン系接着剤（ＴＳ−７４１１；ロード社製）を塗布し、ポリエステル繊維（ポリエステルＴ７０２Ｃ；東レ社製）の補強糸を編組し、補強層を形成した。さらに、補強層上に、前記接着剤を塗布し、樹脂押出機を用い、表１に記載の各外面層用材料を押し出し、外面層を形成し、本発明の樹脂ホースを作製した。得られたホースの寸法は、内径６．４ｍｍ、外径１２．６ｍｍであった。これらのホースについて以下の試験を行って耐磨耗性、耐寒性を評価した。その結果を表２に示す。
【００１７】
0004241947.tif 000002
＊表中の数字は重量部を表す。
【００１８】
表１中の記載は以下の通りである。
シリコーンマスターペレット；シリコーン樹脂のエチレン−メタクリレート共重合体へのグラフト重合品（シリコーン含有量は６０重量％）
（ＳＰ−１００，ダウコーニングアジア（株）製）
ポリエステルエラストマー1)；ＰＢＴ−ＰＴＭＧ共重合体
（ハイトレル３５４８Ｗ（弾性率４０．２ＭＰａ）、東レ・デュポン（株）製）
ポリエステルエラストマー2)；ＰＢＴ−ＰＴＭＧ共重合体
（ハイトレル４０５７（弾性率５９．８ＭＰａ）、東レ・デュポン（株）製）
ポリエステルエラストマー3)；ＰＢＴ−ＰＴＭＧ共重合体
（ハイトレル４７７７（弾性率９４．１ＭＰａ）、東レ・デュポン（株）製）
ウレタン；エーテル系熱可塑性ウレタン
（エステン５８２１２  ＢＦ  Ｇｏｏｄｒｉｃｈ社製）
【００１９】
（１）耐磨耗試験
図１に示す試験機を用い、マンドレルを挿入した樹脂ホース（ｗ）に各磨耗物体（ｗｘ）を軸方向に対して直角に４ｋｇｆで押し当て、揺動サイクル８０ｒｐｍ、揺動ストローク６０ｍｍでホースを軸方向に揺動させることにより揺動ストロークあたりのホース外径減少量（×１０-3ｍｍ／サイクル））を確認した。なお、揺動中は磨耗した材料が付着しないようにエアーを吹きかけた。結果を下記表２に記載した。
【００２０】
0004241947.tif 000003
【００２１】
（２）耐寒試験
−６５℃の雰囲気下で、ホースに１９．０ＭＰａの内圧をかけて環状にし、プリー径６９．５ｍｍ、ストローク１５０ｍｍで０．３８Ｈｚの往復運動を行わせた。該試験においては目標値である２０万回作動に耐えられれば十分な耐寒性を有することが確認される。評価は２０万回の作動で異常がなかったものを○、クラックなどが生じたものを×とした。結果は下記表３に記載した。
【００２２】
0004241947.tif 000004
【００２３】
表中の記載は以下のとおりである。
×1)；３０００回作動でクラックが生じた。
×2)；２０００回作動でクラックが生じた。
【００２４】
【発明の効果】
本発明により柔軟性、耐寒性、耐磨耗性に優れ、例えば低温で使用する小型運搬作業用機械の油圧ホース等に好適に用いることができる樹脂ホースを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】耐磨耗試験に用いる試験装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１  磨耗試験装置
２  往復移動台
３  昇降部材
４  摩擦試験部
５ａ，５ｂ  ガイドロッド
６  駆動装置
７ａ，７ｂ  クランクアーム
８  ピン
９  駆動モータ
１０，１３  クランプ手段
１０ａ  ベルト
１０ｂ  固定ネジ
１１ａ，１１ｂ  ガイドロッド
１２ａ，１２ｂ  ガイド穴
１４  ベースプレート
ｗｘ  研磨物体
ｗ  ホース（供試体）
【図１】
0004241947.tif 000005