JP2008133897A - 飲料用ホース - Google Patents

Abstract

【課題】 ホース内に残留した飲料からの臭いや味や着色料などの移りによる飲料の味覚変化と酸化劣化やバクテリアの発生を防止しながら可撓性に優れた飲料用ホースを提供する。
【解決手段】 ポリエチレン又はエチレン−酢酸ビニル共重合体からなる内層１と、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる中間層２と、エチレン−酢酸ビニル共重合体からなる外層３とを共押出成形して一体化することにより、中間層２のエチレンビニルアルコール共重合体が有する高いガスバリア性で、内層１からの臭いや味や着色料などが移らず、ホース内外面へ酸素の透過性も極めて低いため、ホース内に残留した飲料の酸化が阻止されると共に、外層３のエチレン−酢酸ビニル共重合体が有する柔軟性で、ホース全体が軟化される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一般的に水道などの外部給水口から自動販売機などの飲料機器へ給水したり、シロップタンクからシロップをサーバーへ供給するために、例えばカップ式自動販売機、ディスペンサなどの飲料用導管として用いたり、給水源や給湯源に通ずる飲料水用導管として用いる飲料用ホースに関する。

従来、この種の飲料用ホースとして、ポリエチレンからなる内層の外側に、ポリエチレンと相溶性があって柔軟性があるエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）からなる中間層（外層）を積層し、この外周に高密度ポリエチレンからなる最外層を積層することにより、ＥＶＡの臭いや味及び酸素が透過せず、しかも可撓性の高い耐圧ホースがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−９７７７１号公報（第３−４頁、図１）

しかし乍ら、このような従来の従来の飲料用ホースでは、ホース内を流れる飲料が、例えば濃縮されたシロップなどのように臭いや味や着色料が強い場合、ホース内に残留したまま時間が経過すると、そのシロップに含まれる臭いや味や着色料がホース内面から外面に移ってしまい、このホースに接近して配置される別のホース内を流れる飲料へ臭いや味や着色料が移って、味覚が変化してしまうという問題があった。
特に、近年においては、異なるシロップなどが流れるホースを複数本束ねて使用することが多く、これらホースを流れるシロップなどからの移りによる味覚の改善要求が年々高くなっている。
また、ホース内面に残留したシロップなどの飲料は、ホースを透過した酸素により劣化し易くなると共に、バクテリアの発生原因となるため、衛生上からも危険であるという問題もあった。

本発明のうち請求項１記載の発明は、ホース内に残留した飲料からの臭いや味や着色料などの移りによる飲料の味覚変化と酸化劣化やバクテリアの発生を防止しながら可撓性に優れた飲料用ホースを提供することを目的としたものである。
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の発明の目的に加えて、内層と中間層と外層との接着性を向上させることを目的としたものである。
請求項３記載の発明は、請求項１に記載の発明の目的に加えて、内層と中間層と外層との接着性を向上させることを目的としたものである。
請求項４記載の発明は、請求項１、２または３に記載の発明の目的に加えて、内層及び接着層に使用されるエチレン−酢酸ビニル共重合体、変性ポリオレフィン又は変性エラストマーなどによる飲料の味覚変化を防止することを目的としたものである。
請求項５記載の発明は、請求項１、２、３または４に記載の発明の目的に加えて、耐圧性と柔軟性を両立させることを目的としたものである。

前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、ポリエチレン又はエチレン−酢酸ビニル共重合体からなる内層と、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる中間層と、エチレン−酢酸ビニル共重合体からなる外層とを共押出成形して一体化したことを特徴とするものである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に、前記内層のポリエチレン又はエチレン−酢酸ビニル共重合体と外層のエチレン−酢酸ビニル共重合体に変性エラストマーを添加した構成を加えたことを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に、前記内層と中間層と外層との間に、変性ポリオレフィン又は変性エラストマーからなる接着層を夫々積層した構成を加えたことを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１、２または３記載の発明の構成に、前記内層の内側に、直鎖状低密度ポリエチレンからなる最内層を積層した構成を加えたことを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項１、２、３または４記載の発明の構成に、前記外層の外側に、補強材を巻回した補強層と、該外層のエチレン−酢酸ビニル共重合体と相溶性が良好な材料からなる最外層とを積層した構成を加えたことを特徴とする。

本発明のうち請求項１記載の発明は、ポリエチレン又はエチレン−酢酸ビニル共重合体からなる内層と、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる中間層と、エチレン−酢酸ビニル共重合体からなる外層とを共押出成形して一体化することにより、中間層のエチレン−ビニルアルコール共重合体が有する高いガスバリア性で、内層からの臭いや味や着色料などが移らず、ホース内外面へ酸素の透過性も極めて低いため、ホース内に残留した飲料の酸化が阻止されると共に、外層のエチレン−酢酸ビニル共重合体が有する柔軟性で、ホース全体が軟化される。
従って、ホース内に残留した飲料からの臭いや味や着色料などの移りによる飲料の味覚変化と酸化劣化やバクテリアの発生を防止しながら可撓性に優れた飲料用ホースを提供することができる。
その結果、ホース内に濃縮されたシロップが残留したまま時間が経過すると、その臭いや味や着色料が移って味覚が変化し易い従来のものに比べ、異なるシロップなどが流れるホースを複数本束ねて使用しても、これらホースを流れるシロップからの移り香による味覚の変化を防止できると共に、ホース内で発生した飲料の酸化劣化やバクテリアによる食中毒などの病気発生を確実に抑制できる。

請求項２の発明は、請求項１の発明の効果に加えて、内層のポリエチレン又はエチレン−酢酸ビニル共重合体と外層のエチレン−酢酸ビニル共重合体に変性エラストマーを添加することにより、変性エラストマーが内層のポリエチレン又はエチレン−酢酸ビニル共重合体や外層のエチレン−酢酸ビニル共重合体にて希釈され、相溶性が悪い中間層のエチレン−ビニルアルコール共重合体との親和性が高くなる。
従って、内層と中間層と外層との接着性を向上させることができる。
その結果、共押出成形のみで満足できる接着強度を得ることができ、使用中に各層の間が剥離せず、長期に亘って使用できる。

請求項３の発明は、請求項１の発明の効果に加えて、内層と中間層と外層との間に、変性ポリオレフィン又は変性エラストマーからなる接着層を夫々積層することにより、中間層のエチレン−ビニルアルコール共重合体の内外に、変性ポリオレフィン又は変性エラストマーからなる接着層を挟んで、内層のポリエチレン又はエチレン−酢酸ビニル共重合体と外層のエチレン−酢酸ビニル共重合体が夫々積層されるため、交互に接着可能になる。
従って、内層と中間層と外層との接着性を向上させることができる。
その結果、共押出成形のみで満足できる接着強度を得ることができ、使用中に各層の間が剥離せず、長期に亘って使用できる。

請求項４の発明は、請求項１、２または３の発明の効果に加えて、内層の内側に、直鎖状低密度ポリエチレンからなる最内層を積層することにより、内層及び接着層に使用されるエチレン−酢酸ビニル共重合体、変性ポリオレフィン又は変性エラストマーなどの臭いや味などがホース内の飲料へ移り難くなって、飲料の味覚変化を防止することができる。

請求項５の発明は、請求項１、２、３または４の発明の効果に加えて、外層の外側に、補強材を巻回した補強層と、該外層の材料と相溶性が良好な材料からなる最外層とを積層することにより、外層と最外層との間に補強層が保持され、この補強層で内層、中間層及び外層の拡径が阻止される。
従って、耐圧性と柔軟性を両立させることができる。

本発明の飲料用ホースＡは、図１及び図２に示す如く、ポリエチレン又はエチレン−酢酸ビニル共重合体（以下ＥＶＡという）のいずれか一方を主成分とした内層１と、エチレン−ビニルアルコール共重合体（以下ＥＶＯＨという）を主成分とした中間層２と、ＥＶＡを主成分とした外層３とを、共押出成形により積層して一体化したものである。

上記内層１のポリエチレンとしては直鎖状低密度ポリエチレン（以下ＬＬＤＰＥという）が好適であるが、これに限定されず、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）や中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）や高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）などを使用しても良い。
上記中間層２のＥＶＯＨとしては、エチレン含有量が２〜６０モル％、ケン化度が８５モル％以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物などが用いられる。

更に、上記中間層２のＥＶＯＨは、内層１のポリエチレン又はＥＶＡや、外層３のＥＶＡと相溶性が悪く共押出成形しても満足できる接着強度が得られ難いため、その一例として、変性エラストマーを、内層１の主成分であるポリエチレン又はＥＶＡと外層３の主成分であるＥＶＡとに夫々添加することで、これらポリエチレンやＥＶＡにより希釈され、ＥＶＯＨとの親和性を高くして、中間層２と内層１及び外層３との相溶性・接着性を改善する。

また、他の例としては、内層１と中間層２と外層３との間に、変性ポリオレフィン又は変性エラストマーからなる接着層４，５を夫々積層することにより、中間層２のＥＶＯＨと内層１のポリエチレン及び外層３のＥＶＡとの接着性を高める。

上記接着層４，５の変性ポリオレフィンに用いるポリオレフィンとしては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）や中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）や高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）などのポリエチレンやポリプロピレンなどが好適である。

上記内層１、外層３及び接着層４，５の変性エラストマーに用いるエラストマーとしては、常温でゴム弾性を示す高分子物質であって、室温で２倍以上に伸び、外力を取り除くと瞬間的に元の形に戻る高分子物質が用いられる。
取り扱い性および成形の容易性から熱可塑性であることが好ましい。

本発明における変性ポリオレフィン又は変性エラストマーとは、水酸基と反応し得る官能基をポリオレフィン又はエラストマーに導入したものである。
水酸基と反応し得る官能基としては、カルボキシル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸無水物基、カルボン酸塩基、ボロン酸基、ボロン酸エステル基、ボロン酸無水物基、ボロン酸塩基、イソシアネート基、エステル結合、ウレタン結合およびアミド結合からなる群より選ばれる、少なくとも１種の官能基が好適である。
中間層２と内層１及び外層３との接着性、或いは中間層２と接着層４及び接着層５との接着性を大きく改善するためには、水酸基と反応し得る官能基として、カルボキシル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸無水物基、カルボン酸塩基、ボロン酸基、ボロン酸エステル基、ボロン酸無水物基、ボロン酸塩基からなる群より選ばれる、少なくとも１種の官能基が好適に用いられる。

以下、本発明の各実施例を図面に基づいて説明する。

この実施例１は、図１に示す如く、前記内層１の主成分であるＬＬＤＰＥと、前記変性エラストマーとして用いる株式会社クラレ製「シナーバインド」ＩＫ−７５０とを適宜比率でドライブレンド（溶融させずに添加物を単に混合）し、外層３の主成分であるＥＶＡと、変性エラストマーとして株式会社クラレ製「シナーバインド」ＩＫ−７５０とをドライブレンドし、これらと中間層２の主成分であるＥＶＯＨとを、押出機に投入して共押出成形することにより多層構造ホースとしたものである。

更に、上記内層１の影響によって、成形後に飲料の味覚、即ち移り香を含む臭いや味が変化するのを避けるため、上記内層１の内側に、ＬＬＤＰＥなどからなる最内層６を、共押出成形により積層することが好ましい。

また、上記外層３の外側には、補強材７ａをホース軸方向へ巻回した補強層７と、該外層３のＥＶＡと相溶性が良好な材料としてＥＶＡや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からなる最外層８とを積層している。

上記補強層７の補強材７ａとしては、例えばポリエステルやナイロンやアラミドなどの合成樹脂製補強糸又は補強繊維又はモノフィラメント（monofilament:単繊維）か、或いは例えばステンレスなどの金属製補強線を用い、前記外層３の外周面に沿って螺旋状（コイル状）又は網状に巻き付けることにより構成される。
図示例では、複数本の補強糸を夫々等間隔毎に網状に巻き付けた場合を示している。

次に、斯かる飲料用ホースＡの作用効果について説明する。
中間層２のＥＶＯＨを挟んで、ＬＬＤＰＥに変性エラストマーを添加した内層１の混合材料と、ＥＶＡに変性エラストマーを添加した外層３の混合材料とが共押出成形されるため、変性エラストマーが内層１のポリエチレンや外層３のＥＶＡにより希釈され、ポリエチレンやＥＶＡと相溶性が悪いＥＶＯＨとの親和性が高くなる。

それにより中間層２と内層１及び外層３との相溶性・接着性が改善されて、これら三層の接着性を向上させて、使用中に層間剥離が発生しない。
中間層２のＥＶＯＨが有する高いガスバリア性で、内層１からの臭いや味や着色料などが移らず、ホース内外面へ酸素の透過性も極めて低いため、ホース内に残留した飲料の酸化劣化やバクテリアの発生を防止できると共に、外層３のＥＶＡが有する柔軟性で、ホース全体が軟化されて可撓性に優れる。

必要に応じて、内層１の内側にＬＬＤＰＥなどからなる最内層６を積層することにより、飲料と内層１とを最内層６により隔離し、内層１の影響による成形後の飲料の味覚、即ち移り香を含む臭いや味の変化を防ぐことができる。

更に、外層３の外側には、補強材７ａを巻回した補強層７と、該外層３の材料と相溶性が良好な材料からなる最外層８とが積層されるため、外層３と最外層８との間に補強層７が保持され、この補強層７で内層１、中間層２及び外層３の拡径が阻止されて耐圧性が向上する。

また、その他の実施例として、前記最内層６の外側に積層される内層１と外層３とが、ＥＶＡと前記変性エラストマー（株式会社クラレ製「シナーバインド」ＩＫ−７５０）を夫々適宜比率でドライブレンドし、これらと中間層２の主成分であるＥＶＯＨとを、押出機に投入して共押出成形することにより多層構造ホースとすることも可能である。

この場合も、変性エラストマーが内層と外層３のＥＶＡにより希釈され、ＥＶＡと相溶性が悪いＥＶＯＨとの親和性が高くなるため、中間層２と内層１及び外層３との相溶性・接着性が改善されて、これら三層の接着性を向上させて、使用中に層間剥離が発生せず、上述した実施例と同様な作用効果が得られる。

この実施例２は、図２に示す如く、前記内層１及び外層３の材料に対する変性エラストマーの添加に代えて、内層１と中間層２と外層３との間に、前記変性ポリオレフィンとして三井化学株式会社製「アドマー」からなる接着層４，５が夫々配置されるように、押出機で共押出成形することにより多層構造ホースとした構成が、前記図１に示した実施例１とは異なり、それ以外の構成は図１に示した実施例１と同じものである。

従って、図２に示す実施例２は、共押出成形により、中間層２のＥＶＯＨの内外に、変性ポリオレフィンからなる接着層４，５を挟んで、内層１のＬＬＤＰＥと外層３のＥＶＡが夫々積層されるため、相互に接着可能となり、上述した実施例１と同様な作用効果が得られる。

また、その他の実施例として、前記内層１と中間層２と外層３との間に、ＬＬＤＰＥなどのポリエチレンに前記変性エラストマーとして株式会社クラレ製「シナーバインド」ＩＫ−７５０を適宜比率でドライブレンドしたものからなる接着層４，５が夫々配置されるように、押出機で共押出成形することにより多層構造ホースとすることも可能である。

この場合も、共押出成形により、中間層２のＥＶＯＨの内外に、変性エラストマーが添加されたポリエチレンからなる接着層４，５を挟んで、内層１のＬＬＤＰＥと外層３のＥＶＡが夫々積層されるため、相互に接着可能となり、上述した実施例１と同様な作用効果が得られる。

本発明の飲料用ホースの一実施例を示す一部切欠斜視図である。 本発明の飲料用ホースの他の実施例を示す一部切欠斜視図である。

符号の説明

Ａ 飲料用ホース １ 内層
２ 中間層 ３ 外層
４，５ 接着層 ６ 最内層
７ 補強層 ７ａ 補強材
８ 最外層

Claims (5)

1. ポリエチレン又はエチレン−酢酸ビニル共重合体からなる内層（１）と、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる中間層（２）と、エチレン−酢酸ビニル共重合体からなる外層（３）とを共押出成形して一体化したことを特徴とする飲料用ホース。
2. 前記内層（１）のポリエチレン又はエチレン−酢酸ビニル共重合体と外層（３）のエチレン−酢酸ビニル共重合体に変性エラストマーを添加した請求項１記載の飲料用ホース。
3. 前記内層（１）と中間層（２）と外層（３）との間に、変性ポリオレフィン又は変性エラストマーからなる接着層（４，５）を夫々積層した請求項１記載の飲料用ホース。
4. 前記内層（１）の内側に、直鎖状低密度ポリエチレンからなる最内層（６）を積層した請求項１、２または３記載の飲料用ホース。
5. 前記外層（３）の外側に、補強材（７ａ）を巻回した補強層（７）と、該外層（３）のエチレン−酢酸ビニル共重合体と相溶性が良好な材料からなる最外層（８）とを積層した請求項１、２、３または４記載の飲料用ホース。

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