JP2010133502A - Hose for feeding water and hot water - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、成形が容易で、且つ、適度な柔軟性を有する給水・給湯用のホースに関し、特には、ヒートポンプ式給湯器や、家庭用コージェネレーションシステムの熱交換ユニットと貯湯槽との間の配管として好適に使用できるホースに関する。 The present invention relates to a water supply / hot water supply hose that is easy to mold and has appropriate flexibility, and in particular, between a heat pump water heater and a heat exchange unit of a domestic cogeneration system and a hot water tank. The present invention relates to a hose that can be suitably used as piping.
従来、耐熱性が高く、且つ、水道水中に含まれる塩素の影響を受け難い給水・給湯用ホースとして、フッ素樹脂からなる内層と、その外側に配置された、ポリアミド系樹脂製の内側層およびポリウレタン系エラストマー製の外側層からなる中間層と、補強材を巻回した補強層と、軟質合成樹脂からなる外層とを一体的に積層した給水・給湯用ホースであって、内層と中間層とを共押出しにより同時に成形したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記従来技術に係る給水・給湯用ホースでは、硬いフッ素樹脂を内層に使用しており、また、外層等の他の層も硬いため、柔軟性を確保することが困難であった。従って、柔軟性を確保してホースの配置の自由度や施工性を高めるという点において更なる改善の余地があった。 However, the water / hot water supply hose according to the above-described prior art uses hard fluororesin for the inner layer, and other layers such as the outer layer are also hard, so it is difficult to ensure flexibility. Therefore, there is room for further improvement in terms of securing flexibility and increasing the degree of freedom of hose arrangement and workability.
この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の給水・給湯用ホースは、径方向内側から順に、フッ素樹脂からなる内層と、ポリアミド樹脂からなる中間層と、ウレタン樹脂からなる外層と、補強材を巻回してなる補強層と、最外層とを備える給水・給湯用ホースにおいて、前記内層、前記中間層、および前記外層は、一体押出し成形してなり、前記フッ素樹脂の成形温度が190〜280℃、前記ポリアミド樹脂の成形温度が190〜230℃、前記ウレタン樹脂の成形温度が190℃〜230℃であることを特徴とする。このように内層、中間層および外層の各層に形成温度の近い樹脂を用いれば、3層同時押出し成形が可能となり、内層の素材に硬いフッ素樹脂を用いつつ、ホースの柔軟性を確保してホース取り付け時等における施工性を向上することができる。ここで、ウレタン樹脂の成形温度は、190℃〜230℃であることが好ましく、190℃〜210℃であることが更に好ましい。また、本発明の給水・給湯用ホースは、内層、中間層および外層を3層押出しにて一体成形しているので、生産性が高い。更に、本発明の給水・給湯用ホースは、内層が耐熱性および浮遊塩素に対する耐久性が高いフッ素樹脂からなるので、例えばヒートポンプ式給湯器や、家庭用コージェネレーションシステムの熱交換ユニットと貯湯槽との間の配管のような、耐熱性・耐塩素性が求められる場所においても、長期に亘り使用することが可能である。 An object of the present invention is to advantageously solve the above-mentioned problems, and the water / hot water supply hose of the present invention includes, in order from the radially inner side, an inner layer made of a fluororesin and an intermediate layer made of a polyamide resin. In a water / hot water supply hose comprising an outer layer made of urethane resin, a reinforcing layer formed by winding a reinforcing material, and an outermost layer, the inner layer, the intermediate layer, and the outer layer are formed by integral extrusion, The molding temperature of the fluororesin is 190 to 280 ° C, the molding temperature of the polyamide resin is 190 to 230 ° C, and the molding temperature of the urethane resin is 190 ° C to 230 ° C. In this way, if a resin having a close formation temperature is used for each of the inner layer, the intermediate layer, and the outer layer, three-layer coextrusion molding becomes possible, and while using a hard fluororesin for the inner layer material, the flexibility of the hose is secured Workability at the time of attachment etc. can be improved. Here, the molding temperature of the urethane resin is preferably 190 ° C to 230 ° C, and more preferably 190 ° C to 210 ° C. Further, the water / hot water supply hose of the present invention has high productivity because the inner layer, the intermediate layer and the outer layer are integrally formed by three-layer extrusion. Furthermore, since the water supply / hot water supply hose of the present invention is made of a fluororesin whose inner layer is heat resistant and highly resistant to suspended chlorine, for example, a heat pump water heater or a heat exchange unit and a hot water storage tank of a domestic cogeneration system It can be used for a long time even in places where heat resistance and chlorine resistance are required, such as between pipes.
ここで、本発明の給水・給湯用ホースは、前記ウレタン樹脂の23℃における硬度が90〜100であり、前記外層の厚みが0.8〜1.5mmであることが好ましい。外層に用いるウレタン樹脂の硬度が100より高い場合には、ホースの柔軟性を確保することが難しく、一方、硬度が90より低い場合には、3層共押出しが困難だからである。また、外層の厚みが0.8mmより薄い場合には、成形性が悪くなり、1.5mmより厚い場合には、ホースの柔軟性確保という目的達成が困難だからである。なお、硬度とは、JIS K7215に基づき測定した値をいう。 Here, in the water / hot water supply hose of the present invention, the urethane resin preferably has a hardness at 23 ° C. of 90 to 100, and the outer layer has a thickness of 0.8 to 1.5 mm. This is because, when the hardness of the urethane resin used for the outer layer is higher than 100, it is difficult to ensure the flexibility of the hose, whereas when the hardness is lower than 90, it is difficult to extrude three layers. Further, when the thickness of the outer layer is less than 0.8 mm, the moldability is deteriorated, and when it is thicker than 1.5 mm, it is difficult to achieve the purpose of ensuring the flexibility of the hose. The hardness is a value measured based on JIS K7215.
更に、本発明の給水・給湯用ホースは、前記最外層が、23℃における硬度が80〜95のウレタン樹脂からなり、且つ、厚みが0.5〜1.0mmであることが好ましい。このように、外層と最外層とが同一種の樹脂(ウレタン樹脂)からなる場合、最外層の成形時に補強層の網目で最外層と外層とが溶着することができるので、ホースの耐キンク性(耐折れ性)を高くすることが可能であると共に、接着剤を使用しなくても外層と補強層と最外層との間の接着性を確保することが可能であるからである。また、最外層に用いるウレタン樹脂の硬度を80以上とすれば、ホースの取り付け時等に取り付け具の爪等が付け易くなり、硬度を95以下とすれば、ホースの柔軟性を確保することができるからである。更に、最外層の厚みが0.5mmより薄い場合には、ホースの取り付け時等に取り付け具の爪等が付け難く、1.0mmより厚い場合には、ホースの柔軟性確保という目的達成が困難だからである。なお、製造時に接着剤を用いない場合、補強繊維に接着剤が浸透することがないので、ホース自体の剛性を低減することもできる。 Furthermore, in the water / hot water supply hose of the present invention, the outermost layer is preferably made of a urethane resin having a hardness of 80 to 95 at 23 ° C., and a thickness of 0.5 to 1.0 mm. In this way, when the outer layer and the outermost layer are made of the same type of resin (urethane resin), the outermost layer and the outer layer can be welded by the mesh of the reinforcing layer when the outermost layer is molded, so that the kink resistance of the hose This is because (breaking resistance) can be increased and adhesion between the outer layer, the reinforcing layer, and the outermost layer can be secured without using an adhesive. Further, if the hardness of the urethane resin used for the outermost layer is 80 or more, it becomes easy to attach a nail or the like of the mounting tool when attaching the hose, and if the hardness is 95 or less, the flexibility of the hose can be secured. Because it can. Furthermore, when the thickness of the outermost layer is less than 0.5 mm, it is difficult to attach the nails of the fixture when attaching the hose, and when it is thicker than 1.0 mm, it is difficult to achieve the purpose of ensuring the flexibility of the hose. That's why. In addition, when an adhesive is not used at the time of manufacture, since the adhesive does not penetrate into the reinforcing fiber, the rigidity of the hose itself can be reduced.
本発明によれば、柔軟性を確保してホースの配置の自由度や施工性を高めた給水・給湯用ホースを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the hose for water supply / hot-water supply which ensured the softness | flexibility and improved the freedom degree of arrangement | positioning of a hose and workability | operativity can be provided.
以下に、本発明の給水・給湯用ホースを図面に基づき詳細に説明する。ここで、図1は、本発明の一態様の給水・給湯用ホースを示す一部切欠斜視図である。 Hereinafter, the water / hot water supply hose of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Here, FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing a water supply / hot water supply hose according to an aspect of the present invention.
本発明の給水・給湯用ホース10は、図1に示す如く、フッ素樹脂からなる内層1と、内層1の外側に配置されたポリアミド樹脂製の中間層2と、中間層2の外側に配置されたウレタン樹脂製の外層3と、補強材を巻回した補強層4と、補強層4の外側に配置された最外層5とを備え、内層1と、中間層2と、外層3とを3層共押出しにより同時に成形したものである。
A water supply / hot
<内層>
内層1のフッ素樹脂としては、成形温度が190〜280℃の任意のフッ素樹脂を用いることができるが、特に、高い機械的強度及び高いガスバリア性能を有して、厚生労働省告示の食品衛生規格に適合する無臭無害なエチレン−四フッ化エチレン共重合体(以下ETFEという)を使用することが好ましい。ここで、内層1は、コスト削減および柔軟性の確保の観点から、厚さが0.05〜0.30mmであることが好ましく、0.05〜0.20mmであることが更に好ましい。厚さを0.05mmより薄くするのは製造上困難である一方、厚さを0.30mmより厚くすると、ホースの柔軟性が確保し難くなると共にコストが増大してしまうからである。
<Inner layer>
As the fluororesin of the inner layer 1, any fluororesin having a molding temperature of 190 to 280 ° C. can be used. In particular, it has high mechanical strength and high gas barrier performance, and conforms to the food hygiene standard of the Ministry of Health, Labor and Welfare notification. It is preferable to use a suitable odorless and harmless ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (hereinafter referred to as ETFE). Here, the thickness of the inner layer 1 is preferably 0.05 to 0.30 mm, and more preferably 0.05 to 0.20 mm, from the viewpoint of cost reduction and ensuring flexibility. This is because it is difficult to make the thickness thinner than 0.05 mm, whereas when the thickness is thicker than 0.30 mm, it becomes difficult to ensure the flexibility of the hose and the cost increases.
なお、ETFEとしては、EFEP(ダイキン工業株式会社製「ネオフロン(商標)EFEP RP−5000又はRP−4000系」等)を用いることが好ましい。EFEPは、優れた耐薬品性、非粘着性、電気絶縁性、耐候性を有し、また、ポリアミド系樹脂からなる中間層2との接着性が良いと共に、融点が200℃以下と低いために低温環境で共押出し成形が可能だからである。
In addition, as ETFE, it is preferable to use EFEP ("Neoflon (trademark) EFEP RP-5000 or RP-4000 system" manufactured by Daikin Industries, Ltd.). EFEP has excellent chemical resistance, non-adhesiveness, electrical insulation, weather resistance, good adhesion to the
<中間層>
中間層2のポリアミド樹脂としては、成形温度が190〜230℃のものであれば、ナイロンエラストマーなど既知のポリアミド樹脂を用いることができるが、内層1がETFEである場合には、ナイロンが望ましく、特にヒドロキシ安息香酸アルキル系可塑剤を添加した変性ナイロン12(ダイセル・エボニック株式会社製の「ダイアミド(商品名):ポリアミド12樹脂」等)が好ましい。ETFEとナイロンとは接着性が良好だからである。ここで、中間層2の厚みは、0.05〜0.30mmであることが好ましい。ホースの柔軟性を確保するためには、中間層2の厚みが薄い方が良いからである。
<Intermediate layer>
As the polyamide resin of the
<外層>
外層3のウレタン樹脂としては、成形温度が190℃〜230℃のものであれば、ポリウレタン系エラストマーなどの任意のウレタン樹脂を用いることができるが、特に、耐熱性に優れたポリ炭酸エステル系か又はカプロ系、或いは、エーテル系のポリウレタン系エラストマー等を選択することが好ましい。ここで、成形性の観点から、外層3のウレタン樹脂は硬度が90〜100であることが好ましく、外層3の厚みは0.8〜1.0mmであることが好ましい。
<Outer layer>
As the urethane resin of the outer layer 3, any urethane resin such as polyurethane elastomer can be used as long as the molding temperature is 190 ° C to 230 ° C. Alternatively, it is preferable to select a capro-based or ether-based polyurethane elastomer. Here, from the viewpoint of moldability, the urethane resin of the outer layer 3 preferably has a hardness of 90 to 100, and the thickness of the outer layer 3 is preferably 0.8 to 1.0 mm.
<補強層>
補強層4の補強材としては、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または補強繊維またはモノフィラメント(単繊維)か、或いは、ステンレスなどの金属製補強線を用いることができる。そして、補強層4は、通常用いられる方法を用いて、上記補強材を外層3の外周面に例えばブレード構造またはスパイラル構造に編上げてなる。ここで、補強材は、表面の凹凸が少なくキンク性能が高いホースを得るためにはブレード構造で編上げることが好ましく、柔軟なホースを得るためにはスパイラル構造で編上げることが好ましい。
<Reinforcing layer>
As a reinforcing material for the reinforcing layer 4, synthetic resin reinforcing yarns such as polyester, nylon, and aramid, reinforcing fibers or monofilaments (single fibers), or metal reinforcing wires such as stainless steel can be used. The reinforcing layer 4 is formed by braiding the reinforcing material on the outer peripheral surface of the outer layer 3 into, for example, a blade structure or a spiral structure by using a commonly used method. Here, the reinforcing material is preferably knitted with a blade structure in order to obtain a hose with less surface irregularities and high kink performance, and is preferably knitted with a spiral structure in order to obtain a flexible hose.
<最外層>
最外層5には、給水・給湯用ホースに通常用いられる樹脂を用いることができるが、外層3と最外層5とを強く接着するという観点からは、外層3と同質の樹脂、即ちウレタン樹脂を用いることが好ましく、特に、硬度が80〜95のウレタン樹脂を用いることが好ましい。外層3と最外層5との双方がウレタン樹脂からなる場合、最外層5の成形時に補強層3の補強材の間に樹脂が入り込んで最外層5が外層3と溶着するので、接着剤を使用することなく、外層3、補強層4、最外層5を接着できるからである。一方、最外層5に外層3と異なる樹脂を使用する場合には、既知の接着剤を用いて外層3、補強層4、最外層5を接着しても良い。なお、ホースの柔軟性確保の観点からは、最外層5の厚みは、0.5〜1.0mmであることが好ましい。
<Outermost layer>
For the
<給水・給湯用ホース>
この給水・給湯用ホース10は、例えば以下のようにして製造することができる。即ち、既知の押出し機を用いて内層1と、中間層2と、外層3とを三層重ねて共押出しにより同時に成形した直後に、それらが冷めないうちに外層3の外周面に沿って塩化ビニルなどの軟質合成樹脂からなる接着剤を塗布すると共に、その外周面に沿って補強材を螺旋状に巻き付けて補強層4とし、更に、その外側に塩化ビニルなどの透明な軟質合成樹脂からなる最外層5を熱融圧着により積層・一体化して、給水・給湯用ホース10とすることができる。なお、外層3と最外層5との双方がウレタン樹脂からなる場合、接着剤を塗布する工程を省略することができる。
<Hose for water supply and hot water supply>
The water supply / hot
そして、このような構造の給水・給湯用ホース10は、例えば家庭用コージェネレーションシステムや、ヒートポンプ給湯機のヒートポンプユニットなどの給湯源と貯湯ユニットとを連絡するホース管路として用いることができる。
The water supply / hot
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
(実施例1〜3)
表1に示す材料を用いて、内層、中間層および外層を3層押出し機(プラ技研製)で一体成形した後、編組機(KARG、WARD、プラ技研製)を用いてスパイラル構造で補強層を形成し、更に最外層を熱融圧着することにより、各層が表1に示す厚みを有する給水・給湯用ホースを作製した。作製した給水・給湯用ホースにつき、接着性、成形性、キンク半径、爪のチャック力を下記の方法で測定・評価した。結果を表1に示す。なお、表1中における樹脂の硬度はJIS K7215に基づき測定した値である。
(Examples 1-3)
Using the materials shown in Table 1, the inner layer, the intermediate layer and the outer layer are integrally formed with a three-layer extruder (manufactured by Plastic Giken), and then a reinforcing layer with a spiral structure using a braiding machine (KARG, WARD, plastic Giken) Then, the outermost layer was heat-melted and pressure-bonded to produce a water supply / hot water supply hose having the thickness shown in Table 1 for each layer. The produced water supply / hot water supply hose was measured and evaluated for adhesion, moldability, kink radius, and chucking force of the claws by the following methods. The results are shown in Table 1. In addition, the hardness of the resin in Table 1 is a value measured based on JIS K7215.
(比較例1〜3)
使用する材料を変更した以外は実施例1〜3と同様にして給水・給湯用ホースを作製した。作製した給水・給湯用ホースにつき、実施例1〜3と同様にして接着性、成形性、キンク半径、爪のチャック力を測定・評価した。結果を表1に示す。
(Comparative Examples 1-3)
A water supply / hot water supply hose was produced in the same manner as in Examples 1 to 3 except that the material used was changed. The produced water supply / hot water supply hose was measured and evaluated in the same manner as in Examples 1 to 3 for adhesiveness, formability, kink radius, and nail chucking force. The results are shown in Table 1.
(接着性)
作製したホースが成形(押出し)時に手で剥離できるか及びホースを塩素水(濃度50ppm、温度80℃)中で循環させた場合の剥離するまでの循環回数に基づき、接着性を評価した。接着性が非常に良好なものを「◎」、悪いものを「×」とした。
(Adhesiveness)
Adhesiveness was evaluated based on whether the produced hose could be peeled by hand at the time of molding (extrusion) and the number of circulation until peeling when the hose was circulated in chlorine water (concentration 50 ppm, temperature 80 ° C.). Those with very good adhesion were marked with “◎” and those with poor adhesion were marked with “x”.
(成形性)
作製したホースの成形(押出し)時の寸法安定性を評価した。内径公差が±0.3mm、外径公差が±0.3mmの範囲内のものを「◎」、それ以外を「×」とした。
(Formability)
The dimensional stability during molding (extrusion) of the produced hose was evaluated. Those having an inner diameter tolerance of ± 0.3 mm and an outer diameter tolerance of ± 0.3 mm were designated as “◎”, and the others were designated as “X”.
(キンク半径)
作製したホースを曲げた際の内管閉塞時の半径を測定した。R50mm以下のものを「◎」とした。
(Kink radius)
The radius when the inner pipe was closed when the produced hose was bent was measured. The thing of R50mm or less was set as "(double-circle)".
(爪のチャック力)
作製したホースの一方の端部を継ぎ手に固定し、他方の端部を引っ張った場合の継ぎ手が抜ける時の引抜き力を測定した。引抜力が520N以上のものを「◎」とした。
(Nail chucking force)
One end of the produced hose was fixed to the joint, and the pulling force when the joint was pulled out when the other end was pulled was measured. One having a drawing force of 520 N or more was designated as “◎”.
なお、素材として使用した商品は、下記の通り市販されているものである。
・ネオフロン EFEP:ダイキン工業(株)製
・VESTAMID:ダイセル・エボニック(株)製
・パンデックス:ディーアイシーバイエルポリマー(株)製
・エラストラン:BASFジャパン(株)製
・レザミン:大日精化工業(株)製
In addition, the goods used as a raw material are marketed as follows.
・ Neofluon EFEP: Daikin Industries, Ltd. ・ VESTAMID: Daicel Evonik Co., Ltd. ・ Pandex: DIC Bayer Polymer Co., Ltd. ・ Elastolan: BASF Japan Co., Ltd. Co., Ltd.
1 内層
2 中間層
3 外層
4 補強層
5 最外層
10 ホース
1
Claims (3)
前記内層、前記中間層、および前記外層は、一体押出し成形してなり、
前記フッ素樹脂の成形温度が190〜280℃、前記ポリアミド樹脂の成形温度が190〜230℃、前記ウレタン樹脂の成形温度が190℃〜230℃であることを特徴とする、給水・給湯用ホース。 In a water supply / hot water hose comprising an inner layer made of a fluororesin, an intermediate layer made of a polyamide resin, an outer layer made of a urethane resin, a reinforcing layer formed by winding a reinforcing material, and an outermost layer in order from the radially inner side ,
The inner layer, the intermediate layer, and the outer layer are integrally extruded,
A water supply / hot water supply hose characterized in that a molding temperature of the fluororesin is 190 to 280 ° C, a molding temperature of the polyamide resin is 190 to 230 ° C, and a molding temperature of the urethane resin is 190 ° C to 230 ° C.
前記外層の厚みが0.8〜1.5mmであることを特徴とする、請求項1に記載の給水・給湯用ホース。 The urethane resin has a hardness at 90C of 90-100,
The water / hot water supply hose according to claim 1, wherein the outer layer has a thickness of 0.8 to 1.5 mm.
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