JPS60155082A - 耐圧ホ−ス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は耐圧ホース、特に軽量かつ柔軟であると同時に
優れた耐圧性を示す耐圧ホースに関する。

従来、消防ホースやかんがい用ホースなどの耐圧ホース
は８２／デニ一ル程度の引張強度を有するビニロンやポ
リエステルなどの合成繊維からなる筒状体基布よりなり
、該筒状体基布の内面もしくけ全面がゴム又は合成樹脂
で勿われたものが使用されている。しかるに近年、送水
量の増加が要求されるに従かいホース製造業者はホース
内径の増大化および使用繊維量の増大化で対処している
のが実情である。かくすることによりホース自重が重く
なりホース格納においてコイル半径が太きくなるため、
取扱いにくいホースしか得られていない。一方ホースの
軽量化も要求されており、それに対処するため、２０ｖ
／デニ一ル程度のづ］缶強度を有する芳香族ポリアミド
系繊維を用いることが一部で検刷されている。しがし、
この種の繊維はポリマーの分子構造より、原料費が高い
ためコストが高くなること、耐候性が悪いことなどの問
題がある。更には、製造の際、湿式紡糸を採用するため
凝固速度の問題で、単繊維が２デニ一ル以上のヤーンを
得るのが著しく困杯であるのが実状である。

このような実状に鑑み、本発明者らは、前記する従来の
ホースの欠点を解消すべく、鋭意検討を重ねた結果、昭
和５８年特許願第１５２２６１号、昭和５８年特許願第
１５４６２２号及び昭和５８年特許願第１６１０４４号
等に記載の方法で得られるポリエチレン等の可撓性高分
子からなる高強力、高弾性率合成繊維をホースの補強用
繊維として用いることによって、前記する従来のホース
の欠点をすべて解決する耐圧ホースが得られることを見
出し、本発明に到達１．た。

即ち、本発明は、少ｔｔ　くとも２０ｖ／デニールの引
張強度と少なくともａｎｏｒ／デニールの引張弾性率を
有する可撓性高分子鎖からなる合成繊維を、緯糸、経糸
、もしくは緯糸、経糸双方に使用した筒状体基布よりな
ることを特徴とする耐圧ホースである。

本発明の耐圧ホースは筒状体基布を′ｆｒｌ？強材とし
て構成する耐圧ポースであって、従来のこの種のポース
と比較すれば極めて軽量、高耐圧性かつ取扱性の優れる
ものである。

一般に筒状体基布よりなる耐圧ホースの現金、耐圧力は
主として緯糸の強力と緯糸の打込み本数により支配され
る。従って本発明の耐圧ホースは緯糸打込み本数が回数
の時は従来ホースの２倍以上の耐圧力を有し、耐圧力が
同等となるように設計すると緯糸打込み本数は半分以下
でよく軽量化メリットがある。もちろん、経糸として用
いても打込み本数が減らせ、より柔軟で軽量な耐圧ホー
スを得ることができる。このようなことから、使用繊維
のす］缶強度は耐圧ポースにとって重要な要因であり、
従来のホースでは達成が困離な軽量化を目的とする場合
、引張強度が２０ｖ／デニ一ル以上、特に２５？／デニ
一ル以上が好ましく、ここで２０ｆ／デニ一ル未滴の場
合にあっては目的とする軽量化が固辞となる。又、使用
繊維の引張弾性率も耐圧ポースにとって重要な要因であ
り、この値が３０（１／デニールを越すと、水圧印加時
の伸びが極く僅かとなり、特に５００１Ｐ／デニ一ル以
上であることが好ましい。ここです］張弾性率が３００
ｆ／デニ一ル未滴の場合にあっては、水圧印加時にホー
スの伸びが増大し、目的とする耐圧ホースが得られ難く
なる。

本発明の耐圧ホースに用いる繊維は可撓性高分子鎖から
なり少なくとも２０ｔ／デニール、特に２５１／デニ一
ル以上の引張強度とａｏｏｒ／デニール以上、特に５０
０ｆ／デニ一ル以上の引張弾性率を有するものであり、
これらを同時に満足すればいずれでもよい。

本発明に言う可撓性高分子鎖とは、応力や熱を　５　− 受けた際、回転し得る分子結合からなる分子鎖のことで
、全労族系ポリアミドや全芳香族系ポリエステルなどを
構成する分子鎖はこれに含まれない。

本発明での可撓性高分子鎖からなる合成繊維とは例えば
高分子量のポリエチレン、ポリプロピ１／ン等のポリオ
レフィン、ポリアクリロニトリル、ポリ（フッ化）ビニ
リデン等が挙げられ、特にこれ等に限定されるものでは
ないが、原料価格、製糸の容易さなどよりポリオレフィ
ン系ポリマー、特に高分子量ポリエチレンが望ましい。

本発明の耐圧ホースは、例えば、高分子量のポリエチレ
ン（例えば重１平均分子量がｌＸｌ０’以上、好ましく
はｌＸｌ０’以上の超高分子量ポリエチレン）を用いて
、溶液紡糸し、該溶液紡糸で製造したゲルファイバーを
、延伸ゾーン入口温度を供給ファイバーの溶解点よりも
高く、該供給ファイバーの融点より低い温度とし、延伸
ゾーン出口温度を該供給ファイバーの融点よりも高く、
延伸後ファイバーの融点よりも低い温度とした延伸ゾー
ンを通過させながら多段延伸をするといった新　６− 現な高倍率延伸方法によって得られる可撓性高分子鎖を
有する高強力、高弾性率繊維を原糸材料として、緯糸、
経糸、もしくは緯糸、経糸双方に用いて筒状体基布を形
成し、好ましくは内面もしくは両面をゴム又は合成、厨
脂で被覆することによって容易に製造することができる
。

本発明の耐ＦＦ、ホースは、筒状体薄布を補強材として
構成される耐圧ホースであって、その多くは合成ｔｊｌ
：　ｔｆｔ織布からなる筒状体基布の内面もしくは両面
がゴム又は合成樹脂で覆われたものであるが、これらの
被覆材の被覆において加硫温度又は硬化温度は筒状体基
布に用いられる繊維の性状に合わせ注意深く選ぶ必要が
ある。例えばポリエチレン繊維の場合はゴム被覆は該繊
維の耐熱性より１４０℃以上の温度ではできない。ゴム
の加硫や合成樹脂の硬化は高温で行なう方が処理時間が
短かくて済み生産性が高くなるので好ましいが、高温で
の処理が不可能な場合は、無補強ないしは軽度に補強さ
れたゴム又は合成樹脂からなる一次ホースを高強力合成
繊維からなる筒状体織布で被覆することも可能である。

特に、筒状体基布がホース表面に露出している場合は、
筒状体基布を構成する繊維が如何に強力なものであって
もす１きすりなどの外的摩耗に耐えることができないた
め、外的摩耗が大きくなる用途ではホース表面を塩化ビ
ニルなどの合成樹脂或いはゴムなどで薄くコーティング
することが望ましい。この時の留意事項は前述した如く
、加硫温度又は硬化温度は筒状体基布に用いられる繊維
の性状に合わせて注意深く選ぶ必要がある。

本発明の耐圧ホースに用いる繊維の断面は円形、非円形
いずれも問わないが、偏平化率が１．７以上特に３以上
であるとホースがより柔軟になりコイル半径が小さくな
るという利点がある。

ここに言う偏平化率とは繊維軸にＩＨ角な横断面におい
て長軸長さく　ａｍａ）と短軸の長さく　ｂ　ｍ　）を
測定し、偏平化率はａ　／　ｂで示す値である。

耐圧ホースの繊維層とゴム又は合成樹脂との接着におい
て、繊維層とゴム又は合成樹脂との接着性を向上させる
ために特開昭５４−１６１１１２号公報に記載の如く繊
維に無撚スパンライク加工を施したり、あるいは、合成
繊維として繊維表面に無数の縦長の多条溝を有するもの
を使用することも可能である。

ここに言う多条溝とは繊維軸方向に配列された無数の多
条溝であって、該多条溝としては、繊維の横断面の外周
方向の平均距離１０μ当り２個以上、特に５〜５０個配
列していることにより、前記する効果が顕著となる。

繊維の形態はマルチフィラメントであることが望ましい
が、経糸に用いる場合は紡績糸であっても差し支えなく
、ホースを構成する繊維が所定の引張強度と引張弾性率
を満足すればよい。

本発明の耐圧ホースに用いる繊維は、ホースを構成する
筒状体基布の１部もしくは全部に使用されるもので、前
述の如く、筒状体基布の緯糸、経糸、もしくは緯糸、経
糸双方に使用する。もちろん他の繊維と混用することを
防げるものではない。

本発明によれば、従来の耐圧ホースに比べて極めて高い
耐圧性を示すにもかかわらず、軽量で取　９− 抜性の優れた耐圧ホースが得られる。

本発明の耐圧ホースは、従来の芳香族ポリアミド系繊維
による耐圧ホースに比べて安価で耐候性に優れるもので
あり、従来一般の耐圧ホースと比較すれば緯糸打込本数
が同数の時は従来ホースの２倍以−Ｌの耐圧力を有し、
耐圧が同じになる。Ｌうに設計すれば緯糸打込本数は半
分以下となり、従って、輸送量の増大に伴なうホース自
体の重量化、取扱性の悪化と言った問題を解決し、特に
輸送■増加とホース自体の軽■化を達成することに成功
したものであってその技術的意義は極めて大きいものが
ある。

本発明の評価に用いた物性の測定方法は以下による。

〈繊維の強伸度特性の測定法〉 東洋ボールドウィン社製テンシロンを用い、試料長（ゲ
ージ長）３０＋ｍ、伸長速度１００％／分の条件で単繊
維のＳ−Ｓ曲線を測定し、引張強度（ｆ／ｄ）、初期弾
性率ＣＰ／ｄ　）を算出した。初期弾性率は、ｓ５−５
ｌｆ１１の原点付近の最大勾配よ一１〇− り算出した。各特性値は２０本の単繊維について測定し
たものの平均値とした。

〈ホースの破断圧力の測定法〉 Ｊ　Ｔ　Ｓ−に６３３０（１９８２）に規定する方法に
よる。

以下本発明を実施例により詳述するが、本発明はもとよ
り、これらの実施例に限定されるものではない。

実施例１ 本実施例においてζ４１本発明の耐圧ホースの具体的な
構成のもの（実験Ｎα２、実験ＮＩＬ３）と、これに対
応する従来の耐圧ホース例（実験随１）及び本発明の比
較例（実験階４）との比較を示す。

実験Ｎａ　１は従来品の耐圧ホースの例で、経糸にホＩ
Ｊエステル紡績糸２０ｓを用い、緯糸にポリエステル長
繊維糸１５００ｄ　（引張強度９．１１／ｄ、引張弾性
率１００ｇ／ｄ、繊維断面形状円形）を用いて筒状体基
布を織成し、該筒状体基布の内面をラテックスゴムで内
張すしてホースとしたものテする。筒状体基布の組織、
ホースの性状及び性能を第１表に示す。実験醜２におい
て、経糸に実験Ｎα１と同様にポリエステル紡績糸２０
”を用い、緯糸にポリエチレン長繊維１０００ｄ（Ｆｌ
張強度３５？／ｄ、σ１張弾性率１０００ｆ／ｄ、繊維
断面偏平化率５．０）を用いて筒状体基布を織成し、該
筒状体基布の内面を実験Ｎ（ｌ　］と同様にラテックス
ゴムで内張すしたホースを作成した。筒状体基布の組織
、ホースの性状及び性能を第１表に示す。実験高３ニオ
いて経糸に実験Ｎ（１１と同様にポリエステル紡績糸２
０’を用い、緯糸にポリエチレン長繊維１５００ｄ（！
ｆ張強度３５ｖ／ｄ、引張弾性率１００（Ｈ’／ｄ。

繊維断面偏平化率５．０）を用いて筒状体基布を織成し
、該筒状体基布の内面を実験Ｎα１と同様にラテックス
ゴムで内張すしたホースを作成した。筒状体基布の組織
、ホ・−スの性状及び性能を第１表に示す。実験Ｎｌ１
４において、経糸に実験Ｎα１と同様にがりエステル紡
績糸２０！ｌを用い、緯糸にポリエチレン長繊維糸ｔｏ
ｏｏａ　（引張強度ｉｓｒ／ａ、り１張弾性率２８０ｆ
／ｄ、繊維断面偏平化率５．３）を用いて筒状体基布を
織成し、該筒状体基布の内面を実験１１＆Ｌ１と同様に
ラテックスゴムで内張すしたホースを作成した。尚状体
基布の組織、ホースの性状及び性能を＠１表に示す。

第１表に示される如く、本発明の耐圧ホース（実験Ｐ４
［Ｌ２、実験ｍｓ）は従来のものに比べて軽量であると
同時に破断圧力が極めて高い値を示し、さらには柔軟性
の評価も優れるものであることが判る。

これに対し実験階４で示される比較例の場合においては
、筒状体基布を構成する緯糸に用いた繊維の繊維断面の
偏平化率は５．３と大きいが、σ１張強度及び引張弾性
率が本発明で限定する値をいずれも満足していないので
、得られたホースは柔軟ではあるが破断圧力が極めて低
いものであることが判る。

１３− く第１表〉 　１４− 実施例２ 筒話体！布σ）紅糸に、ポリエチレン長繊維糸（引張強
度ａ　７　ｙ　／　ｄ、引張弾性率１２００　ｆ　／　
ｄ、繊維断面形吠円肘）を２５０ｄ　Ｘ　１２　Ｘ　２
　Ｘ２３８本の組織構成と１７で使用した以夕ｉは、実
施例１の実験Ｎ１′Ｌ２と同Ｉ；ｋにしてホースを作成
した。得られたホ・−スは長さ２０ｍ１内径６５請のも
ので全型−が６．５Ｋｐと極めて軽いものであった。又
、ホースの性０１：としては、破断圧力は７３Ｋｙ／ｃ
ｒｌと高い値を示し、Ａ二軟性も極めて優れるものであ
った。

特許出願人　東？Ｙ紡績株式会社 １５− ５２７−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　少なくとも２０ｆ／デニールの引張強度と少なく
   とも３ｏｏｔ／デニールの引張弾性率を有する可撓性高
   分子鎖からなる合成繊維を、緯糸、経糸、もしくは緯糸
   、経糸双方に使用した筒状体基布よりなることを特徴と
   する耐圧ホース。 ２、　筒状体基布の内面もしくは両面がゴム又は合成石
   ″ｄ脂で擁われた特許請求の範囲第１項記載の耐圧ホー
   ス。 ３、　筒状体基布の内側に無補強乃至軽度に補強された
   ゴム又は合成樹脂からなる一次ホースを有する特許請求
   の範囲第１項記載の耐圧ホース。 ４、　耐圧ホースの表面がゴム又は合成樹脂等でコーテ
   ィングされている特許請求の範囲第３項に記載の耐圧ホ
   ース。 ５、　合成繊維が高分子量ポリエチレンからなる特許請
   求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記載の耐圧ホー
   ス。 ６、合成繊維の横断面が偏平化率１．７以上である特許
   請求の範囲第１項乃至第５Ｊ１のいずれかに記載の耐圧
   ホース。 ７、　合成繊細が表面に無数の縦長の多条溝を有する特
   許請求の範囲第１項乃至第６項のいずれかに記載の耐圧
   ホース。