JP2009274353A

JP2009274353A - 延伸フッ素樹脂チューブ及びその製造方法

Info

Publication number: JP2009274353A
Application number: JP2008128363A
Authority: JP
Inventors: Masao Konaka; 政雄小仲; Takehiro Nakamura; 岳寛中村
Original assignee: Nippon Pillar Packing Co Ltd
Current assignee: Nippon Pillar Packing Co Ltd
Priority date: 2008-05-15
Filing date: 2008-05-15
Publication date: 2009-11-26

Abstract

【課題】石英ガラス管に比べて圧倒的に取扱い性に優れるフッ素樹脂チューブを用いながらも、紫外線透過率が実用に即する良好なものとなるように、改善されたフッ素樹脂チューブを提供する。
【解決手段】フッ素樹脂製のチューブ材１を常温下においてチューブ軸方向に延伸率１５０〜２８０％の範囲で延伸させることにより、波長２４０〜２６０ｎｍにおいて２６〜６７％の紫外線透過率を発揮可能な延伸フッ素樹脂チューブを得る。
【選択図】図５

Description

本発明は、排水浄化設備に装備される紫外線殺菌装置等の流体用照射装置において好適に用いられる延伸フッ素樹脂チューブ及びその製造方法に関するものである。

従来、液体の滅菌装置においては、滅菌光源となる紫外線ランプの周囲に配される液体輸送配管は、紫外線の透過率に優れ、かつ、紫外線に対して不活性な石英ガラス管が採用されていた。しかしながら、石英ガラス管はひびが入るとか欠ける等の破損し易い面があるため、取扱い性は芳しいものではないという不利があった。

そこで、特許文献１において開示される紫外線殺菌装置においては、紫外線殺菌灯の周りに配されるチューブの材料として光透過性フッ素樹脂を採用することにより、チューブ内に紫外線を取り込めるようにしながら取扱い性も良好なものとなるようにされていた。

ところが、取扱い性に優れるフッ素樹脂ではあるが、石英ガラス管と比較すると、チューブの肉厚（厚み）が互いに同じとした場合には紫外線透過率が明確に低くなってしまうという新たな問題がある。
実開昭６４−０２２３４９号公報

本発明の目的は、石英ガラス管に比べて圧倒的に取扱い性に優れるフッ素樹脂チューブを用いながらも、紫外線透過率が実用に即する良好なものとなるように、改善されたフッ素樹脂チューブ及びその製造方法を提供する点にある。

請求項１に係る発明は、延伸フッ素樹脂チューブにおいて、フッ素樹脂製のチューブ材１を常温下においてチューブ軸方向に延伸率１５０〜２８０％の範囲で延伸させて成ることを特徴とするものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の延伸フッ素樹脂チューブにおいて、延伸後における肉厚が３ｍｍ以下に設定されていることを特徴とするものである。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の延伸フッ素樹脂チューブにおいて、前記フッ素樹脂としてＰＦＡが採用されていることを特徴とするものである。

請求項４に係る発明は、延伸フッ素樹脂チューブの製造方法において、フッ素樹脂製のチューブ材１を常温下においてチューブ軸方向に延伸率１５０〜２８０％の範囲で延伸させることを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、詳しくは実施形態の項にて説明するが、フッ素樹脂チューブを延伸率が１５０〜２８０％となるように延伸させることにより、紫外線透過率が実用に即する値（２６〜６７％）となるように透明度を増すことができる。しかも、そのための手段としては、フッ素樹脂チューブをチューブ軸方向に引張って引き伸ばす等の比較的単純で簡単なもので良い。その結果、石英ガラス管に比べて圧倒的に取扱い性に優れるフッ素樹脂チューブを用いながらも、紫外線透過率が実用に即する良好なものとなるように、改善されたフッ素樹脂チューブを提供することができる。この場合、請求項２のように、延伸後における肉厚を３ｍｍ以下にするとか、請求項３のように、フッ素樹脂としてＰＦＡを用いることが可能である。

請求項４の発明によれば、請求項１の発明による前記効果と同等の効果を有する延伸フッ素樹脂チューブの製造方法を提供することができる。

以下に、本発明による延伸フッ素樹脂チューブ及びその製造方法の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１〜図４は実施例１〜４及び比較例１〜５の各種特性グラフを示す図表であり、図５は延伸フッ素樹脂チューブの製造方法を示す原理図である。

通常の工程によって作成されるフッ素樹脂チューブ、即ち、未延伸光透過性フッ素樹脂チューブ（下記実施例等に言う「原形チューブ」）１は、同肉厚の石英ガラス管よりも紫外線透過率が明確に低い。そこで、未延伸光透過性フッ素樹脂チューブの紫外線透過率を向上させるには、未延伸光透過性フッ素樹脂チューブの肉厚を、チューブ管内耐圧性能が低下し過ぎない範囲において薄く形成することが必要になってくる。そこで、図５に示すように、本発明による延伸フッ素樹脂チューブＴは、原形チューブであるＰＦＡ樹脂チューブ１をチューブ軸方向に引張って延ばすことにより製作される。次に、各種の延伸フッ素樹脂チューブの実施例、並びに各種比較例について説明する。

〔実施例１〕
フッ素樹脂チューブの素材に市販のＰＦＡ樹脂を用いて外径５１．８ｍｍ、内径４７．８ｍｍ、肉厚２．０ｍｍの寸法を有する原形チューブ（「フッ素樹脂製のチューブ材」の一例）を製作する（原材作成工程）。この原形チューブを、２５℃の雰囲気温度において単位長さ（１ｍｍ）当りの延伸速度０．５ｍｍ／ｍｉｎで延伸させ、延伸率１５０％の延伸フッ素樹脂チューブを形成する（延伸工程）。その延伸後の実施例１による延伸フッ素樹脂チューブの寸法データは、外径３１．６ｍｍ、内径２９．０ｍｍ、肉厚１．３０ｍｍであった。

尚、本明細書において定義する「延伸率」とは長さの増加分のことを言う。つまり延伸率１５０％とは、延伸前の元の長さを１とした場合、延伸後の長さが２．５になるという意味である。従って、延伸率２８０％とは、延伸後の長さが元の長さの３．８倍になっていることを指す。また、ここで言う「単位長さ」は、原形チューブの長さに関するものであることは言うまでもない。

〔実施例２〕
実施例１の原形チューブを用いて、２５℃の雰囲気温度において単位長さ（１ｍｍ）当りの延伸速度０．５ｍｍ／ｍｉｎで延伸させ、延伸率２００％の延伸フッ素樹脂チューブを得た。実施例２による延伸フッ素樹脂チューブの寸法データは、外径３０．４ｍｍ、内径２７．９ｍｍ、肉厚１．２５ｍｍであった。

〔実施例３〕
実施例１の原形チューブを用いて、２５℃の雰囲気温度において単位長さ（１ｍｍ）当りの延伸速度０．５ｍｍ／ｍｉｎで延伸させ、延伸率２５０％の延伸フッ素樹脂チューブを得た。実施例３による延伸フッ素樹脂チューブの寸法データは、外径２９．４ｍｍ、内径２７．０ｍｍ、肉厚１．２０ｍｍであった。

〔実施例４〕
実施例１の原形チューブを用いて、２５℃の雰囲気温度において単位長さ（１ｍｍ）当りの延伸速度０．５ｍｍ／ｍｉｎで延伸させ、延伸率２８０％の延伸フッ素樹脂チューブを得た。実施例４による延伸フッ素樹脂チューブの寸法データは、外径２８．０ｍｍ、内径２５．７ｍｍ、肉厚１．１５ｍｍであった。

〔比較例１〕
フッ素樹脂チューブの素材に市販のＰＦＡ樹脂を用いて外径２５．０ｍｍ、内径２３．０ｍｍ、肉厚１．００ｍｍの寸法を有する比較例１のフッ素樹脂チューブ（原形チューブ）を製作した。

〔比較例２〕
比較例１と同じ素材によるフッ素樹脂チューブを用いて外径２５．０ｍｍ、内径２２．６ｍｍ、肉厚１．２０ｍｍの寸法を有する比較例２のフッ素樹脂チューブ（原形チューブ）を製作した。

〔比較例３〕
比較例１と同じ素材によるフッ素樹脂チューブを用いて外径２５．０ｍｍ、内径２２．０ｍｍ、肉厚１．５０ｍｍの寸法を有する比較例３のフッ素樹脂チューブ（原形チューブ）を製作した

〔比較例４〕
実施例１の原形チューブを用いて、２５℃の雰囲気温度において単位長さ（１ｍｍ）当りの延伸速度０．５ｍｍ／ｍｉｎで延伸させ、延伸率１００％の延伸フッ素樹脂チューブを形成する。その延伸後の実施例１による延伸フッ素樹脂チューブの寸法データは、外径３７．８ｍｍ、内径３４．７ｍｍ、肉厚１．５５ｍｍであった。

〔比較例５〕
実施例１の原形チューブを用いて、２５℃の雰囲気温度において単位長さ（１ｍｍ）当りの延伸速度０．５ｍｍ／ｍｉｎで延伸させ、延伸率１２０％の延伸フッ素樹脂チューブを形成する。その延伸後の実施例１による延伸フッ素樹脂チューブの寸法データは、外径３４．５ｍｍ、内径３１．７ｍｍ、肉厚１．４０ｍｍであった。

紫外線透過測定方法は、紫外可視分光光度計を用いて、波長２００〜４００ｎｍの紫外光領域における実施例１〜４の延伸フッ素樹脂チューブ、及び比較例１〜５の各紫外線透過率を測定した。その結果を図４に示す。

フッ素樹脂チューブの素材に市販のＰＦＡ樹脂を用いて、外径５１．８ｍｍ、内径４７．８ｍｍ、肉厚２．００ｍｍの寸法を有する原形チューブを作り、その延伸率と延伸応力との関係に関する測定結果を図１に示す。この図１からは、原形チューブは延伸応力が約１７Ｍｐａ、延伸率２８０％までは破断なく延伸させることが可能であることが読み取れる。

実施例１〜４の延伸フッ素樹脂チューブに関して、延伸率と肉厚収縮率との関係グラフを図２に、そして、延伸率と波長２５４ｎｍにおける紫外線透過率％との関係グラフを図３にそれぞれ示す。これら図２，３からは、肉厚収縮率の上昇とともに紫外線透過率も上昇（向上）することが読み取れる。

実施例１〜４の延伸フッ素樹脂チューブ、及び比較例１〜５のフッ素樹脂チューブの各紫外線透過率の測定結果を図４に示す。この図４からは、殺菌作用のある波長２４０〜２６０ｎｍにおいて、比較例４の延伸フッ素樹脂チューブは、約５〜１３％ｎ紫外線透過率を、そして実施例５の延伸フッ素樹脂チューブは、約１４〜２７％ｎ紫外線透過率をそれぞれ示しているが、延伸率１５０％以上の実施例１〜４の延伸フッ素樹脂チューブは約２６〜６７％の紫外線透過率を有しており、実用に即するものとなっている。尚、比較例１〜３のフッ素樹脂チューブの紫外線透過率は約２〜５％であり、当然ながら実用に即さないものであることが理解できる。

つまり、延伸率が１５０％未満では紫外線透過率の点でＮＧであり、延伸率が２８０％超では材料が破断する等のチューブ強度の点でＮＧとなることから、「延伸率が１５０〜２８０％」という定義が導き出されている。本発明による延伸フッ素樹脂チューブＴは、例えば流体用照射装置（特開２００６−１３６８４４号等）におけるフッ素樹脂製のケーシング等に適用することが可能である。尚、実施例１〜４、及び比較例４，５においては、単位長さ（１ｍｍ）当りの延伸速度０．５ｍｍ／ｍｉｎで実施したが、これに限定されるものではない。

延伸率と延伸応力との関係グラフを示す図表延伸率と肉厚収縮率との関係グラフを示す図表延伸率と紫外線透過率との関係グラフを示す図表各実施例及び各比較例の波長と紫外線透過率との関係グラフを示す図表延伸フッ素樹脂チューブの製造方法を示す作用図

符号の説明

１フッ素樹脂製のチューブ材

Claims

常温下においてフッ素樹脂製のチューブ材がチューブ軸方向に延伸率１５０〜２８０％の範囲で延伸されることで成る延伸フッ素樹脂チューブ。
延伸後における肉厚が３ｍｍ以下に設定されている請求項１に記載の延伸フッ素樹脂チューブ。
前記フッ素樹脂としてＰＦＡが採用されている請求項１又は２に記載の延伸フッ素樹脂チューブ。
フッ素樹脂製のチューブ材を常温下においてチューブ軸方向に延伸率１５０〜２８０％の範囲で延伸させる延伸フッ素樹脂チューブの製造方法。