JP2021183661A - Method for manufacturing polytetrafluoroethylene resin tube - Google Patents

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肇 島田
Hajime Shimada
淳 菅澤
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Abstract

To provide a high-yield method for manufacturing a thin-wall polytetrafluoroethylene resin tube.SOLUTION: A method for manufacturing polytetrafluoroethylene resin tube including: extrusion-molding a mixture including polytetrafluoroethylene fine powder to obtain a tube-shaped extrusion-molded article; performing first burning to the extrusion-molded article to obtain a first tube-shaped precursor; applying polytetrafluoroethylne dispersion to the external surface of the first tube-shaped precursor to obtain a second tube-shaped precursor; and performing second burning to the second tube-shaped precursor.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ポリテトラフルオロエチレン樹脂チューブの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a polytetrafluoroethylene resin tube.

ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂チューブは、潤滑性、耐薬品性、及び耐熱性等に優れていることから、幅広い分野で応用されている。チューブが使用される機器等の小型化に伴い、チューブの外径の小径化と同時の内径の大径化が求められつつある。このような要求には、例えば、チューブの薄肉化により答えることができる。 Polytetrafluoroethylene (PTFE) resin tubes are used in a wide range of fields because they are excellent in lubricity, chemical resistance, heat resistance, and the like. With the miniaturization of equipment and the like in which a tube is used, it is required to reduce the outer diameter of the tube and to increase the inner diameter at the same time. Such a request can be answered, for example, by thinning the tube.

PTFE樹脂チューブを製造する方法のうち、PTFE樹脂の分散液(ディスパージョン)を使用するディップコーティング−焼成法は、薄肉のチューブの製造に適している。しかし、当該製造法で得られるチューブでは、強度が不足がちになる。 Among the methods for producing a PTFE resin tube, the dip coating-firing method using a dispersion of PTFE resin is suitable for producing a thin-walled tube. However, the tube obtained by the manufacturing method tends to lack strength.

対して、押出成形法により得られるチューブには高い強度を期待できるものの、押出成形による薄肉チューブの製造は難しい。例えば、樹脂ペーストの押出成形により肉厚が薄いチューブを製造した場合、得られるチューブにピンホールが発生しやすい。 On the other hand, although the tube obtained by the extrusion molding method can be expected to have high strength, it is difficult to manufacture a thin-walled tube by extrusion molding. For example, when a tube having a thin wall thickness is manufactured by extrusion molding of a resin paste, pinholes are likely to occur in the obtained tube.

特許文献1(特開2006−205680号公報)には、ディップコーティング−焼成法で得られるPTFE樹脂チューブの強度を改善するために、肉厚を適度に高く調整することが記載されている。単純にコーティング及び焼成を交互に繰り返すことで肉厚を調整できるものの、焼成を多く繰り返すと樹脂の熱劣化が過度に進行してしまう問題がある。この問題を解消する手段として、特許文献1では、重ね塗りの回数を減らしつつも所望の肉厚に調整されたPTFE薄肉チューブを得る方法を採用している。具体的には、純粋なPTFE樹脂分散液の焼成層を内層として形成し、外層として増粘剤入りのPTFE樹脂分散液の焼成層を形成している。外層の形成に用いる分散液に含ませる増粘剤の添加量を調節することによって、内層の外周への分散液のコーティング厚を調整できる。一回のコーティング厚を厚くすることで、重ね塗りの回数を減らすことができる。 Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-205680) describes that the wall thickness is adjusted to be moderately high in order to improve the strength of the PTFE resin tube obtained by the dip coating-firing method. Although the wall thickness can be adjusted by simply repeating coating and firing alternately, there is a problem that the thermal deterioration of the resin progresses excessively if firing is repeated many times. As a means for solving this problem, Patent Document 1 employs a method of obtaining a PTFE thin-walled tube adjusted to a desired wall thickness while reducing the number of recoating. Specifically, a fired layer of a pure PTFE resin dispersion is formed as an inner layer, and a fired layer of a PTFE resin dispersion containing a thickener is formed as an outer layer. By adjusting the amount of the thickener added to the dispersion liquid used to form the outer layer, the coating thickness of the dispersion liquid on the outer periphery of the inner layer can be adjusted. By increasing the coating thickness at one time, the number of recoating can be reduced.

特許文献2(国際公開WO2008/102878)には、押出成形によりPTFE成形品を製造する際、二次粒子ではなく一次粒子であるPTFE粉末を分散液に用いることで、50μm以下の厚みを有する成形品を得る方法が記載されている。 According to Patent Document 2 (International Publication WO2008 / 102878), when a PTFE molded product is manufactured by extrusion molding, PTFE powder, which is a primary particle instead of a secondary particle, is used as a dispersion liquid to form a molded product having a thickness of 50 μm or less. It describes how to get the goods.

特許文献3(特開平10−337405号公報)には、多孔質構造層と非多孔質構造層とが厚み方向に一体化されたフッ素樹脂チューブの製造方法として、フッ素樹脂チューブを少なくとも1軸方向に延伸して配向形成し、このチューブの外面または内面にフッ素樹脂の水性懸濁液を塗布し、該チューブを延伸軸方向に固定した状態で焼成することが記載されている。フッ素樹脂の材料粉末と液状潤滑剤との混和物をチューブ状に押出し次いで液状潤滑剤を加熱除去して得られたチューブは、少なくとも1軸方向に延伸することで多孔質化される。一方の面に塗布した懸濁液を焼成することで、非多孔質層が形成される。多孔質構造層と非多孔質構造層とが厚み方向に一体化されているため、薬剤等を真空脱気する装置における膜材として用いたときに、優れた脱気処理効率を発揮するとともに処理液のチューブ透過を防止できる。脱気処理の膜材として機能するにあたって、チューブには一定以上の肉厚、例えば、0.1 mm以上の肉厚が必要になると予想される。 In Patent Document 3 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-337405), as a method for manufacturing a fluororesin tube in which a porous structural layer and a non-porous structural layer are integrated in the thickness direction, the fluororesin tube is provided in at least one axial direction. It is described that the tube is stretched to form an orientation, an aqueous suspension of a fluororesin is applied to the outer surface or the inner surface of the tube, and the tube is fired in a state of being fixed in the stretching axial direction. The tube obtained by extruding the admixture of the fluororesin material powder and the liquid lubricant into a tube shape and then heating and removing the liquid lubricant is made porous by stretching in at least one axial direction. A non-porous layer is formed by firing the suspension applied to one surface. Since the porous structural layer and the non-porous structural layer are integrated in the thickness direction, when a drug or the like is used as a membrane material in a vacuum degassing device, it exhibits excellent degassing treatment efficiency and treatment. It can prevent the liquid from permeating into the tube. It is expected that the tube needs to have a wall thickness of a certain level or more, for example, a wall thickness of 0.1 mm or more in order to function as a film material for degassing treatment.

特許文献4(特開2007−237597号公報)には、電離放射線の吸収線量が200〜4000GyであるPTFE樹脂を用いることで、肉厚が7〜50μmと薄いPTFE製チューブが得られることが記載されている。 Patent Document 4 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-237597) describes that a thin PTFE tube having a wall thickness of 7 to 50 μm can be obtained by using a PTFE resin having an absorbed dose of ionizing radiation of 200 to 4000 Gy. Has been done.

特開2006−205680号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-205680 国際公開WO2008/102878International release WO2008 / 102878 特開平10−337405号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-337405 特開2007−237597号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-2357597

本発明は、高歩留りである、薄肉のポリテトラフルオロエチレン樹脂チューブの製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a method for producing a thin-walled polytetrafluoroethylene resin tube having a high yield.

ポリテトラフルオロエチレン樹脂チューブの製造方法は、ポリテトラフルオロエチレンファインパウダーを含む混和物を押出成形してチューブ状の押出成形品を得ることと、前記押出成形品に対し第1焼成を行なって第1チューブ状前駆体を得ることと、ポリテトラフルオロエチレンディスパージョンを前記第1チューブ状前駆体の外表面に塗布して第2チューブ状前駆体を得ることと、前記第2チューブ状前駆体に対し第2焼成を行うこととを含む。 The method for producing a polytetrafluoroethylene resin tube is as follows: an admixture containing polytetrafluoroethylene fine powder is extruded to obtain a tubular extruded product, and the extruded product is first fired. To obtain a 1-tube precursor, to obtain a second tubular precursor by applying a polytetrafluoroethylene dispersion to the outer surface of the first tubular precursor, and to obtain the second tubular precursor. On the other hand, it includes performing a second firing.

上記製造方法により、薄肉のポリテトラフルオロエチレン樹脂チューブを高い歩留りで製造することができる。 By the above manufacturing method, a thin-walled polytetrafluoroethylene resin tube can be manufactured with a high yield.

フッ素樹脂チューブの製造方法の一例を概略的に示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of a method for manufacturing a fluororesin tube. 一例のPTFE樹脂チューブを概略的に示す斜視図。The perspective view which shows typically the PTFE resin tube of an example. 図2に示す仮想面III-III’に沿った断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the virtual surface III-III'shown in FIG. 図2に示す仮想面IV-IV’に沿った断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the virtual surface IV-IV'shown in FIG. 一例の第1チューブ状前駆体を概略的に示す断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing an example of a first tubular precursor. 一例の押出成形機の概略断面図。Schematic cross-sectional view of an example extruder. 他の例の押出成形機の概略断面図。Schematic cross-sectional view of another example extruder.

発明の実施形態に係るポリテトラフルオロエチレン樹脂チューブの製造方法は、ポリテトラフルオロエチレンファインパウダーを含む混和物を押出成形してチューブ状の押出成形品を得ることと、該押出成形品に対し第1焼成を行なって第1チューブ状前駆体を得ることと、ポリテトラフルオロエチレンディスパージョンを第1チューブ状前駆体の外表面に塗布して第2チューブ状前駆体を得ることと、第2チューブ状前駆体に対し第2焼成を行うこととを含む。 The method for producing a polytetrafluoroethylene resin tube according to an embodiment of the present invention comprises extruding an admixture containing polytetrafluoroethylene fine powder to obtain a tubular extruded product, and the extruded product. 1 Firing is performed to obtain a first tubular precursor, polytetrafluoroethylene dispersion is applied to the outer surface of the first tubular precursor to obtain a second tubular precursor, and a second tube is obtained. It includes performing a second firing on the state precursor.

四フッ化エチレン樹脂、即ち、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂を含む材料を肉厚が薄いチューブ状に押出成形し、得られた押出成形品を焼成して得られる薄肉チューブでは、ピンホールが発生しやすい。このチューブの外表面にPTFEの分散液(ディスパージョン)を塗布した後に焼成することにより、ピンホールを埋めることができる。チューブの長さ方向に沿った側面に分散液を塗布することが望ましい。これにより、薄肉チューブの高歩留り製造を達成できる。 In the thin-walled tube obtained by extruding a material containing tetrafluoroethylene resin, that is, a polytetrafluoroethylene (PTFE) resin into a thin tube, and firing the obtained extruded product, pinholes are formed. Likely to happen. Pinholes can be filled by applying a dispersion of PTFE to the outer surface of this tube and then firing it. It is desirable to apply the dispersion liquid to the side surface along the length direction of the tube. As a result, high yield production of thin-walled tubes can be achieved.

即ち、第1ポリテトラフルオロエチレン粉末(第1PTFE粉末)を含む混和物を押出成形してチューブ状の押出成形品を得て、該押出成形品に対し第1焼成を行なって第1チューブ状前駆体を得て、第2ポリテトラフルオロエチレン粉末(第2PTFE粉末)を含む分散液を第1チューブ状前駆体の外表面に塗布して第2チューブ状前駆体を得て、第2チューブ状前駆体に対し第2焼成を行うことで、薄肉なピンホールレスチューブを高い歩留りで製造できる。 That is, an admixture containing the first polytetrafluoroethylene powder (first PTFE powder) is extruded to obtain a tubular extruded product, and the extruded product is first fired to perform a first tubular precursor. A body is obtained, and a dispersion containing a second polytetrafluoroethylene powder (second PTFE powder) is applied to the outer surface of the first tubular precursor to obtain a second tubular precursor to obtain a second tubular precursor. By performing the second firing on the body, a thin pinholeless tube can be manufactured with a high yield.

PTFEファインパウダーとして、PTFE成形品の押出成形に汎用されている材料を用いることができる。ファインパウダーとは、乳化重合で得られた水性分散液を凝析・乾燥して得られるものである。ファインパウダーは、例えば、重合により生成した1次粒子が凝集して粒径100μm程度の2次粒子となったものを主体とし得る。 As the PTFE fine powder, a material widely used for extrusion molding of a PTFE molded product can be used. Fine powder is obtained by coagulating and drying an aqueous dispersion obtained by emulsion polymerization. For example, the fine powder may be mainly composed of primary particles produced by polymerization which are aggregated into secondary particles having a particle size of about 100 μm.

PTFEファインパウダーは、充填剤や添加剤等を含まない、PTFEのみの粉末であることが望ましい。即ち、PTFEファインパウダーは、PTFEから成ることが望ましい。PTFEファインパウダーは、バージンPTFEパウダーであることが好ましい。 The PTFE fine powder is preferably a PTFE-only powder that does not contain fillers or additives. That is, it is desirable that the PTFE fine powder is composed of PTFE. The PTFE fine powder is preferably virgin PTFE powder.

PTFEファインパウダーに対し、吸収線量200Gy以上4000Gy以下の電離放射線を照射してもよい。上記量の電離放射線を照射することにより、押出成形時の圧力を低減できる。200Gy以上の吸収線量により、押出圧力の低減効果が得られる。4000Gy以下の吸収線量であれば、押出成形品の機械的強度が低下しない。電離放射線としては、電磁波としてのX線,γ線,荷電粒子としてのβ線,陽電子,電子,α線,陽子,重陽子,重イオン,中間子、その他荷電を持たない素粒子の単独あるいはこれらの混合放射線が挙げられる。 The PTFE fine powder may be irradiated with ionizing radiation having an absorbed dose of 200 Gy or more and 4000 Gy or less. By irradiating the above amount of ionizing radiation, the pressure during extrusion molding can be reduced. With an absorbed dose of 200 Gy or more, the effect of reducing the extrusion pressure can be obtained. If the absorbed dose is 4000 Gy or less, the mechanical strength of the extruded product does not decrease. Ionizing radiation includes X-rays and γ-rays as electromagnetic waves, β-rays as charged particles, positrons, electrons, α-rays, protons, heavy protons, heavy ions, intermediates, and other uncharged elementary particles alone or these. Mixed radiation can be mentioned.

例えば、PTFEファインパウダーに潤滑剤等の押出助剤を混合することで、ペースト状の混和物を得ることができる。PTFEファインパウダーを含んだ混和物をチューブ状に押出成形することで、チューブ形状の押出成形品を得ることができる。この押出成形品に対し焼成(第1焼成)を実施することで、単層のチューブ形状を有するPTFE成形品、即ち第1チューブ状前駆体が得られる。 For example, a paste-like admixture can be obtained by mixing an extrusion aid such as a lubricant with PTFE fine powder. By extruding the admixture containing PTFE fine powder into a tube shape, a tube-shaped extruded product can be obtained. By performing firing (first firing) on this extruded product, a PTFE molded product having a single-layer tube shape, that is, a first tubular precursor can be obtained.

押出助剤としては、例えば、汎用されているソルベントナフサ(例えば、登録商標:Isoper E、エクソン化学社製)、ホワイトオイル、炭素数6乃至12の流動パラフィン(例えば、登録商標:カクタスノルマルパラフィンN−10、(株)ジャパンエナジー製)を挙げることができる。 Examples of the extrusion aid include general-purpose solvent naphtha (for example, registered trademark: Isoper E, manufactured by Exxon Chemical Co., Ltd.), white oil, and liquid paraffin having 6 to 12 carbon atoms (for example, registered trademark: Cactus normal paraffin N). -10, manufactured by Japan Energy Co., Ltd.).

PTFEファインパウダーと押出助剤とを混合して得られる混和物は、押出成形に供する前に熟成してもよい。また、熟成させた混和物を圧縮して、圧縮成型体(ビレット)を造ってもよい。圧縮することにより、PTFEファインパウダーにおける空気を除き、押出成形品の均一性を向上させることができる。圧縮成型体の形状は特に限定されないが、例えば、円柱形状であり得る。圧縮成型体を押出機に入れ、押出成形を行う。 The admixture obtained by mixing the PTFE fine powder and the extrusion aid may be aged before being subjected to extrusion molding. Further, a compression molded product (billet) may be produced by compressing the aged mixture. By compressing, the air in the PTFE fine powder can be removed and the uniformity of the extruded product can be improved. The shape of the compression molded body is not particularly limited, but may be, for example, a cylindrical shape. The compression molded product is placed in an extruder and extruded.

押出成形は、得られる押出成形品の肉厚が20μm以下になる条件で行うことが望ましい。押出成形品の肉厚が15μm以下になる条件がより好ましく、肉厚が10μm以下になる条件が更に好ましい。肉厚が薄い程、ピンホールが発生しやすくなる傾向があるが、後段でPTFEディスパージョンを塗布してピンホールを埋めることができる。 It is desirable that the extrusion molding is performed under the condition that the wall thickness of the obtained extrusion-molded product is 20 μm or less. The condition that the wall thickness of the extruded product is 15 μm or less is more preferable, and the condition that the wall thickness is 10 μm or less is further preferable. The thinner the wall thickness, the more likely it is that pinholes will occur, but it is possible to fill the pinholes by applying PTFE dispersion in the subsequent stage.

押出成形の際、加熱を行ってもよい。例えば、押出成形機の金型(例えば、ダイ又はダイス)の温度を40℃以上95℃以上に設定することで、加熱しながら押出成形を行ってもよい。金型を50℃以上60℃以下に加熱することが好ましい。 During extrusion molding, heating may be performed. For example, by setting the temperature of a mold (for example, a die or a die) of an extrusion molding machine to 40 ° C. or higher and 95 ° C. or higher, extrusion molding may be performed while heating. It is preferable to heat the mold to 50 ° C. or higher and 60 ° C. or lower.

押出成形品の焼成(第1焼成)における焼成温度は、特に限定されるものではない。PTFEの融点390℃を超える温度、例えば、400℃以上の温度で焼成することが望ましい。 The firing temperature in firing (first firing) of the extruded product is not particularly limited. It is desirable to bake at a temperature above the melting point of PTFE of 390 ° C, for example, a temperature of 400 ° C or higher.

焼成に先駆けて、押出成形品を乾燥させることでPTFE樹脂を結晶化させることが好ましい。乾燥により助剤を除去できるという側面もあるが、典型的な押出助剤は200℃程度で揮発するため、予め除去しなくても焼成時に揮発する。 It is preferable to crystallize the PTFE resin by drying the extruded product prior to firing. Although the auxiliary agent can be removed by drying, a typical extrusion auxiliary agent volatilizes at about 200 ° C., so that it volatilizes during firing even if it is not removed in advance.

押出成形において、芯線を用いてもよい。PTFEファインパウダーを含んだ混和物により芯線の外周を被覆するように押出成形を行うことで、芯線上にチューブ状の押出成形品を形成できる。また、芯線上の押出成形品をそのまま焼成(第1焼成)に供することで、芯線を被覆した形態の第1チューブ状前駆体を得ることができる。芯線を被覆した形態であれば、PTFEディスパージョンを第1チューブ状前駆体の外表面に塗布する際、連続的なコーティング法を採用しやすくなる。 A core wire may be used in extrusion molding. By performing extrusion molding so as to cover the outer periphery of the core wire with an admixture containing PTFE fine powder, a tubular extruded product can be formed on the core wire. Further, by subjecting the extruded product on the core wire to firing (first firing) as it is, a first tubular precursor in the form of covering the core wire can be obtained. In the form of covering the core wire, when the PTFE dispersion is applied to the outer surface of the first tubular precursor, it becomes easy to adopt a continuous coating method.

芯線としては、例えば、銅、アルミニウム等の金属から成る金属線、又は樹脂から成る芯材を用いることができる。芯線の径は、所望のチューブ内径に応じて適宜変更することができる。 As the core wire, for example, a metal wire made of a metal such as copper or aluminum, or a core material made of a resin can be used. The diameter of the core wire can be appropriately changed according to the desired inner diameter of the tube.

PTFEファインパウダーを用いて得られた押出成形品に対して別の処理を行わずに、第1焼成まで完了することが望ましい。例えば、未焼成の押出成形品を延伸すると、ピンホールを起点にチューブが裂けたり、更にピンホールが発生したりするおそれがある。特に、チューブ径を拡大させるように放射方向へ延伸すると、長手方向に沿ってチューブが裂ける恐れがある。押出成形により得られたチューブでは、樹脂が押出方向に沿うように配向している。薄肉のチューブであっても配向により長手方向への強度が確保されている一方で、それに交差する方向への強度は弱い。ピンホールがある部分では配向が不規則になっており、何れの方向への延伸によってもチューブが裂けやすい。従って、第1焼成を行う前の押出成形品に対し延伸処理をしないことが望ましい。第1焼成を行った後であっても、延伸を行うと上記の不具合が生じるおそれがある。 It is desirable to complete the first firing without performing another treatment on the extruded product obtained by using the PTFE fine powder. For example, when an unfired extruded product is stretched, the tube may be torn or further pinholes may be generated starting from the pinholes. In particular, if the tube is stretched in the radial direction so as to increase the diameter of the tube, the tube may be torn along the longitudinal direction. In the tube obtained by extrusion molding, the resin is oriented along the extrusion direction. Even if the tube is thin, the strength in the longitudinal direction is secured by the orientation, but the strength in the direction intersecting the tube is weak. The orientation is irregular in the part where the pinhole is located, and the tube is easily torn by stretching in any direction. Therefore, it is desirable that the extruded product before the first firing is not stretched. Even after the first firing, stretching may cause the above-mentioned problems.

PTFEディスパージョンは、分散媒と、この分散媒中のPTFE粉末とを含む。PTFEディスパージョンとして、ディップコーティング法等の、被覆により樹脂チューブを成形する手法にて汎用されている材料を用いることができる。例えば、PTFEディスパージョンは、乳化重合によりPTFE粉末を水性分散媒に分散させた水性分散液である。PTFEディスパージョンは、PTFE粉末を含んだ懸濁液(サスペンション)であり得る。 The PTFE dispersion contains a dispersion medium and the PTFE powder in the dispersion medium. As the PTFE dispersion, a material that is widely used in a method of molding a resin tube by coating, such as a dip coating method, can be used. For example, PTFE dispersion is an aqueous dispersion in which PTFE powder is dispersed in an aqueous dispersion medium by emulsion polymerization. The PTFE dispersion can be a suspension containing PTFE powder.

PTFEディスパージョンに含まれているPTFE粉末は、充填剤や添加剤等を含まない、PTFEのみの粉末であることが望ましい。即ち、PTFEディスパージョンは、PTFEから成る粉末が分散媒中に分散しているものであることが望ましい。PTFEディスパージョンは、バージンPTFEのディスパージョンであることが好ましい。 The PTFE powder contained in the PTFE dispersion is preferably a PTFE-only powder that does not contain fillers or additives. That is, it is desirable that the PTFE dispersion is a powder composed of PTFE dispersed in a dispersion medium. The PTFE dispersion is preferably a dispersion of virgin PTFE.

分散媒は、例えば、水等であり得る。PTFEディスパージョンの組成は特に限定されるものではなく、例えば、ディップコーティング法等の手法において汎用されている組成の分散液や懸濁液を用いることができる。 The dispersion medium can be, for example, water or the like. The composition of the PTFE dispersion is not particularly limited, and for example, a dispersion liquid or suspension having a composition generally used in a method such as a dip coating method can be used.

PTFEディスパージョンを第1チューブ状前駆体の外表面に塗布することで、第2チューブ状前駆体を得る。第1チューブ状前駆体の外側の全面にPTFEディスパージョンを塗布することが望ましい。PTFEディスパージョンを塗布するには、例えば、第1チューブ状前駆体をPTFEディスパージョンに浸漬させることができる。具体的には、芯線上に形成した第1チューブ状前駆体を用いたディップコーティング方式を採用することが好ましい。ディップコーティング方式では、第1チューブ状前駆体ごと芯線をPTFEディスパージョン中に通して、一定速度で引き上げることにより、均一なコーティング厚を形成できる。 A second tubular precursor is obtained by applying the PTFE dispersion to the outer surface of the first tubular precursor. It is desirable to apply the PTFE dispersion to the entire outer surface of the first tubular precursor. To apply the PTFE dispersion, for example, the first tubular precursor can be immersed in the PTFE dispersion. Specifically, it is preferable to adopt a dip coating method using a first tubular precursor formed on the core wire. In the dip coating method, a uniform coating thickness can be formed by passing the core wire together with the first tubular precursor through the PTFE dispersion and pulling it up at a constant speed.

第1チューブ状前駆体にPTFEディスパージョンを塗布して得られた第2チューブ状前駆体を焼成する。こうして、ピンホールが塞がった、ピンホールレス樹脂チューブが得られる。また、第1チューブ状前駆体の外側の全面にPTFEディスパージョンを塗布して得られた第2チューブ状前駆体を焼成することで、2層構造のPTFE樹脂チューブが得られる。 The PTFE dispersion is applied to the first tubular precursor and the obtained second tubular precursor is calcined. In this way, a pinholeless resin tube in which the pinhole is closed can be obtained. Further, by applying the PTFE dispersion to the entire outer surface of the first tubular precursor and firing the second tubular precursor, a PTFE resin tube having a two-layer structure can be obtained.

PTFEディスパージョンを一度塗布し、その後の焼成を行った後、得られたチューブの外面にPTFEディスパージョンをさらに塗布し、焼成を行ってもよい。分散液の塗布および焼成を交互に繰り返すことで、チューブの肉厚を所望の厚みに調整することもできる。 After the PTFE dispersion is applied once and then fired, the PTFE dispersion may be further applied to the outer surface of the obtained tube and fired. By alternately repeating the application and firing of the dispersion liquid, the wall thickness of the tube can be adjusted to a desired thickness.

或いは、PTFEディスパージョンの塗布および焼成を行った後、PTFE粉末と充填剤とを含んだ複合材料を含んだ充填剤入り分散液を塗布し、焼成(第3焼成)を行ってもよい。充填剤として、例えば、イミド樹脂の粉末をPTFE粉末に混合することができる。PTFE粉末とイミド樹脂粉末との混合粉末を用いて外層を形成することで、チューブ外面の耐摩耗性を向上させることができる。また、充填剤として、例えば、炭素材料等の導電性を有する材料を含ませることで、電気的性質をチューブに付与することができる。但し、第1チューブ状前駆体の外表面に直接塗布する分散液は、充填剤を含まないPTFEディスパージョンとする。 Alternatively, after the PTFE dispersion is applied and fired, a dispersion containing a filler containing a composite material containing the PTFE powder and the filler may be applied and fired (third firing). As a filler, for example, an imide resin powder can be mixed with the PTFE powder. By forming the outer layer using the mixed powder of the PTFE powder and the imide resin powder, the wear resistance of the outer surface of the tube can be improved. Further, by including a conductive material such as a carbon material as the filler, electrical properties can be imparted to the tube. However, the dispersion liquid to be applied directly to the outer surface of the first tubular precursor is a PTFE dispersion containing no filler.

PTFEファインパウダーを用いて得られた押出成形品に対する第1焼成を行った後、別の処理を行わずにPTFEディスパージョンを第1チューブ状前駆体に塗布することが望ましい。例えば、第1チューブ状前駆体を延伸すると、焼成前の押出成形品の場合と同様にピンホールを起点にチューブが裂けたり、更にピンホールが発生したりするおそれがある。従って、第1チューブ状前駆体に対し延伸処理をしないことが望ましい。 It is desirable to apply the PTFE dispersion to the first tubular precursor after performing the first firing on the extruded product obtained using the PTFE fine powder and without performing another treatment. For example, when the first tubular precursor is stretched, the tube may be torn or further pinholes may be generated starting from the pinholes as in the case of the extruded product before firing. Therefore, it is desirable not to stretch the first tubular precursor.

第1焼成の後、PTFEディスパージョンの塗布に適した温度まで第1チューブ状前駆体を冷ますことだけを行い、続けて第1チューブ状前駆体にPTFEディスパージョンを塗布することが望ましい。例えば、押出成形の際に芯線上に押出成形品を形成し、PTFEディスパージョンの塗布を行うまで一貫して同じ芯線を用い、第1焼成後の第1チューブ状前駆体が形成された芯線をそのまま送り出してPTFEディスパージョンに浸漬させることで、第1焼成から分散液の塗布までを続けて行ってもよい。或いは、第1焼成を行った後、第1チューブ状前駆体を、例えば、巻取りロールに一旦巻き取ってもよい。第1チューブ状前駆体を巻き取ったロールを供給ロールとして用いて、分散液の塗布を改めて開始してもよい。 After the first calcination, it is desirable to only cool the first tubular precursor to a temperature suitable for coating the PTFE dispersion and then apply the PTFE dispersion to the first tubular precursor. For example, an extruded product is formed on the core wire during extrusion molding, and the same core wire is used consistently until the PTFE dispersion is applied, and the core wire on which the first tubular precursor after the first firing is formed is formed. By sending it out as it is and immersing it in the PTFE dispersion, the process from the first firing to the application of the dispersion may be continued. Alternatively, after the first firing, the first tubular precursor may be wound once, for example, on a winding roll. The roll on which the first tubular precursor is wound may be used as a feed roll, and the application of the dispersion liquid may be started again.

フッ素樹脂チューブの製造方法の具体例を、図面を参照しながら説明する。図1は、フッ素樹脂チューブの製造方法の一例を概略的に示す断面図である。この例では、押出成形法により芯線上に第1チューブ状前駆体を形成した後、同じ芯線上に第1チューブ状前駆体を保持したまま続けてディップコーティング法によるPTFEディスパージョンの塗布へと移行する。 A specific example of a method for manufacturing a fluororesin tube will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a method for manufacturing a fluororesin tube. In this example, after forming the first tubular precursor on the core wire by the extrusion molding method, the process shifts to the application of PTFE dispersion by the dip coating method while keeping the first tubular precursor on the same core wire. do.

押出成形機50が備える押出金型51にPTFEファインパウダーを含む混和物20が充填される。混和物20は、PTFEファインパウダーと押出助剤等の他の材料との混合物である。混和物20は、例えば、PTFEファインパウダーを含んだペーストであり得る。或いは、混和物20は、PTFEファインパウダーを含んだ圧縮成型体(ビレット)であり得る。 The extrusion die 51 included in the extrusion molding machine 50 is filled with the admixture 20 containing PTFE fine powder. The admixture 20 is a mixture of PTFE fine powder and other materials such as an extrusion aid. The admixture 20 can be, for example, a paste containing PTFE fine powder. Alternatively, the admixture 20 may be a compression molded body (billet) containing PTFE fine powder.

押出金型51の内部に芯線4が供給されている。芯線4は、押出金型51の内側を通り抜けて、押出金型51の吐出口52から外部へ引き出されている。 The core wire 4 is supplied to the inside of the extrusion die 51. The core wire 4 passes through the inside of the extrusion die 51 and is drawn out from the discharge port 52 of the extrusion die 51.

押出用ラム53が吐出口52へ向かって動かされることにより、混和物20が圧縮されながら芯線4とともに吐出口52から押し出される。こうして、芯線4の外周を覆うチューブ状の押出成形品21が得られる。 By moving the extrusion ram 53 toward the discharge port 52, the admixture 20 is compressed and pushed out from the discharge port 52 together with the core wire 4. In this way, a tubular extruded product 21 that covers the outer periphery of the core wire 4 is obtained.

芯線4の線径を調整することで、押出成形品21のチューブ内径を制御できる。芯線4を用いない場合は、例えば、押出金型51内にコアピンを設置し、コアピンの径によりチューブ内径を制御できる。押出金型51の吐出口52の口径を調整することで、押出成形品21の外径を制御できる。また、外径を制御するために、例えば、適切な寸法のサイジングダイスを用いてもよい。芯線4の線径(又はコアピン径)及び吐出口52の口径(又はダイス寸法)の調整により、押出成形品の肉厚を制御できる。 By adjusting the wire diameter of the core wire 4, the inner diameter of the tube of the extruded product 21 can be controlled. When the core wire 4 is not used, for example, a core pin can be installed in the extrusion die 51, and the inner diameter of the tube can be controlled by the diameter of the core pin. By adjusting the diameter of the discharge port 52 of the extruded die 51, the outer diameter of the extruded product 21 can be controlled. Further, in order to control the outer diameter, for example, a sizing die having appropriate dimensions may be used. The wall thickness of the extruded product can be controlled by adjusting the wire diameter (or core pin diameter) of the core wire 4 and the diameter (or die size) of the discharge port 52.

芯線4上の押出成形品21は、乾燥炉61に供給されて、そこで乾燥(第1乾燥)に供される。押出成形品21を乾燥させることにより、PTFE樹脂の結晶化が促進される。続いて、押出成形品21は加熱炉62に供給され、そこで第1焼成に供される。第1焼成により、芯線4を被覆した形態で第1チューブ状前駆体22が得られる。 The extruded product 21 on the core wire 4 is supplied to a drying furnace 61, where it is subjected to drying (first drying). By drying the extruded product 21, crystallization of the PTFE resin is promoted. Subsequently, the extruded product 21 is supplied to the heating furnace 62, where it is subjected to the first firing. By the first firing, the first tubular precursor 22 is obtained in the form of covering the core wire 4.

芯線4上の第1チューブ状前駆体22は、冷却装置63を経由して、浴槽71内の分散液30へ供給される。分散液30は、PTFEディスパージョンである。冷却装置63による冷却の手段は特に限定されず、例えば、空冷および水冷等を含み得る。冷却装置63を省略して、その代わりに加熱炉62から浴槽71までの距離が長くなるようにガイドローラー90の配置や数を設定し、放熱時間を稼いでもよい。また、ガイドローラー90の配置及び数は、図1に示すものに限られない。 The first tubular precursor 22 on the core wire 4 is supplied to the dispersion liquid 30 in the bathtub 71 via the cooling device 63. The dispersion liquid 30 is a PTFE dispersion. The means of cooling by the cooling device 63 is not particularly limited, and may include, for example, air cooling and water cooling. The cooling device 63 may be omitted, and instead, the arrangement and number of the guide rollers 90 may be set so that the distance from the heating furnace 62 to the bathtub 71 becomes long, and the heat dissipation time may be increased. Further, the arrangement and number of the guide rollers 90 are not limited to those shown in FIG.

第1チューブ状前駆体22(及びその中にある芯線4)は、分散液30に浸漬された後、引き上げられる。当該ディップコーティングを経由して分散液30が第1チューブ状前駆体22の外表面に塗布され、第1チューブ状前駆体22とその外周を被覆する分散PTFE被膜31とを含む第2チューブ状前駆体10が得られる。この時、第1チューブ状前駆体22に生じていたピンホールに分散液30の一部が充填される。 The first tubular precursor 22 (and the core wire 4 in it) is immersed in the dispersion liquid 30 and then pulled up. The dispersion liquid 30 is applied to the outer surface of the first tubular precursor 22 via the dip coating, and the second tubular precursor containing the first tubular precursor 22 and the dispersed PTFE coating 31 covering the outer periphery thereof is included. Body 10 is obtained. At this time, a part of the dispersion liquid 30 is filled in the pinholes formed in the first tubular precursor 22.

芯線4の外周を被覆している第1チューブ状前駆体22と、その更に外周を被覆している分散PTFE被膜31とを含んだ第2チューブ状前駆体10は、乾燥炉81及び加熱炉82に順次供給され、乾燥(第2乾燥)および第2焼成に供される。第2焼成を経由して、内層2と外層3とを含んだ2層構造のPTFE樹脂チューブ1が得られる。なお、内層2は、第1チューブ状前駆体22が第2焼成により再度加熱されたものに対応する。 The second tubular precursor 10 including the first tubular precursor 22 covering the outer periphery of the core wire 4 and the dispersed PTFE coating 31 further covering the outer periphery thereof is a drying furnace 81 and a heating furnace 82. Is sequentially supplied to and subjected to drying (second drying) and second firing. Through the second firing, a PTFE resin tube 1 having a two-layer structure including an inner layer 2 and an outer layer 3 is obtained. The inner layer 2 corresponds to the one in which the first tubular precursor 22 is reheated by the second firing.

芯線4上のPTFE樹脂チューブ1は、冷却装置83を経由して、巻取りロール91へ供給される。冷却装置83による冷却の手段は特に限定されず、例えば、空冷および水冷等を含み得る。冷却装置83を省略して、その代わりに加熱炉82から巻取りロール91までの距離が長くなるようにガイドローラー90の配置や数を設定し、放熱時間を稼いでもよい。また、ガイドローラー90の配置及び数は、図1に示すものに限られない。PTFE樹脂チューブ1は、芯線4を含んだまま、巻取りロール91に巻き取られる。 The PTFE resin tube 1 on the core wire 4 is supplied to the take-up roll 91 via the cooling device 83. The means of cooling by the cooling device 83 is not particularly limited, and may include, for example, air cooling and water cooling. The cooling device 83 may be omitted, and instead, the arrangement and number of the guide rollers 90 may be set so that the distance from the heating furnace 82 to the take-up roll 91 becomes long, and the heat dissipation time may be increased. Further, the arrangement and number of the guide rollers 90 are not limited to those shown in FIG. The PTFE resin tube 1 is wound around the winding roll 91 while including the core wire 4.

使用時に芯線4を抜去することで、中空構造のPTFE樹脂チューブ1を使用できる。例えば、図2−図4に示す構造のPTFE樹脂チューブ1を得ることができる。図2は、一例のPTFE樹脂チューブを概略的に示す斜視図である。図3及び図4は、図2に示す仮想面III-III’及びIV-IV’にそれぞれ沿って切断した断面図である。 By removing the core wire 4 at the time of use, the PTFE resin tube 1 having a hollow structure can be used. For example, a PTFE resin tube 1 having the structure shown in FIGS. 2 to 4 can be obtained. FIG. 2 is a perspective view schematically showing an example PTFE resin tube. 3 and 4 are cross-sectional views taken along the virtual surfaces III-III'and IV-IV'shown in FIG. 2, respectively.

図2に示すPTFE樹脂チューブ1は、中空の円筒形状を有する。当該例では、PTFE樹脂チューブ1は、円筒の放射方向へ内層2及び外層3が積層されている2層構造を有する。図3に示すように、PTFE樹脂チューブ1の長手方向に沿う一部にて内層2及び外層3が各々円形の断面を有し得る。一方で、図4に示すように、他の部分では内層2の断面形状が完全な円になっていない状態にあり得る。内層2が欠けている部分には、外層3の一部である突起33が入り込み得る。 The PTFE resin tube 1 shown in FIG. 2 has a hollow cylindrical shape. In this example, the PTFE resin tube 1 has a two-layer structure in which the inner layer 2 and the outer layer 3 are laminated in the radial direction of the cylinder. As shown in FIG. 3, the inner layer 2 and the outer layer 3 may each have a circular cross section at a part along the longitudinal direction of the PTFE resin tube 1. On the other hand, as shown in FIG. 4, the cross-sectional shape of the inner layer 2 may not be a perfect circle in other portions. The protrusion 33, which is a part of the outer layer 3, may enter the portion where the inner layer 2 is missing.

突起33は、第1チューブ状前駆体22に生じたピンホールに充填された分散液30から形成されたものである。図5に、第1チューブ状前駆体に分散液30を塗布する前の状態の断面図を示す。具体的には、図5は、図1に示す位置Aを通過するときの第1チューブ状前駆体22の断面図であって、ピンホール23を含む断面図である。第1チューブ状前駆体22が第2PTFE粉末を含んだ分散液30の中を通り抜ける際、該分散液(PTFEディスパージョン)が第1チューブ状前駆体22の外周に付着すると共にその一部がピンホール23に入り込む。第2焼成によりピンホール23に入った分散液が突起33になり、ピンホール23が塞がれる。 The protrusion 33 is formed from the dispersion liquid 30 filled in the pinhole generated in the first tubular precursor 22. FIG. 5 shows a cross-sectional view of the state before applying the dispersion liquid 30 to the first tubular precursor. Specifically, FIG. 5 is a cross-sectional view of the first tubular precursor 22 when passing through the position A shown in FIG. 1, and is a cross-sectional view including a pinhole 23. When the first tubular precursor 22 passes through the dispersion liquid 30 containing the second PTFE powder, the dispersion liquid (PTFE dispersion) adheres to the outer periphery of the first tubular precursor 22 and a part thereof is pinned. Enter the hall 23. The dispersion liquid that has entered the pinhole 23 by the second firing becomes a protrusion 33, and the pinhole 23 is closed.

上記例は、2層構造のPTFE樹脂チューブの製造の一例であるが、実施の形態は上記の例に限定されるものではない。例えば、分散液30による塗布および続く焼成の回数は、図1に示したように1回に限られず、例えば、それぞれ2回以上行ってもよい。また、第2焼成の後、例えば、充填剤を含んだ分散液等、上記分散液30とは異なる組成の分散液を外層3の外表面に更に塗布および焼成し、3層構造のPTFE樹脂チューブを製造することもできる。その他、第1焼成を行った後、芯線4と第1チューブ状前駆体22とをロールに一旦巻き取り、これを供給ロールとして用いて改めて分散液30へ供給してもよい。また、芯線4を用いずに、押出成形およびPTFEディスパージョンのコーティングを行うこともできる。 The above example is an example of manufacturing a PTFE resin tube having a two-layer structure, but the embodiment is not limited to the above example. For example, the number of times of coating with the dispersion liquid 30 and subsequent firing is not limited to once as shown in FIG. 1, and may be performed, for example, twice or more. Further, after the second firing, a dispersion liquid having a composition different from that of the dispersion liquid 30, such as a dispersion liquid containing a filler, is further applied and fired on the outer surface of the outer layer 3, and a PTFE resin tube having a three-layer structure is formed. Can also be manufactured. In addition, after the first firing, the core wire 4 and the first tubular precursor 22 may be wound once on a roll and used as a supply roll to be supplied to the dispersion liquid 30 again. Further, extrusion molding and coating of PTFE dispersion can be performed without using the core wire 4.

芯線4を用いない場合は、例えば、図6に示す構造の押出成形機を用いることができる。図6は、一例の押出成形機の概略断面図である。 When the core wire 4 is not used, for example, an extruder having the structure shown in FIG. 6 can be used. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of an example extruder.

図示する例の押出成形機は、シリンダー51a及び該シリンダー51aの下部にシールリング51bを介して配置されているダイ51cを有する。また、このダイ51cの下部には、外周部にバンドヒーター54が巻かれたダイス51dが配置されている。シリンダー51aの内側には、ラム53aやラムヘッド53bを介してマンドレル55が配置されている。マンドレル55の下部には、コアピン51eが連結されている。一般的には、ダイス51dの先端部(下端部)には、センターリングブッシュ56が挿着される。 The illustrated extruder has a cylinder 51a and a die 51c located at the bottom of the cylinder 51a via a seal ring 51b. Further, in the lower part of the die 51c, a die 51d in which a band heater 54 is wound is arranged on the outer peripheral portion. A mandrel 55 is arranged inside the cylinder 51a via a ram 53a and a ram head 53b. A core pin 51e is connected to the lower part of the mandrel 55. Generally, the center ring bush 56 is inserted into the tip end portion (lower end portion) of the die 51d.

なお、ダイ51cにおける中央部の傾斜した傾斜角(θ)は、例えば、30°以上60°以下であり得る。高絞り比(RR:Reduction Ratio)にて成形する場合においては、傾斜角(θ)は10°以上20°以下とすることが好ましい。また、ダイス部分はバンドヒーター54等により、例えば、50℃以上60℃以下に加熱することができる。 The tilt angle (θ) of the central portion of the die 51c may be, for example, 30 ° or more and 60 ° or less. In the case of molding with a high drawing ratio (RR: Reduction Ratio), the inclination angle (θ) is preferably 10 ° or more and 20 ° or less. Further, the die portion can be heated to, for example, 50 ° C. or higher and 60 ° C. or lower by a band heater 54 or the like.

こうした構成の押出機において、図6に示すように、シリンダー−マンドレル部の断面積をS、ダイス−コアピンの断面積をSとしたとき、上記RRはS/Sとなり、RRが高いほど絞り比が大きくなる。 In an extruder having such a configuration, as shown in FIG. 6, when the cross-sectional area of the cylinder-mandrel portion is S 1 and the cross-sectional area of the die-core pin is S 2 , the above RR becomes S 1 / S 2 and the RR becomes S 1 / S 2. The higher the aperture ratio, the larger the aperture ratio.

図7は、他の例の押出成形機の概略断面図である。図7は、図1に示した押出成形機50のより詳細な図に該当し得る。図7については、図6と同部材は同符番を付して説明する。当該押出成形機はコアピンを有さず、ガイドチューブ57を有する。このガイドチューブ57内に芯線4が挿入される。ダイス51dのストレート部とガイドチューブ57間には、クリアランスが設けられている。なお、押出成形機は、シリンダー51a及びダイ51cの外周に、2分割された筒状の枠体58a,58b及びこれら枠体58a,58bを固定する環状のクランプ59をさらに有し得る。 FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of another example extruder. FIG. 7 may correspond to a more detailed view of the extruder 50 shown in FIG. FIG. 7 will be described with the same members as those in FIG. 6 with the same reference numerals. The extruder has no core pins and has a guide tube 57. The core wire 4 is inserted into the guide tube 57. A clearance is provided between the straight portion of the die 51d and the guide tube 57. The extrusion molding machine may further have a cylindrical frame body 58a, 58b divided into two and an annular clamp 59 for fixing the frame bodies 58a, 58b on the outer periphery of the cylinder 51a and the die 51c.

以下のとおり、2層構造のチューブが得られていることを確認できる。チューブの主軸を交差する切断面にてチューブを切断することで、断面を露出させる。チューブの断面を光学顕微鏡により観察する。チューブの内層は押出成形に適したPTFEファインパウダーから形成されており、外層は分散液の塗布−焼成に適したPTFEディスパージョン用のPTFE粉末から形成されている。PTFEファインパウダーとディスパージョン用PTFE粉末とで、粒子径、透明度、及び分子量等の少なくとも1つが異なり得る。そうした場合に、チューブ断面の観察により、内層と外層とを区別することができる。 It can be confirmed that a tube having a two-layer structure is obtained as follows. The cross section is exposed by cutting the tube at a cut surface that intersects the spindle of the tube. Observe the cross section of the tube with a light microscope. The inner layer of the tube is formed of PTFE fine powder suitable for extrusion and the outer layer is formed of PTFE powder for PTFE dispersion suitable for coating-baking of dispersions. At least one of the particle size, transparency, molecular weight, etc. may differ between the PTFE fine powder and the PTFE powder for dispersion. In such a case, the inner layer and the outer layer can be distinguished by observing the cross section of the tube.

切断および観察するチューブは、芯線上に設けられたままのチューブでもよく、或いは、芯線を抜き取ってからチューブを切断および観察してもよい。芯線がない状態ではチューブがつぶれやすいため、少なくとも切断は、芯線が入った状態で行うことが望ましい。 The tube to be cut and observed may be a tube as it is provided on the core wire, or the tube may be cut and observed after the core wire is pulled out. Since the tube is easily crushed when there is no core wire, it is desirable to cut at least with the core wire inside.

切断面の位置に応じて、観察される断面が異なる。第1チューブ状前駆体にてピンホールが生じていた位置を切断面が交差した場合は、図4と同様に内層2の断面が完全な輪になってなく、外層3の内面に突起33が形成されている状態の断面が観察され得る。ピンホールが生じていた何れの位置も切断面が交差しなかった場合は、図3と同様に内層2と外層3との何れの断面もが完全な輪型になっている状態のチューブ断面が観察され得る。 The observed cross section differs depending on the position of the cut surface. When the cut surface intersects the position where the pinhole was generated in the first tubular precursor, the cross section of the inner layer 2 is not a perfect ring as in FIG. 4, and the protrusion 33 is formed on the inner surface of the outer layer 3. A cross section of the formed state can be observed. If the cut surfaces do not intersect at any of the positions where the pinholes have occurred, the tube cross section in which both the inner layer 2 and the outer layer 3 have a perfect ring shape is obtained as in FIG. Can be observed.

チューブの各層を形成する樹脂材料は、次のようにして確認できる。示差走査熱量計(DSC)を用い、融点を測定することで樹脂材料がPTFEであることを確認することが可能である。 The resin material forming each layer of the tube can be confirmed as follows. It is possible to confirm that the resin material is PTFE by measuring the melting point using a differential scanning calorimeter (DSC).

PTFE樹脂チューブにおけるピンホールの有無は、次のようにして確認できる。芯線を被覆しているままの状態のチューブの場合は、スパークテスターを使用し、外径と芯線間で通電の有無を確認する。通電が確認された場合は、ピンホールがあると判断する。芯線を含まないチューブ単独の状態の場合は、チューブの片端を封止し、もう一方の端部からエアーを導入後、水中でリークが無いかを確認する。エアー漏れが確認される場合は、ピンホールがあると判断する。 The presence or absence of pinholes in the PTFE resin tube can be confirmed as follows. If the tube is still covered with the core wire, use a spark tester to check whether there is energization between the outer diameter and the core wire. If energization is confirmed, it is determined that there is a pinhole. In the case of a tube alone that does not include the core wire, seal one end of the tube, introduce air from the other end, and then check for leaks in the water. If air leakage is confirmed, it is determined that there is a pinhole.

[実施例]
<製造>
本実施例では特許文献4(特開2007−237597号公報)を参考に押出成形および第1焼成を行い、得られた第1チューブ状前駆体を成形品の外表面にPTFEディスパージョンを塗布し、第2焼成を行うことで、PTFE樹脂チューブを製造した。実施形態は、本実施例に限られない。例えば、押出成形時に薄肉押出し品を得る方法としては、γ線を照射する代わりに薄肉押し出しに適した樹脂を用いる方法やフッ素樹脂助剤を用いる方法等、その他の方法を用いても良い。
[Example]
<Manufacturing>
In this example, extrusion molding and first firing were performed with reference to Patent Document 4 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-2357597), and the obtained first tubular precursor was coated with PTFE dispersion on the outer surface of the molded product. , The PTFE resin tube was manufactured by performing the second firing. The embodiment is not limited to this embodiment. For example, as a method for obtaining a thin-walled extruded product at the time of extrusion molding, another method such as a method using a resin suitable for thin-walled extrusion instead of irradiating with γ-rays or a method using a fluororesin auxiliary agent may be used.

(実施例1)
図1を参照しながら説明した製造方法と同様の方法により、PTFE樹脂チューブを製造した。詳細には、次のとおりである。
(Example 1)
A PTFE resin tube was manufactured by the same manufacturing method as described with reference to FIG. 1. The details are as follows.

PTFEファインパウダーとしては、ケマーズ社製PTFE 640-Jを用いた。この樹脂にCo60(電離放射線)を線源とするγ線を3000Gyの吸収線量にて照射処理した。 As the PTFE fine powder, PTFE 640-J manufactured by The Chemours Company was used. This resin was irradiated with γ-rays having a Co60 (ionizing radiation) as a radiation source at an absorbed dose of 3000 Gy.

PTFEディスパージョンとしては、旭硝子(株)製のAD−912を用いた。 As the PTFE dispersion, AD-912 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. was used.

次に、電離放射線を照射した樹脂パウダー(PTFEファインパウダー)100質量部に対してナフサ21質量部を加えた後、ターブラーミキサーを用いて常温にて混合した。つづいて、この混合物を予備成形機にて円筒状に成形した後、φ2.6(mm)ダイス及びφ2.58(mm)コアピン(チップ)を取り付けたペースト押出機に投入し、押出成形した。得られた押出成形品を、180℃〜200℃での第1乾燥および380℃〜400℃での第1焼成に供した。 Next, 21 parts by mass of naphtha was added to 100 parts by mass of the resin powder (PTFE fine powder) irradiated with ionizing radiation, and then mixed at room temperature using a tubler mixer. Subsequently, this mixture was formed into a cylindrical shape by a preforming machine, and then put into a paste extruder equipped with a φ2.6 (mm) die and a φ2.58 (mm) core pin (chip) for extrusion molding. The obtained extruded product was subjected to first drying at 180 ° C to 200 ° C and first firing at 380 ° C to 400 ° C.

第1焼成により得られた第1チューブ状前駆体を冷却後、その外表面にPTFEディスパージョンをディップコーティング法により塗布した。 After cooling the first tubular precursor obtained by the first firing, PTFE dispersion was applied to the outer surface thereof by a dip coating method.

PTFEディスパージョンは界面活性剤と蒸留水を添加し、PTFE成分濃度を54wt%になるように調整したものを使用し、一定の速度で引き上げた。ついで、得られた第2チューブ状前駆体に対し、140℃〜180℃での第2乾燥及び380℃〜400℃での第2焼成を行った。得られた2層構造のポリテトラフルオロエチレン樹脂チューブを、冷却後、ロールに巻き取った。 For the PTFE dispersion, a surfactant and distilled water were added, and the PTFE component concentration was adjusted to 54 wt%, and the temperature was raised at a constant rate. Then, the obtained second tubular precursor was subjected to second drying at 140 ° C to 180 ° C and second firing at 380 ° C to 400 ° C. The obtained two-layer structure polytetrafluoroethylene resin tube was cooled and then wound on a roll.

(実施例2)
まず、PTFEファインパウダーとしては、三井・デュポンフロロケミカル社製のテフロン(登録商標)640−Jを使用した。この樹脂にCo60(電離放射線)を線源とするγ線を3000Gyの吸収線量にて照射処理した。次に、電離放射線を照射した樹脂パウダー100質量部に対してナフサ21質量部を加えた後、ターブラーミキサーを用いて常温にて混合した。つづいて、この混合物を予備成形機にて円筒状に成形した後、φ2.6(mm)ダイス、またガイドチューブ(チップ)を取り付けた押出機に投入し、ガイドチューブの内径から外径φ2.58(mm)の銀メッキした銅線を芯材として通し、押出と同調させて引張り、180℃〜200℃に設定した加熱炉にて押出助剤を除去した(第1乾燥)。次いで、380℃〜400℃に設定した加熱炉を通り焼成させ、芯線の上にPTFE層が被覆された成形品を得た(第1焼成)。この後、この成形品を定尺にカットし、芯材である銀メッキされた銅線を両端から引張り、引き伸ばし、被覆したPTFE層から引き抜いて内径φ2.58mm、肉厚7μm〜8μmのチューブを得た。
(Example 2)
First, as the PTFE fine powder, Teflon (registered trademark) 640-J manufactured by Mitsui-DuPont Fluorochemical Co., Ltd. was used. This resin was irradiated with γ-rays having a Co60 (ionizing radiation) as a radiation source at an absorbed dose of 3000 Gy. Next, 21 parts by mass of naphtha was added to 100 parts by mass of the resin powder irradiated with ionizing radiation, and then mixed at room temperature using a turbobler mixer. Subsequently, after molding this mixture into a cylindrical shape with a preforming machine, it is put into an extruder equipped with a φ2.6 (mm) die and a guide tube (chip), and the outer diameter is φ2 from the inner diameter of the guide tube. A 58 (mm) silver-plated copper wire was passed through as a core material, pulled in synchronization with extrusion, and the extrusion aid was removed in a heating furnace set at 180 ° C to 200 ° C (first drying). Then, it was fired through a heating furnace set at 380 ° C. to 400 ° C. to obtain a molded product in which the PTFE layer was coated on the core wire (first firing). After that, this molded product is cut to a standard length, and the silver-plated copper wire as the core material is pulled from both ends, stretched, and pulled out from the coated PTFE layer to form a tube with an inner diameter of φ2.58 mm and a wall thickness of 7 μm to 8 μm. Obtained.

次いで、得られたチューブの外表面に、実施例1と同様の条件で、PTFEディスパージョンを塗布し、第2乾燥および第2焼成を行った。得られた2層構造のポリテトラフルオロエチレン樹脂チューブを、冷却後、ロールに巻き取った。 Next, PTFE dispersion was applied to the outer surface of the obtained tube under the same conditions as in Example 1, and second drying and second firing were performed. The obtained two-layer structure polytetrafluoroethylene resin tube was cooled and then wound on a roll.

(比較例1)
押出成形のみ行って、PTFE樹脂チューブを製造した。即ち、押出成形品を焼成後、得られたチューブ状成形品にはPTFEディスパージョンを塗布しなかった。詳細には、実施例1と同様の手順により調製したPTFEファインパウダーを含む混和物を用い、実施例1と同様の条件で押出成形、第1乾燥、及び第1焼成を行った。第1焼成により得られたチューブ状成形品をそのままロールに巻き取った。
(Comparative Example 1)
Only extrusion molding was performed to manufacture a PTFE resin tube. That is, after firing the extruded product, PTFE dispersion was not applied to the obtained tubular molded product. Specifically, an admixture containing PTFE fine powder prepared by the same procedure as in Example 1 was used, and extrusion molding, first drying, and first firing were performed under the same conditions as in Example 1. The tubular molded product obtained by the first firing was directly wound on a roll.

(比較例2)
第1焼成を行う前に、押出成形品に対し延伸を行った。詳細には、実施例1と同様の条件で押出成形を行い、得られた押出成形品に対し第1乾燥を行った後、軸方向への2倍延伸を行った。延伸後の押出成形品を用いたことを除き、第1焼成以降の手順を実施例1と同様の条件で行った。
(Comparative Example 2)
Before the first firing, the extruded product was stretched. Specifically, extrusion molding was performed under the same conditions as in Example 1, and the obtained extruded product was first dried and then double-stretched in the axial direction. The procedure after the first firing was performed under the same conditions as in Example 1 except that the extruded product after stretching was used.

下記表1に、実施例1−2及び比較例1−2におけるPTFE樹脂チューブの製造の条件をまとめる。具体的には、押出金型のサイズ、芯線の線径、及びPTFEディスパージョンをの塗布の有無を示す。なお、実施例1及び比較例1−2では芯線を用いていないため、芯線の線径については“−”と表記する。また、実施例2ではコアピンを用いていないため、コアピンのサイズについては“−”と表記する。 Table 1 below summarizes the conditions for producing PTFE resin tubes in Example 1-2 and Comparative Example 1-2. Specifically, the size of the extrusion die, the wire diameter of the core wire, and the presence or absence of the PTFE dispersion are shown. Since the core wire is not used in Example 1 and Comparative Example 1-2, the wire diameter of the core wire is described as “−”. Further, since the core pin is not used in the second embodiment, the size of the core pin is described as “−”.

Figure 2021183661
Figure 2021183661

<評価>
(チューブの肉厚の確認)
実施例1−2及び比較例1−2にて製造した各チューブについて、次のようにして肉厚を測定した。チューブの主軸を交差する切断面にてチューブを切断することで、断面を露出させた。断面を光学顕微鏡で観察し、肉厚を測定した。
<Evaluation>
(Check the wall thickness of the tube)
The wall thickness of each tube produced in Example 1-2 and Comparative Example 1-2 was measured as follows. The cross section was exposed by cutting the tube at a cut surface that intersected the spindle of the tube. The cross section was observed with an optical microscope, and the wall thickness was measured.

(ピンホールの確認)
実施例1−2及び比較例1−2にて製造した各チューブについて、先に説明した方法によりピンホールの有無を確認した。具体的には、実施例1並びに比較例1及び2については、水中でエアーのリークの有無を確認する方法を採用し、実施例2についてはスパークテスターを使用する方法を採用した。
(Confirmation of pinhole)
The presence or absence of pinholes was confirmed in each of the tubes manufactured in Example 1-2 and Comparative Example 1-2 by the method described above. Specifically, for Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, a method of confirming the presence or absence of an air leak in water was adopted, and for Example 2, a method of using a spark tester was adopted.

下記表2に、確認したチューブ肉厚、及びピンホールの有無をまとめる。 Table 2 below summarizes the confirmed tube wall thickness and the presence or absence of pinholes.

Figure 2021183661
Figure 2021183661

表4が示すとおり、実施例1−2及び比較例1−2にて薄肉のチューブが得られた。実施例1−2で製造したPTFE樹脂チューブには、ピンホールがなかった。一方で、比較例1及び比較例2で製造したチューブには、ピンホールが含まれていた。 As shown in Table 4, thin tubes were obtained in Example 1-2 and Comparative Example 1-2. The PTFE resin tube produced in Example 1-2 had no pinholes. On the other hand, the tubes produced in Comparative Example 1 and Comparative Example 2 contained pinholes.

以上説明した実施形態によればポリテトラフルオロエチレン樹脂チューブの製造方法が提供される。この製造方法では、PTFEファインパウダーを含む混和物の押出成形によりチューブ状の押出成形品を得ること、押出成形品に対する第1焼成を行なって第1チューブ状前駆体を得ること、PTFEディスパージョンを第1チューブ状前駆体の外表面に塗布して第2チューブ状前駆体を得ること、及び第2チューブ状前駆体に対する第2焼成を行うことを含んでいる。この製造方法では、薄肉のポリテトラフルオロエチレン樹脂チューブを高い歩留りで製造できる。 According to the embodiment described above, a method for producing a polytetrafluoroethylene resin tube is provided. In this production method, a tubular extruded product is obtained by extrusion molding of an admixture containing PTFE fine powder, a first firing is performed on the extruded product to obtain a first tubular precursor, and a PTFE dispersion is obtained. It includes applying to the outer surface of the first tubular precursor to obtain a second tubular precursor, and performing a second firing on the second tubular precursor. With this manufacturing method, a thin-walled polytetrafluoroethylene resin tube can be manufactured with a high yield.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be variously modified at the implementation stage without departing from the gist thereof. In addition, each embodiment may be carried out in combination as appropriate, in which case the combined effect can be obtained. Further, the above-described embodiment includes various inventions, and various inventions can be extracted by a combination selected from a plurality of disclosed constituent requirements. For example, even if some constituent elements are deleted from all the constituent elements shown in the embodiment, if the problem can be solved and the effect is obtained, the configuration in which the constituent elements are deleted can be extracted as an invention.

1…PTFE樹脂チューブ、2…内層、3…外層、4…芯線、10…第2チューブ状前駆体、20…混和物、21…押出成形品、22…第1チューブ状前駆体、23…ピンホール、30…分散液、31…分散PTFE被膜、33…突起、50…押出成形機、51…押出金型、51a…シリンダー、51b…シールリング、51c…ダイ、51d…ダイス、51e…コアピン、52…吐出口、53…押出用ラム、53a…ラム、53b…ラムヘッド、54…バンドヒーター、55…マンドレル、56…センターリングブッシュ、57…ガイドチューブ、58a…枠体、58b…枠体、59…クランプ、61…乾燥炉、62…加熱炉、63…冷却装置、71…浴槽、81…乾燥炉、82…加熱炉、83…冷却装置、90…ガイドローラー、91…巻取りロール。 1 ... PTFE resin tube, 2 ... inner layer, 3 ... outer layer, 4 ... core wire, 10 ... second tubular precursor, 20 ... admixture, 21 ... extruded product, 22 ... first tubular precursor, 23 ... pin Hole, 30 ... dispersion liquid, 31 ... dispersion PTFE coating, 33 ... protrusion, 50 ... extrusion molding machine, 51 ... extrusion die, 51a ... cylinder, 51b ... seal ring, 51c ... die, 51d ... die, 51e ... core pin, 52 ... Discharge port, 53 ... Extrusion ram, 53a ... Ram, 53b ... Ram head, 54 ... Band heater, 55 ... Mandrel, 56 ... Center ring bush, 57 ... Guide tube, 58a ... Frame, 58b ... Frame, 59 ... Clamp, 61 ... Drying furnace, 62 ... Heating furnace, 63 ... Cooling device, 71 ... Tube, 81 ... Drying furnace, 82 ... Heating furnace, 83 ... Cooling device, 90 ... Guide roller, 91 ... Winding roll.

Claims (2)

ポリテトラフルオロエチレン樹脂チューブの製造方法であって、
ポリテトラフルオロエチレンファインパウダーを含む混和物を押出成形してチューブ状の押出成形品を得ることと、
前記押出成形品に対し第1焼成を行なって第1チューブ状前駆体を得ることと、
ポリテトラフルオロエチレンディスパージョンを前記第1チューブ状前駆体の外表面に塗布して第2チューブ状前駆体を得ることと、
前記第2チューブ状前駆体に対し第2焼成を行うこととを含む、製造方法。
A method for manufacturing a polytetrafluoroethylene resin tube.
Extruding an admixture containing polytetrafluoroethylene fine powder to obtain a tubular extruded product,
The extruded product is first fired to obtain a first tubular precursor.
Polytetrafluoroethylene dispersion is applied to the outer surface of the first tubular precursor to obtain a second tubular precursor.
A production method comprising performing a second firing on the second tubular precursor.
前記押出成形品は、20μm以下の肉厚を有する、請求項1に記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 1, wherein the extruded product has a wall thickness of 20 μm or less.
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