JP3122286B2 - 管状物の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は管状物の製造方法、特に
ポリイミド又はポリイミド前駆体溶液などの熱硬化性の
合成樹脂溶液などから管状物を製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、合成樹脂は極めて広い分野に適用
されており、特に熱硬化性樹脂は耐熱性を有することか
らその特性を利用した分野に適用されてきている。特に
熱硬化性樹脂のなかでも、ポリイミド樹脂は優れた耐熱
性、寸法安定性、機械的特性及び化学的特性を有してお
り、その用途は夫々の特性を生かし、フィルム状、チュ
ーブ状、ロッド、あるいは形成物、塗料などの形態で市
販されており、フレキシブルプリント基板、耐熱電線絶
縁材料、磁気テープなど種々の用途に使用されている。
市販されているポリイミド成型物、例えばフィルムなど
は、例えばビフェニルテトラカルボン酸二無水物のよう
なテトラカルボン酸無水物とジアミンからポリアミド酸
を作り、この段階でキャスティング等の方法でフィルム
などの成型物としたのち、脱水環化でポリイミドフィル
ムとする方法が取られている。

【０００３】また、ポリイミドなどの熱硬化性樹脂のシ
ームレス管状物は種々の新しい用途が期待されている。
例えばポリイミド樹脂からなる管状物の使用例としてそ
の代表的なものは、弱電音響機器その他の機械の回転伝
達用又は、搬送ベルト、あるいは複写機やレーザービー
ムプリンターなどの熱定着用ベルトがあげられる。

【０００４】ここで、複写機やレーザービームプリンタ
ーなどの熱定着用部材として使われているポリイミド管
状物を例に挙げて説明する。電子写真技術を利用した複
写機あるいはレーザービームプリンターにおいては、複
写紙や転写紙上に形成したトナー像を定着するための定
着装置として熱ローラー方式が、一般的に使用されてい
る。すなわち、加熱機構を有する定着ローラーとこれに
圧接した加圧ローラーの両ローラー間に、トナー像が形
成された複写紙を順次に送りこみながらトナーを加熱溶
融させ、トナー像を定着せしめるものである。

【０００５】近年、この定着装置の技術開発が進み、前
述の熱定着ローラーに変わってポリイミド管状物の使用
が検討されている。この定着機構は、薄膜ポリイミド管
状物の内側に駆動ロールと、テンションロールと、ヒー
ターとを備え、外側にバックアップロールを備え、ヒー
ターを介してポリイミド管状物とバックアップローラー
間にトナー像を形成した複写紙を供給し、順次トナー像
を定着せしめる機構である。

【０００６】この定着装置の特徴は、ヒーターを介して
薄膜ポリイミド管状物の表面で熱定着が行われるため、
熱定着ローラー方式のようにあらかじめ定着ローラーを
予備加熱する時間を必要とせず、電源スイッチを入れる
とすぐに熱定着を開始できる利点がある。また、ヒータ
ーの容量が小さく、消費電力も少ない利点があり、注目
されている技術である。

【０００７】この管状物に要求される特性は、前述のよ
うに管状物の内側に設置したヒーターにより、管状物の
外表面を通過する複写紙上のトナー像を瞬時に融着させ
る機構になっているため、管状物の厚みにバラツキがあ
ると均一にトナーの溶融が出来なくなり、オフセット現
象が発生する。従って管状物の厚みのバラツキは出来る
だけ小さくする必要がある。

【０００８】ところで、熱硬化性樹脂、例えばポリイミ
ドまたポリイミド前駆体溶液を用いて管状物を製造する
方法としては、例えば、四フッ化エチレン−六フッ化エ
チレン共重合体フィルム表面をコロナ放電処理後、ポリ
イミドフィルムと熱ラミネートし、その２層構造体のテ
ープを一定のラップ巾を設けて芯金に巻き付け、再び四
フッ化エチレン−六フッ化エチレン共重合体の溶融温度
まで加熱し、芯金に巻き付けたラップ部を四フッ化エチ
レン−六フッ化エチレン共重合体により接着し、芯金を
抜き取って管状物とする方法がある。

【０００９】しかしながら、この方法で製造された管状
物は、四フッ化エチレン−六フッ化エチレン共重合体の
耐熱性を越える温度領域では使用不可能であり、ポリイ
ミドの持つ優れた耐熱性が生かし切れないばかりでな
く、更にその構造上螺旋状のオーバーラップ部分が残り
管状物の厚みも厚い部分と薄い部分が構成され極めて不
均一となり好ましくない。

【００１０】そこで、一様の厚みの管状物を得るため特
開平１−１５６０１７号公報（国際特許分類 Ｂ２９Ｃ
４１／１２）に開示されているように、内面が平滑な
ガラス管やステンレス管等の成形管の内面に、ポリイミ
ド酸溶液を流し込んだ後、この成形管を垂直に保持し
て、この内面に弾丸状体や球状体などの走行体を自重に
より落下させて、一定の厚みに形成し、次いで加熱によ
り乾燥及びイミド化しフィルムとした後、成形管から抜
き出す方法が提案されている。

【００１１】しかしながら、上述した方法では、ガラス
管やステンレス管等の成形管の内面からポリイミド管状
物を抜き取る作業が非常に困難である。また成形管の内
面からポリイミド管状物を取りだすため管状物の外径の
小さいものを作ることが難しく、且つ長尺物を作ること
も非常に困難な方法であると言わざるを得ない。

【００１２】そこで、特開平３−１８０３０９号（国際
特許分類 Ｂ２９Ｃ ４１／０８）、特開平３−２６１
５１８号（国際特許分類 Ｂ２９Ｃ ４１／１４）に開
示されている如く、本発明者等は、芯体の外面にポリア
ミド酸溶液のようなポリアミド前駆体溶液を塗布し、加
熱により乾燥及びイミド化しフィルムとした後、その後
管状物として芯体から分離する方法を提案した。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、熱硬化
性樹脂の前駆体溶液、例えばポリイミド前駆体溶液は、
ビフェニールテトラカルボン酸二無水物のようなテトラ
カルボン酸無水物と芳香族ジアミンをＮ−メチル−２−
ピロリドン等の溶媒中で反応させて得られるワニス状の
溶液であり種々の粘度に調整され、芯体の外面に塗布
し、スクライバーやガラス棒で成膜した限りでは厚みの
精度は得られず、又、ダイスを介して押出しを行なって
も、偏肉が伴い所望する厚みの被膜を得ることが出来
ず、厚みの精度の非常に高い管状物を得るには無理があ
った。

【００１４】又、ワニス状の溶液であるがために芯体表
面に被膜形成させたのちも液ダレ等が発生し所定の長さ
の管状物を得るためには液ダレ等による不良ロス部分を
みこんで被膜成形を行なう必要があり、無駄にする被膜
材料が多くなるという問題があった。

【００１５】しかも、熱硬化性樹脂の前駆体溶液、例え
ばポリイミド前駆体溶液はポリイミド管状物の被膜とし
て有効に生かされるいわゆる固形分濃度はポリイミド前
駆体溶液中の２０〜３０％であるため所定の厚みの管状
物を得るためには、その前段階の工程として約８〜１０
倍の厚みにポリイミド前駆体溶液を芯体表面に形成させ
る必要がある。これらの条件はおのずから液ダレ現象や
偏肉現象につながることになり、製品歩留まりが低下す
るという問題もあった。

【００１６】本発明は、上記問題点を解決し、液ダレ現
象や偏肉現象が少なく、均一な厚みの管状物を歩留まり
良く、容易に製造する方法を提供することを目的とす
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の管状物の製造方法は、芯体の外面に被膜を
形成した後、前記芯体と被膜とを分離して管状物を製造
する方法において、前記芯体の外径が、所望の内径の管
状物を得るために必要な所望の外径を有する部分と、そ
れより大きな外径を有する部分とからなる長さ方向に異
なる外径を持つ芯体を用い、その芯体の最大外径に対し
て所定の間隙の内径を有する外型を用意し、あらかじめ
前記芯体の表面に被膜材料を少なくとも最終被膜成形厚
みよりも厚く付着させ、前記外型を前記芯体の最大外径
部分に載置し、その後前記芯体の外側を拘束させること
なく通過させ、芯体の外面に所定の膜厚の被膜を形成し
た後、少なくとも管状物として強度を保持できる状態ま
で前記芯体に保持し、その後前記芯体と被膜とを分離し
て管状物を得ることを特徴とする。

【００１８】前記構成においては、芯体の外径が少なく
とも２つの異なる外径を持つ芯体であることが好まし
い。また前記構成においては、芯体の外径が連続的に変
化する芯体であることが好ましい。

【００１９】また前記構成においては、芯体が離型性材
料からなる芯体又は離型性樹脂を被覆した芯体であるこ
とが好ましい。また前記構成においては、外型を芯体の
外側を通過させ、芯体の外面に所定の膜厚の被膜を形成
する方法が、あらかじめ前記芯体の表面に被膜材料を少
なくとも最終被膜成形厚みよりも厚く付着させ、その後
前記外型を前記芯体の最大外径部分の前記芯体の表面に
付着された被膜材料上に載置させ、前記被膜材料の液粘
度による抵抗力により前記外型を一旦保持させ、その
後、前記外型を拘束させることなく前記芯体の外側を通
過させる方法であることが好ましい。

【００２０】また前記構成においては、外型が被膜材料
の粘度に応じて被膜材料の液粘度による抵抗力により一
旦保持される重量に設定されている外型を用いることが
好ましい。また前記構成においては、外型が最終被膜成
形厚みと被膜材料の粘度に応じて被膜材料の液粘度によ
る抵抗力により一旦保持される重量に設定されている外
型を用いることが好ましい。

【００２１】また前記構成においては、被膜材料が熱硬
化性樹脂からなる材料であることが好ましい。また前記
構成においては、被膜材料がポリイミド若しくはポリイ
ミド前駆体溶液であることが好ましい。

【００２２】また前記構成においては、管状物の最終被
膜成形厚みが３〜３００μｍであることが好ましい。

【００２３】

【作用】本発明の管状物の製造方法においては、芯体の
外径が所望の内径の管状物を得るために必要な所望の外
径を有する部分とそれより大きな外径を有する部分とか
らなる長さ方向に異なる外径を持つ芯体を用い、ポリイ
ミド前駆体溶液などの被膜材料を芯体の表面に最終被膜
成形厚みよりも厚く付着させておく。次いで、その芯体
の最大外径に対して所定の間隙の内径を有する外型を芯
体の上部すなわち外型により被膜厚み調整をスタートさ
せる前記芯体の最大外径部分に載置し、前記芯体の外側
を外型を拘束させることなく通過させ、芯体の外面に所
定の膜厚の被膜を形成する。芯体の上部すなわち外型に
より被膜厚み調整をスタートさせる部分の外径を他の部
分より大きくし外型の内径との間隙を狭くしてあるの
で、前記被膜成形の結果この部分のポリイミド前駆体溶
液等からなる被膜材料の被膜厚みが薄くなり、この部分
より発生する液ダレ現象が防止され芯体表面に均一な被
膜成形が行われる。そして、その後管状物として強度を
保持できる状態まで芯体に保持し、次いで芯体と被膜を
分離して管状物を得る。従って、液ダレ等による不良ロ
ス部分を少なくすることが出来る。しかも、芯体の上部
すなわち外型により被膜厚み調整をスタートさせる芯体
の最大径部分をまず外型が通過するので、この部分は芯
体と外型との間隙が狭いので、外型が被膜材料を付着し
た芯体のほぼ中心位置に位置するように調整されやす
く、芯体と外型との間隙を一定に保って芯体下部のより
芯体の径が細い部分も通過できる。従って、偏肉のない
均一な膜厚の被膜を形成できる。もし、この芯体の最大
径部分が存在しない場合には、特に外型が芯体を通過し
始める初めの方の部分に極めて偏肉が発生しやすくなる
ことからも、前記作用により、偏肉が防止できることが
理解される。

【００２４】前記本発明の管状物の製造方法において、
芯体の外径が少なくとも２つの異なる外径を持つ芯体と
することにより、芯体の外径が最大径部分とそれより外
径が小さい本体部分の２つの外径を持つ芯体の場合に
は、前記外径の小さい本体部分芯体の外径に見合った内
径を有する菅状物を製造することができ、芯体の外径が
１つの最大径部分とそれより外径の小さい本体部分が段
階的に外径が小さくなる２つ以上の異なる外径を持つ芯
体、すなわち合計３つ以上の外径を段階的に持つ芯体の
場合には、段階的に管の内径が異なる、内径が異径サイ
ズの管状物を製造できる。

【００２５】また前記本発明の管状物の製造方法におい
て、芯体の外径が連続的に変化する芯体とすることによ
り、外径は同一サイズで内径が連続的に小さくなる、内
径が異径サイズの管状物を製造できる。

【００２６】また前記本発明の管状物の製造方法におい
て、芯体が離型性材料からなる芯体又は離型性樹脂を被
覆した芯体とすることにより、芯体から管状物を分離す
る作業が容易になり好ましい。

【００２７】また前記本発明の管状物の製造方法におい
て、外型を芯体の外側を通過させ、芯体の外面に所定の
膜厚の被膜を形成する方法が、あらかじめ前記芯体の表
面に被膜材料を少なくとも最終被膜成形厚みよりも厚く
付着させ、その後前記外型を前記芯体の最大外径部分の
前記芯体の表面に付着された被膜材料上に載置させ、前
記被膜材料の液粘度による抵抗力により前記外型を一旦
保持させ、その後、前記外型を拘束させることなく前記
外型を前記芯体の外側を通過させる方法とすることによ
り、より均一性の高い膜厚を有する管状物製造できる。

【００２８】また前記本発明の管状物の製造方法におい
て、外型が被膜材料の粘度に応じて被膜材料の液粘度に
よる抵抗力により一旦保持される重量に設定されている
外型を用いることにより、外型の走行速度のバランスが
とれ、より均一性の高い膜厚を有する管状物製造でき
る。

【００２９】また前記本発明の管状物の製造方法におい
て、外型が最終被膜成形厚みと被膜材料の粘度に応じて
被膜材料の液粘度による抵抗力により一旦保持される重
量に設定されている外型を用いることにより、被膜厚み
調整のスタート点から非常に短い長さの間で厚みのバラ
ンスがとれるため材料のロスが少なく、更に一層均一性
の高い膜厚を有する管状物製造できる。

【００３０】また前記本発明の管状物の製造方法におい
て、被膜材料が熱硬化性樹脂からなる材料とすることに
より、熱に対して安定な管状物を製造することができ
る。また前記本発明の管状物の製造方法において、被膜
材料がポリイミド若しくはポリイミド前駆体溶液とする
ことにより、優れた耐熱性、寸法安定性、機械的特性及
び化学的特性を有する管状物を製造することができる。

【００３１】また前記本発明の管状物の製造方法におい
て、管状物の最終被膜成形厚みが３〜３００μｍとする
ことにより、液ダレや、偏肉が少ない管状物を製造する
ことができる。

【００３２】

【実施例】図１ないし図３はこの発明に用いられる芯体
の構造を示す斜視図である。図４はこの発明に用いられ
る外型の構造を示す斜視図、図５はその直径方向の切断
面の端面図である。また、図６は本発明にかかる管状物
の製造方法の工程を示す模式図である。

【００３３】図１ないし図３に示すように、この発明に
用いられる芯体は芯体の上部、すなわち外型により被膜
厚み調整をスタートさせる部分の芯体外径を他の部分よ
り大きくしている。図１に示す芯体１では、芯体１の上
部の大径部分２とその大径部分より少し外径の小さい本
体部分３との２つのサイズを持ち、外径の小さい本体部
分３が管状物の内径に応じてその径が設定されている。

【００３４】また、図２に示す芯体４では、芯体４の上
部の大径部分５とその大径部分より少し外径の小さい中
径の本体部分６とその中径の本体部分６より更に少し外
径の小さい本体部分７との３つのサイズを持ち、外径の
小さい中径の本体部分６と更に少し外径の小さい本体部
分７が目的とする管状物の内径に応じてその径が設定さ
れている。図３に示す芯体８では、芯体８の上部から下
部に向かって径が小さくなるように連続的に外径が変化
する、即ちテーパー状にその外径が設定されている。９
はこの芯体の最大径部分で、被膜形成スタート時に被膜
厚み調整を行う円柱状部分を示している。

【００３５】また、図４はこの発明に用いられる外型１
１の一例の構造を示す斜視図、図５はその直径方向の切
断面の端面図であり、リング状の外型１１の例である。
図５中、１２の部分は下方に開いたテーパー状の部分で
あり、必ずしもテーパー状の部分１２は必須ではない
が、テーパー状にしておく方が、本発明の成型操作がス
ムースになること、偏肉の発生防止により有利であるこ
と、特に外型を芯体の最大外径部分の前記芯体の表面に
付着された被膜材料上に載置させ、前記被膜材料の液粘
度による抵抗力により前記外型を一旦保持させ、その
後、前記外型の自重により前記外型を前記芯体の外側を
通過させる方法を採用する場合に外型を一旦保持させる
のに好適である。外型の材質は、特に限定するものでは
ないがステンレス、アルミニウム、その他金型などに使
用できる金属類、プラスチック、ないしはこれらの組み
合わせなど、本発明の目的を阻害しないものであれば良
い。特に外型を芯体の最大外径部分の前記芯体の表面に
付着された被膜材料上に載置させ、前記被膜材料の液粘
度による抵抗力により前記外型を一旦保持させ、その
後、前記外型の自重により前記外型を前記芯体の外側を
通過させる方法を採用する場合には、被膜材料の粘度や
最終被膜成形厚みなどに応じて外型が被膜材料の液粘度
による抵抗力により一旦保持される重量に設定すること
から、外型の大きさだけでなく、材質を適宜選定して適
宜の重量に調整することもできる。

【００３６】芯体としては、特に限定するものではない
が、ステンレス、アルミニウム、その他金型などに使用
できる金属類、比較的耐熱性の良いプラスチックなど本
発明の目的を阻害しない材質ものであれば各種のものが
使用できる。これらの材料を例えば図１ないし図３に示
すような芯体に成形して用いるが、その表面にポリテト
ラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロ
エチレン−パーフルオロビニルエーテル共重合体（ＰＦ
Ａ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピ
レン共重合体（ＦＥＰ）などのフッ素樹脂あるいはシリ
コン樹脂などの離型性樹脂をコーティングして用いる
か、比較的耐熱性が良く離型性も良いプラスチック、例
えばポリテトラフルオロエチレン樹脂等で芯体を作成す
るなどの離型性の良い芯体を用いることにより、芯体か
ら管状物を分離する作業が容易になり好ましい。

【００３７】さて、上記のような芯体を用いて、例え
ば、図６に示すようにして管状物を形成する。被膜材料
である樹脂溶液、例えば粘度５０〜１００００ポイズの
ポリイミド前駆体溶液などが充填されている適宜の容器
（図示せず）中に芯体１を浸漬する。芯体１を容器中か
ら引き上げると芯体１の表面に不自然に被膜材料１５が
付着してくる。芯体１を垂直に保持しておいて、芯体１
の上側からリング状外型１１を芯体１の大径部分２に嵌
め込む。そして、リング状外型１１が被膜材料の液粘度
に対応し、水平方向で精度よくバランスを取り落下して
行き最終的には芯体１を通過し、芯体１から抜け出る。

【００３８】而して、芯体１の上部すなわち大径部分２
では外型１１により被膜厚み調整をスタートさせる部分
の芯体外径を他の部分より大きくし外型１１の内径との
間隙が狭くなっているので、この部分のポリイミド前駆
体溶液などの被膜材料の被膜厚みが薄くなる。従って、
この部分より発生する液ダレ現象が防止され芯体表面に
被膜成形が行なわれる。また、リング状外型１１が被膜
材料の液粘度に対応し、水平方向で精度よくバランスを
取り落下して行くので、芯体１の小径部分３上に、均一
な厚みを有する管状の被膜が形成される。そして、その
後管状物として強度を保持できる状態まで芯体に保持
し、その後芯体と被膜を分離して管状物を得る。従っ
て、液ダレや偏肉等による不良ロス部分を少なくするこ
とが出来、また、被膜厚みを均一にコントロールするこ
とができる。

【００３９】また、被膜材料１５の粘度の影響による溶
液抵抗と外型１１の自重とが一旦釣り合うように外型１
１の重さを選択すると、被膜材料１５の液粘度による抵
抗力と外型１１の自重とが一旦釣り合うことで、外型１
１が所定の中心位置に自然と配置され、どの方向でも芯
体と外型の間が均一な間隙を保ちながら落下するので、
落下開始時点から正確な膜厚制御が可能となる。そのた
め、液ダレによる不良の解消と共に開始時点の膜厚のバ
ラツキをより一層抑制することができるので、更に不良
ロスを少なくすることが出来る。

【００４０】本発明で使用される被膜材料としては、合
成樹脂、好ましくはポリイミト樹脂、エポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂などの熱硬化性合成樹脂の前駆体溶液など
が用いられ、特に優れた耐熱性、寸法安定性、機械的特
性及び化学的特性を有する管状物を得ることができる点
からはポリイミト樹脂の前駆体溶液などが好適である。

【００４１】ポリイミド前駆体としては、例えば芳香族
テトラカルボン酸二無水物と、芳香族ジアミン成分とを
有機極性溶媒中で反応させて得られるものである。テト
ラカルボン酸成分としては特に制限はなく、例えば、
３，３´，４，４´−ビフェニルテトラカルボン酸二無
水物、２，３´，４，４´−ビフェニルテトラカルボン
酸二無水物、３，４´，３´，４´−ベンゾフェノンテ
トラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物など
があり、これらのテトラカルボン酸の塩やエステル誘導
体、あるいはこれらの２種以上の混合物でもよい。前記
のジアミン成分としては、特に制限はなく、例えば３，
３´−ジアミノジフェニルエーテル、４，４´−ジアミ
ノジフェニルエーテル、３，３´−ジメトキシ−４，４
´−ジアミノジフェニルエーテル、３，３´−ジメチル
−４，４´−ジアミノジフェニルエーテルなどのジフェ
ニルエーテル系ジアミン、３，３´−ジフェニルチオエ
ーテル、４，４´−ジアミノジフェニルチオエーテなど
のジフェニチオエーテル系ジアミン、４，４´−ジアミ
ノベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系ジアミン、そ
の他３，３´−ジアミノジフェニルメタン、４，４´−
ジアミノジフェニルメタン等のジフェニルメタン系ジア
ミンや、パラフェニレンジアミン、メタフェニレンジア
ミンなどを挙げることが出来る。

【００４２】又、有機極性溶媒としては、Ｎ−メチルピ
ロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、フェノール、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ
−クレゾール、ジメチルオキシド等が挙げられるが、こ
れらに特に限定されるものではない。

【００４３】これらの被覆材料の溶液の粘度は通常５０
〜１００００ポイズ、特に５００〜５０００ポイズ程度
が好ましい。以上説明したような被覆材料の溶液を用い
て芯体上に、均一な厚みを有する管状の被膜を形成し、
管状物として強度を保持できる状態まで芯体に保持し、
その後芯体と被膜を分離して管状物を得る。特に限定す
るものではないが、例えばポリイミド前駆体を用いた場
合には、用いたポリイミドの種類や溶媒の種類などによ
って異なるが、芯体の表面に形成されたポリイミド前駆
体溶液の被膜をその溶媒を蒸発させて乾燥するには、通
常９０〜１２０℃程度の温度である。

【００４４】最終的にイミド化させるには、用いたポリ
イミドの種類などによって異なるが通常２５０〜４００
℃程度に加熱する。以下具体的実施例によりさらに本発
明を詳しく説明する。

【００４５】実施例１ 図１に示したように、芯体１の上部の大径部分２の外径
が４５．８ｍｍで、この部分の長さが１００ｍｍ、それ
以降の本体部分３の外径は４５ｍｍ、全長７００ｍｍの
ステンレス製でその表面にポリテトラフルオロエチレン
樹脂（以下、ＰＴＦＥ樹脂と記す。）をコーティングし
た芯体１を用意した。その後、１０００ポアズのポリイ
ミド前駆体溶液に芯体１の下から長さ６２０ｍｍまでを
浸漬した。そして芯体を引上げ、芯体を垂直に保持しな
がら芯体上部より、重さ７００ｇ、内径４６ｍｍのアル
ミニウム製外型をその自重のみで落下させて芯体外径が
４５．８ｍｍの部分には厚み０．１ｍｍに、外径４５ｍ
ｍの部分には０．５ｍｍの厚みでポリイミド前駆体溶液
（３．３´４．４´−ビフェニルテトラカルボン酸２無
水物と芳香族ジアミンをＮ−メチル−２ピロリドン中で
反応させて得られたポリイミド前駆体溶液［宇部興産
（株）製 商品名 “ＵワニスＳ”］）の被膜成形を行
った。この芯体を１２０℃のオーブンで９０分間加熱し
溶媒を除去後、さらに２００℃で２０分間加熱しイミド
転化を行った。その後オーブンより取り出した時、芯体
表面上部の初期厚み０．５ｍｍの部分は、被膜成形スタ
ート部の液ダレによる不自然な歪みあるいは偏肉は全く
なかった。その後管状物を芯体から取り外し、再度、金
属の芯体に管状物を挿入し芯体ごとオーブンに入れ２５
０℃で３０分、３８０℃で３０分の加熱を行った。そし
て、その後、冷却し完全にイミド化した管状物を得た。

【００４６】この管状物の厚みは５０μｍで厚みバラツ
キは±２μｍであり、このバラツキの厚みの範囲に入る
管状物の長さは５８０ｍｍであった。即ち、芯体１上部
の外径４５．８ｍｍ部分の長さ２０ｍｍと外径４５ｍｍ
部分の長さ２０ｍｍが不良ロスとなった。

【００４７】実施例２ 図２に示した芯体のように上部から外径が３０．９ｍ
ｍ、３０．４ｍｍ、３０ｍｍと３種類のサイズでその表
面がＰＦＡ樹脂よりなる芯体を用意した。それぞれの外
径に対する芯体長さは上部より８０ｍｍ、１８０ｍｍ、
１８０ｍｍである。その後２０００ポアズのポリイミド
前駆体溶液（宇部興産（株）製 商品名“Ｕワニス
Ｓ”）に芯体の下から３８０ｍｍまでの部分を浸漬し
た。そして芯体を引上げ、芯体を垂直に保持しながら芯
体上部より重さ８００ｇ、内径が３１ｍｍのポリプロピ
レン製外型をその自重のみで落下させて芯体外径３０．
９ｍｍ部分には５０μｍ、３０．４ｍｍ部分には３００
μｍ、３０ｍｍ部分には５００μｍの厚みでポリイミド
前駆体溶液の被膜形成を行った。

【００４８】この芯体を１２０℃のオーブンで６０分間
加熱乾燥し溶媒を除去後、さらに２００℃で１０分間加
熱しイミド転化を行った。その後冷却し、管状物を芯体
から取り外し、再度図２の芯体と同じサイズの金属の芯
体に管状物を挿入し芯体ごとオーブンに入れ２５０℃で
３０分、３８０℃で３０分の加熱を行った。そして、そ
の後冷却し完全にイミド化した管状物を得た。

【００４９】この管状物の厚みは芯体外径３０．９ｍｍ
の部分は５μｍであった。この部分はポリイミド前駆体
を被覆した時にその被膜厚みを最小にし液ダレを発生さ
せない部分であり、ロス部分になる。又、芯体外径３
０．４ｍｍ部分の厚みは３０μｍ、外径３０ｍｍ部分は
５０μｍで各部分の厚みバラツキは３〜４μｍであり全
長は３４０ｍｍで、３０μｍ及び５０μｍの厚みの部分
の長さがそれぞれ１７０ｍｍの異径管状物を得ることが
出来た。

【００５０】実施例３ 図３に示した芯体のように、芯体８の上部の円柱状の芯
体の最大径部分９の外径が４５．８ｍｍで芯体最下部の
外径が４０ｍｍになるように連続的に外径を変化させた
テーパー状で前記最大径部分９の長さが１００ｍｍ、全
長７００ｍｍのアルミニウム製でその表面にポリテトラ
フルオロエチレン樹脂をコーティングした芯体８を用意
した。その後、ピロメリット酸２無水物と４，４´−ジ
アミノジフェニルエーテルをＮ−メチル−２−ピロリド
ン中で反応させて得られた３０００ポアズのポリイミド
前駆体溶液に芯体８の下から６２０ｍｍ間を浸漬した。
そして芯体を引上げ芯体上部より、重さ９５０ｇ、内径
４６ｍｍのアルミニウム製外径をその自重のみで落下さ
せて芯体外径が４５．８ｍｍの部分が厚み０．１ｍｍで
外径４５ｍｍの部分には３．０ｍｍの厚みとなるように
その厚みを連続的に変化させてポリイミド前駆体溶液の
被膜成形を行った。

【００５１】この芯体を１２０℃のオーブンで６０分間
加熱乾燥し溶媒を除去後、さらに２００℃で１０分間加
熱しイミド転化を行った。しかる後、管状物を芯体から
取り外した。その後再度テーパー状の金属の芯体に管状
物を挿入し芯体ごとオーブンに入れ２５０℃で６０分、
３８０℃で５０分の加熱を行った。そして、その後、冷
却し完全にイミド化した管状物を得た。

【００５２】この管状物の厚みは芯体外径４５．８ｍｍ
の部分から長さ数ｍｍの部分はポリイミド前駆体を被覆
した時にその被膜厚みを最小にし液ダレを発生させない
部分であり、ロス部分になる。そして、芯体外径４５ｍ
ｍ部分から外径４０ｍｍ部分は夫々連続して膜厚が変化
した異径管状物を得ることが出来た。

【００５３】比較例１ 芯体の外径が４５ｍｍのストレートの円柱状であること
を除き実施例１と同様の条件にてポリイミド前駆体溶液
被膜を芯体長さ６２０ｍｍ間に形成させ加熱処理後、オ
ーブンより取り出した時、芯体上部被膜形成スタート部
より長さ４０ｍｍの部分にわたり不自然な液ダレ模様が
発生した。又、芯体から外したポリイミド管状物の厚み
は５０μｍであり厚みバラツキは±２μｍであったがこ
のバラツキの範囲に入る管状物の長さは５２０ｍｍであ
った。

【００５４】

【発明の効果】本発明の管状物の製造方法は、液ダレ等
による不良ロス部分を少なくすることが出来ると共に被
膜厚みを制御することができ、精度の高い厚みの管状物
を効率良く製造することが出来る。

【００５５】本発明の管状物の製造方法において、芯体
の外径が少なくとも２つの異なる外径を持つ芯体とする
ことにより、芯体の外径が最大径部分とそれより外径の
小さい本体部分の２つの外径を持つ芯体の場合には、前
記小さい本体部分芯体の外径に見合った内径を有する菅
状物を製造することができ、芯体の外径が１つの最大径
部分とそれより外径の小さい本体部分が段階的に小さく
なる２つ以上の異なる外径を持つ芯体、すなわち合計３
つ以上の外径を段階的に持つ芯体の場合には、段階的に
管の内径が異なる、内径が異径サイズの管状物をいずれ
の場合にも、液ダレ等による不良ロス部分が少なく、精
度の高い厚みの管状物を効率良く製造できる。

【００５６】また本発明の管状物の製造方法において、
芯体の外径が連続的に変化する芯体とすることにより、
外径は同一サイズで内径が連続的に小さくなる、内径が
異径サイズの管状物を上記と同様に製造することができ
る。

【００５７】また本発明の管状物の製造方法において、
芯体が離型性材料からなる芯体又は離型性樹脂を被覆し
た芯体とすることにより、芯体から管状物を分離する作
業がより容易になる。

【００５８】また本発明の管状物の製造方法において、
あらかじめ前記芯体の表面に被膜材料を少なくとも最終
被膜成形厚みよりも厚く付着させ、その後外型を芯体の
外側を通過させ、芯体の外面に所定の膜厚の被膜を形成
する方法が、前記外型を前記芯体の最大外径部分の前記
芯体の表面に付着された被膜材料上に載置させ、前記被
膜材料の液粘度による抵抗力により前記外型を一旦保持
させ、その後前記外型拘束させることなく前記外型を前
記芯体の外側を通過させる方法とすることにより、より
均一性の高い膜厚を有する管状物を製造できる。

【００５９】また本発明の管状物の製造方法において、
外型が被膜材料の粘度に応じて被膜材料の液粘度による
抵抗力により一旦保持される重量に設定されている外型
を用いることにより、より均一性の高い膜厚を有する管
状物を製造できる。

【００６０】また本発明の管状物の製造方法において、
外型が最終被膜成形厚みと被膜材料の粘度に応じて被膜
材料の液粘度による抵抗力により一旦保持される重量に
設定されている外型を用いることにより、更に一層均一
性の高い膜厚を有する管状物を製造できる。

【００６１】また本発明の管状物の製造方法において、
被膜材料が熱硬化性樹脂からなる材料とすることによ
り、熱に対して安定な管状物を製造することができる。
また本発明の管状物の製造方法において、被膜材料がポ
リイミド若しくはポリイミド前駆体溶液とすることによ
り、優れた耐熱性、寸法安定性、機械的特性及び化学的
特性を有する管状物を製造することができる。

【００６２】また本発明の管状物の製造方法において、
管状物の最終被膜成形厚みが３〜３００μｍとすること
により、液ダレや、偏肉が少ない管状物を効率良く製造
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例で用いる芯体の構造を示す斜
視図。

【図２】本発明の別の一実施例で用いる芯体の構造を示
す斜視図。

【図３】本発明の更に別の一実施例で用いる芯体の構造
を示す斜視図。

【図４】本発明の一実施例で用いる外型の構造を示す斜
視図。

【図５】図４の外型の断面の端面図。

【図６】本発明にかかる管状物の製造方法の一実施例の
工程を示す模式図。

【符号の説明】

１、４、８ 芯体 ２ 芯体の上部の大径部分 ３ 芯体の本体部分 ５ 芯体の上部の大径部分 ６、７ 芯体の本体部分 ９ 芯体の最大径部分 １１ 外型 １２ 外型のテーパー状の部分 １５ 被膜材料

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松村 將文 滋賀県大津市一里山５丁目13番13号 株 式会社 アイ・エス・テイ内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 41/08 - 41/38

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 芯体の外面に被膜を形成した後、前記芯
   体と被膜とを分離して管状物を製造する方法において、
   前記芯体の外径が、所望の内径の管状物を得るために必
   要な所望の外径を有する部分と、それより大きな外径を
   有する部分とからなる長さ方向に異なる外径を持つ芯体
   を用い、その芯体の最大外径に対して所定の間隙の内径
   を有する外型を用意し、あらかじめ前記芯体の表面に被
   膜材料を少なくとも最終被膜成形厚みよりも厚く付着さ
   せ、前記外型を前記芯体の最大外径部分に載置し、その
   後前記芯体の外側を拘束させることなく通過させ、芯体
   の外面に所定の膜厚の被膜を形成した後、少なくとも管
   状物として強度を保持できる状態まで前記芯体に保持
   し、その後前記芯体と被膜とを分離して管状物を得るこ
   とを特徴とする管状物の製造方法。
2. 【請求項２】 芯体の外径が少なくとも２つの異なる外
   径を持つ芯体である請求項１に記載の管状物の製造方
   法。
3. 【請求項３】 芯体の外径が連続的に変化する芯体であ
   る請求項１に記載の管状物の製造方法。
4. 【請求項４】 芯体が離型性材料からなる芯体又は離型
   性樹脂を被覆した芯体である請求項１〜３のいずれかに
   記載の管状物の製造方法。
5. 【請求項５】 外型を芯体の外側を通過させ、芯体の外
   面に所定の膜厚の被膜を形成する方法が、あらかじめ前
   記芯体の表面に被膜材料を少なくとも最終被膜成形厚み
   よりも厚く付着させ、その後前記外型を前記芯体の最大
   外径部分の前記芯体の表面に付着された被膜材料上に載
   置させ、前記被膜材料の液粘度による抵抗力により前記
   外型を一旦保持させ、その後、前記外型を拘束させるこ
   となく前記芯体の外側を通過させる方法である請求項１
   〜４のいずれかに記載の管状物の製造方法。
6. 【請求項６】 外型が被膜材料の粘度に応じて被膜材料
   の液粘度による抵抗力により一旦保持される重量に設定
   されている外型を用いる請求項５に記載の管状物の製造
   方法。
7. 【請求項７】 外型が最終被膜成形厚みと被膜材料の粘
   度に応じて被膜材料の液粘度による抵抗力により一旦保
   持される重量に設定されている外型を用いる請求項５に
   記載の管状物の製造方法。
8. 【請求項８】 被膜材料が熱硬化性樹脂からなる材料で
   ある請求項１〜７のいずれかに記載の管状物の製造方
   法。
9. 【請求項９】 被膜材料がポリイミド若しくはポリイミ
   ド前駆体溶液である請求項１〜７のいずれかに記載の管
   状物の製造方法。
10. 【請求項１０】 管状物の最終被膜成形厚みが３〜３０
    ０μｍである請求項１〜１０のいずれかに記載の管状物
    の製造方法。