JP3840610B2 - Processing method and continuous processing equipment for plastic tube inner surface - Google Patents
Processing method and continuous processing equipment for plastic tube inner surface Download PDFInfo
- Publication number
- JP3840610B2 JP3840610B2 JP2002116459A JP2002116459A JP3840610B2 JP 3840610 B2 JP3840610 B2 JP 3840610B2 JP 2002116459 A JP2002116459 A JP 2002116459A JP 2002116459 A JP2002116459 A JP 2002116459A JP 3840610 B2 JP3840610 B2 JP 3840610B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- plastic tube
- helium
- processing method
- plastic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- RTXPZUCJDLCUNV-UHFFFAOYSA-N OCC1(CCCC1)I Chemical compound OCC1(CCCC1)I RTXPZUCJDLCUNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチックチューブの内面処理方法に関し、特にプラスチックチューブ内に添加した添加物の溶出を防ぎ、特に人体に対して無害であり、また環境に優しいプラスチックチューブの内面処理方法に関する。
【0002】
【従来技術】
現在、医療用のプラスチックチューブは、点滴用の輸液チューブ、採血用チューブ、透析用のチューブ等をはじめとして医療の種々の分野で使用されている。そして、その材質は様々で高価なフッ素樹脂系のものから安価な塩化ビニール系のものまで多くの種類がある。特に塩化ビニール系のものは成形がし易く、且つ、価格が安くいことから使い捨ての医療用具として一般的なものであるが、数年来問題になっている環境ホルモンの対策は極めて重要であり、更に、軟質の塩化ビニールは、可塑剤の溶出を如何に止めるかが大きな課題である。点滴用の輸液チューブ、採血用のチューブ、特に透析用のチューブは温度も自然冷却を考慮して体温よりかなり高い40℃位で透析を行うから環境ホルモンが溶出する度合いは大きいと考えられる。
そのほかプラスチックチューブの材質としては、ウレタン樹脂や液晶ポリマー、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂等が使用されているが、これらのプラスチックには、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、防炎剤、光安定剤等多くの化学物質を含んでおり、その中には環境に悪影響を及ぼし、また、人体にも有害なものが認められている。
従って医療用のみならずすべての用途に使われるチューブの内面処理に安価で作業性良く応用出来る技術が求められていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者はこれら医療用のプラスチックチューブをはじめとして種々のプラスチックチューブについて人体に影響がなく且つ、環境に優しいチューブ内面の処理方法について種々検討した結果、本発明を完成したもので、本発明の目的は、プラスチックチューブ内面より添加剤の溶出のない人体に影響がないプラスチックチューブ内面の処理方法を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、プラスチックチューブの内面にアルコキシシラン化合物を塗布し、チューブ内部の空気をヘリウムまたはヘリウムとアルゴンの混合ガスで置換し、大気圧グロー放電によるプラズマを励起させてシリカの薄膜を形成せしめることを特徴とするプラスチックチューブ内面の処理方法であり、この処理方法に使用する装置として、石英ガラス管にその管の外径より大きい間隔で2本の細銅管を巻き付け、これを電極として石英ガラス管内に位置せしめたプラスチックチューブ内の空気をヘリウムまたはヘリウム、アルゴンの混合ガスで置換しガスを流入させながら電極に高周波電圧を印加してプラスチックチューブ内にグロー放電を発生させプラズマを励起せしめてチューブ内面を処理する大気圧グロー放電による内面処理装置が好適である。
【0005】
【発明の実施の形態】
本発明について、詳細に述べる。
本発明において処理されるプラスチックチューブとは、通常使用されているものであって、内径が約3〜15mm程度のプラスチック管をいうのであって、特に医療用チューブの内面の処理に好ましい。
そして、本発明においては大気圧グロー放電によりプラズマを励起させる。通常プラズマ処理を行うのは真空中でのグロー放電か又は13.56MHzの高周波による誘導加熱で行われるが、チューブの内部のみをプラズマ処理することは真空では全く不可能であり、特に軟らかいプラスチックの場合は内部のみ真空にすると潰れてしまう。
本発明は大気圧のもとでヘリウムまたはヘリウムとアルゴンガスの混合ガス中に高周波電圧を印加するとグロー放電を発生しプラズマが励起されることを応用したもので極めて作業性良く、軟質プラスチックチューブの内面のみプラズマ処理を行うことが可能なのである。
【0006】
このようにプラスチックチューブ内面に対して大気圧グロー放電によりプラズマ処理を行う装置としては、図1に示すような装置で行うと連続的に行うことができるので好都合であるが、本発明はこの装置に限定されるものではない。
図1を用いて本発明の大気圧グロー放電によるプラズマ処理の実験例を示す。本実験においては、長さ1000mm 直径(外径)9mm、内径6mmの石英ガラス管を反応管1として使用する。電極2は内径3mmの銅管よりなり、この銅管電極は接地電極2aと高圧電極2bであって、その間隔は反応管の外径より大きい11mmに設定した。これは銅管の間で火花放電や沿面放電が発生してグロー放電が止まるのを防止するためであり、両電極の末端の一方は電極の接続部分とし、もう一方の端部は図1に示すように、やや短くして先をハンダで丸くし先端放電が起こらないようにする。
高周波の周波数が高くなると銅管電極の温度が高くなるからそのような場合は銅管電極内に水を流して冷却できるようにハンダ付けを行わず水を通すような方法を講じる必要がある。
【0007】
この放電の原理図を図2に示す。図2は石英ガラス管(反応管1)に対して垂直切断面であって、このように銅管電極2a,2bは石英ガラス管1のすべての面で両電極が平行電極のような状態になり、石英ガラス管内部の空気をヘリウムまたはヘリウムとアルゴンガスの混合ガスで置換しながら銅管電極2に高周波電圧を印加すれば図2のように相対する銅管電極2の間でグロー放電が発生する。これは石英がラス管の内部すべてがグロー放電で満たされる事になるからこの石英ガラス管1の中にプラスチックのチューブを入れそのチューブの中の空気を前述のように置換して電極に高周波電圧を印加すればチューブの内部で全く同様にグロー放電が発生する。
【0008】
以上が本発明の重要なプラズマ発生の説明であるが、本発明はプラズマ処理によってプラスチックチューブの管内面にシリカ皮膜を形成させるのである。
次にシリカ被膜形成について説明する。本発明で使用しうるシラン化合物として一般的なものにアルコキシシラン化合物がある。具体的にはアルコキシシラン化合物はテトラメトキシシラン、トリメトキシシラン、テトラエトキシシラン、トリエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、トリプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、トリブトキシシランからなる群から選ばれた少なくとも1種であるが、特に好ましいアルコキシシラン化合物はテトラエトキシシランで別名珪酸エチルとも言われて化合物である。これは沸点約140℃の無色液体であるが加水分解によってエチルアルコールを遊離してシリカ即ちSiO2になる。
【0009】
実験例
次にチューブ内部にシリカ被膜形成の実験例を示す。軟質塩化ビニール製の直径5mm、内径3mm及び長さ1mのものを使用する。まず通常の液体洗剤をチューブに流し、さらに清水で良く洗って乾燥する。乾燥するには温風をチューブに通せば良い。次に珪酸エチルを石油エーテルに10:10の割合で混合すれば粘度が低下してさらさらの液体になる。ただし濃度は50%である。この液は水分が一切入らないからこの液をチューブに流入させ内壁を均一に濡らす。このチューブはまだ石油エーテルが完全に蒸発していないが、それを石英ガラス管に入れチューブの一方から脱水しないヘリウムガスを流入させる。一瞬で石油エーテルは蒸発するから直ちに電極の接続部分に高周波電圧を印加すれば1.3MHz 2000V 20Wの電力でチューブ中のすべてがピンク色となりグロー放電が発生する。15秒通電した状態で全くべた付かない被膜形成が認められた。
【0010】
ここで使用するシラン化合物の粘度を下げ、しかも低沸点で均一な被膜を作るために使用する溶媒は水には全く混合しない非水系の脂肪族炭化水素であるが代表的なものに本実験で使用した石油エーテル、石油ベンジン、Nヘプタン、Nヘキサン等が挙げられる。
勿論、被膜を厚くするには溶媒の混合量を減らし、場合によっては溶媒を使用する事無くシラン化合物のみで内部を濡らしても良い。
ただ内部に水滴や湿気がない事を十分確かめた上で使用しないと粉末が出来たり、被膜の生成ムラが起こる。
【0011】
高周波電源としては特に規定するものではない。本実験ではインダクションコイルの振動部分を外し通常の交流の高圧トランスとし、一次コイルは3ミリのアルミ線を5回7mm間隔で巻きその中に空心で1mmエナメル線を2000回巻いたものを入れ放電間隙で火花放電を起こせばLCの発振回路で1.3メガヘルツの周波数の高周波を発生するのでこれを使用した。周波数はオシロスコープで特定した。高周波電源としては、この火花放電とLC回路を組み合わせたもの以外に、スイッチング回路で高周波を発生させるインバーター方式、水晶発振から逓倍する通常のVFO方式があり、何れも使用可能である。
高周波の周波数としては、1kHz以上ならば長波、中波、短波、超短波、また一般に工業用として用いられている13.56MHzまで使用出来るが、ラジオ波の場合は電波が全く外部に出ないよう完全なシールドが必要である。特に軟質塩化ビニール、ポリエチレンのような可塑剤とペーストレジンでゲル化させるものや低温で成形するものは熱に弱いため周波数を低く抑えるか,電圧を下げ電力も小電力で処理しないと溶解や分解、また可塑剤の蒸発を伴うから、周波数の範囲を10kHzから100kHz、低い電力(50W以下)で処理するには100kHzから2MHzが良い。
また本特許のプラズマ励起用ガスとして使用されるヘリウムやヘリウムとアルゴンの混合ガスの如き不活性ガスは脱水しないものを使用するか、または、洗浄瓶に水を入れ飽和させないでその上をガスが通過する程度の水分が含ませれば良い。
【0012】
この処理を連続的に行う装置の全体図を図3に示す。通常被処理物である塩化ビニール等プラスチック医療用のチューブは20m程度の長尺で市販されているからこれを連続的に処理するのが最も効率の良い処理方法である。
図4に本発明のチューブ内面連続処理装置のチューブの接続部拡大図を示す。図4において、巻き取り部分3、巻き出し部分4のそれぞれにヘリウム又はヘリウムアルゴンの混合ガスを流入させる摺り合わせの連結部分5があり、巻き出し部分4の中心軸にはチューブの接続部6が設けてある。巻き取り部分3、巻き出し部分4のそれぞれの軸心にはガスの入口または出口摺り合わせ二重になっているので、回転しても摺り合わせ部分で連結されているから全く関係なくガスの流入と排出が出来る。
チューブは予め内部にシラン化合物の塗布を行いガスを流入させながら溶媒の石油エーテルを蒸発させる。次に高周波電圧を印加すると同時に巻き取り部分を矢印の方向に巻き取って行く。これは既に述べたように1mを処理するのに15秒必要であるから巻き取りの最初は静止状態で15秒通電しそのあとは巻き取りを開始しスピードは1mを15秒で移動させれば良い。
【0013】
本装置を使用して塩化ビニールのチューブ内面を処理したがその条件は次のようなものである。
使用ガスはヘリウム80容量部 アルゴン20容量部
高周波の周波数1.3kHz 電圧 2000V 電力20W
珪酸エチルの50%石油エーテル溶液で予め10mの塩化ビニールチューブ内部を処理し内部全面を上記溶液で濡らした。
その後シリカの成膜を行い一部分を切って膜厚の測定を行った。直径5mmの塩化ビニールの処理前と処理後についてその重量から膜厚の測定を行った。
処理前の塩化ビニールのチューブ長さ20mmを正確にカッターで切り取りこれを未処理サンプルとする。次に上記試験によりシリカの成膜処理を行ったチューブも正確に20mmを切り取りこれを処理サンプルとした。
その重量は未処理サンプルが0.2268g 処理サンプルが0.2372gであった。
次に未処理サンプルを縦に切り矩形を作ってその面積を測定した結果、16mm×20mm=320mm2で無水珪酸の比重が2.6からその厚みを測定すると重量の差が0.0104gだからこれで膜厚を計算すると12μmである。このシリカ膜は可塑剤の移行が全く無く、軟質塩化ビニールチューブを指で挟んで圧力を掛けた時のくっつきが全く起こらないのが無機膜が生成している特長である。しかも生成した膜の密着力は極めて良くセロテープ(登録商標)による剥離試験では全く剥離を起こさなかった。
【0014】
次に被処理物であるプラスチックチューブそのものを誘電体として内面を処理する方法を図5を参照して述べる。
図5aはこの方法で使用する空芯電極の作成方法を示す。直径10mmの金属パイプか棒に外径が約4mm、内径が約3mmの銅パイプ2本を間隔をあけてスパイラル状に巻き、その外周を絶縁体8で挟み、その後で金属パイプか棒7を抜き取るとスパイラル状の銅パイプを得、これを高圧電極、低圧電極とする(b図参照)。しかる後、この空芯電極の中央部に被処理物であるプラスチックチューブ9を挿入し、プラスチックチューブにヘリウムまたはヘリウムとアルゴンの混合ガスを通してチューブ内の空気をヘリウムまたはヘリウムとアルゴンの混合ガスと置換する(c図参照)。このようにした状態で空芯電極に高周波電圧を印加すれば、被処理物のプラスチックチューブが誘電体となり先の例で示した反応管である石英ガラス管が無いから極めて低い電圧でグロー放電が起こり、プラスチックチューブ内面の処理が可能になる。そして、この場合は反応管である石英ガラス管の直径に関係なく、太いプラスチックチューブも処理可能である。ただこのように石英ガラス管を無くした状態では高周波の周波数が高いと熱に弱いプラスチックチューブは融ける場合があるから、特に耐熱性のないポリエチレンや塩化ビニールのような材質で作られているチューブは1kHzから5kHzの低い周波数で処理するとプラスチックチューブが熱で融けることもなく、内面処理が可能となる。
【0015】
【実施例】
次に実施例により更に本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
実施例 1
直径5mmのウレタン軟質チューブを実験例の条件に準じて内面処理を行った。
即ち、図1に示すように、長さ1000mm 直径(外径)9mm、内径6mmの石英ガラス管を反応管1として使用した。電極2は内径3mmの銅管よりなり、この銅管電極は接地電極2aと高圧電極2bであって、その間隔は反応管の外径より大きい11mmに設定した。そして、両電極の末端の一方は電極の接続部分とし、もう一方の端部は図1に示すように、やや短くして先をハンダで丸くし先端放電が起こらないようにした。石英ガラス管(反応管1)に対して垂直切断面を図2に示す。銅管電極2a,2bは石英ガラス管1のすべての面で両電極が平行電極のような状態になり、石英ガラス管内部の空気をヘリウムまたはヘリウムとアルゴンガスの混合ガスで置換しながら銅管電極2に高周波電圧を印加すれば図2のように相対する銅管電極2の間でグロー放電が発生する。これは石英ガラス管の内部すべてがグロー放電で満たされる事になるからこの石英ガラス管1の中にプラスチックのチューブを入れ、そのチューブの中の空気を前述のように置換して電極に高周波電圧を印加すればチューブの内部で全く同様にグロー放電が発生した。
次に、軟質塩化ビニール製の直径5mm、内径3mm及び長さ1mのプラスチックチューブを使用した。まず、チューブ内部に通常の液体洗剤を流し、さらに清水で良く洗って乾燥した。実験例では、珪酸エチルを石油エーテルに10:10の割合で混合した液を使用したが、本実施例1では珪酸エチルではなくテトラメトキシシランの石油エーテル50%溶液を使用し他は全く実験例と同様に行った。即ち、電極の接続部分に高周波電圧を印加した。周波数1.3MHz、電圧2000V、20Wの電力で、チューブ中のすべてがピンク色となりグロー放電が発生し、15秒通電した。その結果シリカ被膜の成膜が認められた。
【0016】
実施例2
直径5mmの軟質塩化ビニールチューブを実施例1で使用した装置を用い、実験例の条件に準じて内面の処理を行った。ただし不活性ガスをヘリウム単独で使用しシラン化合物は実験例と同様の珪酸エチル(テトラエトキシシラン)のN−ヘキサン50%溶液を使用した。高周波電源の周波数は1.3MHzであるが、ヘリウムの場合電圧がより低い1800Vでグロー放電が発生し、全く同様にシリカ被膜が生成した。
【0017】
実施例3
直径5mmの軟質ポリエチレンチューブを実施例1で使用した装置を用い、実験例の条件と全く同様にして内面の処理を行った。その結果、シリカ被膜が成膜されていた。
実施例4
直径9mmの塩化ビニールチューブの内面を珪酸エチルの50%石油エーテル溶液で濡らし、ヘリウムを通しながら図5に示した空芯の電極内に挿入する。5kHzの高周波電圧を印加すると直径は大きいが2000V以下の低い電圧でグロー放電が発生し同様にシリカの被膜が成膜された。
【0018】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明はシラン化合物を塗布したチューブの内面を大気圧グロー放電プラズマにより加水分解し、チューブ内面にシリカの薄膜を形成せしめ無機物の被膜形成によって可塑剤を始めとしてチューブ中の添加物の溶出を防ぎ、その結果、安価で人体に無害の医療用チューブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で使用した大気圧グロー放電発生装置の説明図
【図2】図1における大気圧グロー放電発生装置の原理図
【図3】本発明にかかるチューブ内面の連続処理装置
【図4】本発明装置におけるチューブの接続部拡大図
【図5】空芯電極を使用した本発明の説明図
(a)金属パイプに銅線をスパイラル状に巻回する
(b)金属パイプを抜きとる空芯電極とする
(c)空芯電極の中央にプラスチックチューブを通して内面処理する
【符号の説明】
1 反応管 2 電極
2a 接地電極 2b 高圧電極
3 チューブ巻き出し部分
4 チューブ巻き取り部分
5 ガスの入出口の接続部 6 チューブとの接続部
7 金属パイプか棒 8 絶縁体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an inner surface treatment method for a plastic tube, in particular to prevent elution of the additives added to the plastic tube, particularly harmless to the human body, it also relates to an inner surface treatment how friendly plastic tube to the environment.
[0002]
[Prior art]
Currently, medical plastic tubes are used in various medical fields including infusion tubes for infusion, blood collection tubes, dialysis tubes, and the like. There are many types of materials, from various and expensive fluororesin-based materials to inexpensive vinyl chloride-based materials. In particular, vinyl chloride-based materials are easy to mold and inexpensive, so they are common as disposable medical devices, but measures against environmental hormones that have been a problem for several years are extremely important. Furthermore, how to stop the elution of the plasticizer is a big problem for soft vinyl chloride. The infusion tube for infusion, the tube for blood collection, especially the tube for dialysis are dialyzed at about 40 ° C., which is considerably higher than the body temperature in consideration of natural cooling.
Other plastic tube materials include urethane resins, liquid crystal polymers, and polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene. These plastics include, for example, antioxidants, UV absorbers, flameproofing agents, and light stability. It contains many chemical substances such as chemicals, some of which have adverse effects on the environment and are also harmful to the human body.
Therefore, there has been a demand for a technique that can be applied with good workability at low cost to the inner surface treatment of tubes used not only for medical purposes but also for all purposes.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The present inventors have and no effect on the human body for a variety of plastic tube including the plastic tube for these medical result of various studies about the process how friendly tube inner surface to the environment, and completed the present invention, the It is an object of the invention to provide a method for treating the inner surface of a plastic tube that does not affect the human body without the elution of additives from the inner surface of the plastic tube.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the present invention is to apply an alkoxysilane compound on the inner surface of a plastic tube, replace the air inside the tube with helium or a mixed gas of helium and argon, and excite plasma by atmospheric pressure glow discharge to form a silica thin film. a processing method for a plastic tube surface, characterized in that allowed to, as an apparatus for use in this treatment method, wrapped two fine copper pipe at intervals greater than the outer diameter of the tube a quartz glass tube, which electrodes The air in the plastic tube placed in the quartz glass tube is replaced with helium or a mixed gas of helium and argon, and a high frequency voltage is applied to the electrode while flowing the gas to generate glow discharge in the plastic tube to excite the plasma. inner surface processing apparatus according to an atmospheric pressure glow discharge process the tube inner surface allowed It is preferred.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in detail.
The plastic tube to be treated in the present invention is a commonly used plastic tube having an inner diameter of about 3 to 15 mm, and is particularly preferable for treating the inner surface of a medical tube.
In the present invention, plasma is excited by atmospheric pressure glow discharge. Usually, plasma treatment is performed by glow discharge in a vacuum or induction heating with a high frequency of 13.56 MHz. However, it is impossible to perform a plasma treatment only inside the tube in a vacuum, especially for soft plastics. In some cases, if only the inside is evacuated, it will collapse.
The present invention is an application of the fact that a plasma is excited when a high frequency voltage is applied to helium or a mixed gas of helium and argon gas under atmospheric pressure. Only the inner surface can be plasma treated.
[0006]
As described above, the apparatus for performing the plasma treatment on the inner surface of the plastic tube by the atmospheric pressure glow discharge can be carried out continuously with the apparatus as shown in FIG. It is not limited to.
An experimental example of plasma processing by atmospheric pressure glow discharge according to the present invention will be described with reference to FIG. In this experiment, a quartz glass tube having a length of 1000 mm, a diameter (outer diameter) of 9 mm, and an inner diameter of 6 mm is used as the
When the frequency of the high frequency is increased, the temperature of the copper tube electrode is increased. In such a case, it is necessary to take a method of passing water without soldering so that water can flow and cool in the copper tube electrode.
[0007]
The principle diagram of this discharge is shown in FIG. FIG. 2 is a cut surface perpendicular to the quartz glass tube (reaction tube 1). Thus, the
[0008]
The above is an explanation of the important plasma generation of the present invention. In the present invention, a silica film is formed on the inner surface of a plastic tube by plasma treatment.
Next, silica film formation will be described. A common silane compound that can be used in the present invention is an alkoxysilane compound. Specifically, the alkoxysilane compound is at least one selected from the group consisting of tetramethoxysilane, trimethoxysilane, tetraethoxysilane, triethoxysilane, tetrapropoxysilane, tripropoxysilane, tetrabutoxysilane, and tributoxysilane. A particularly preferred alkoxysilane compound is tetraethoxysilane, also known as ethyl silicate, and is a compound. This is a colorless liquid having a boiling point of about 140 ° C., but upon hydrolysis, ethyl alcohol is liberated to silica, that is, SiO 2 .
[0009]
Experimental Example Next, an experimental example of forming a silica coating inside the tube is shown. A soft vinyl chloride having a diameter of 5 mm, an inner diameter of 3 mm and a length of 1 m is used. First, a normal liquid detergent is poured into the tube, followed by washing with fresh water and drying. To dry, warm air can be passed through the tube. Next, if ethyl silicate is mixed with petroleum ether in a ratio of 10:10, the viscosity is lowered to a smooth liquid. However, the concentration is 50%. Since this liquid does not contain any water, it flows into the tube and wets the inner wall uniformly. Although this tube has not yet completely evaporated the petroleum ether, it is put into a quartz glass tube and helium gas that does not dehydrate is allowed to flow from one side of the tube. Since petroleum ether evaporates in an instant, if a high frequency voltage is immediately applied to the electrode connection, all of the tube becomes pink with a power of 1.3 MHz 2000 V 20 W and glow discharge is generated. A film formation that was not sticky at all when energized for 15 seconds was observed.
[0010]
The solvent used to lower the viscosity of the silane compound used here and to form a uniform film with a low boiling point is a non-aqueous aliphatic hydrocarbon that does not mix with water at all. Examples include petroleum ether, petroleum benzine, N heptane, and N hexane used.
Of course, to increase the thickness of the coating, the amount of the solvent mixed may be reduced, and in some cases, the inside may be wetted with only the silane compound without using the solvent.
However, if it is not used after making sure that there are no water droplets or moisture inside, powder will be formed or uneven film formation will occur.
[0011]
The high frequency power supply is not particularly specified. In this experiment, the vibration part of the induction coil was removed to make a normal AC high-voltage transformer, and the primary coil was wound with 3
As for the frequency of the high frequency, if it is 1 kHz or more, it can be used up to 13.56 MHz, which is generally used for industrial purposes, such as long wave, medium wave, short wave, ultra short wave, but in the case of radio wave, it is completely so that the radio wave does not go out to the outside at all. A strong shield is required. In particular, those that gel with a plasticizer and paste resin such as soft vinyl chloride and polyethylene, and those that are molded at low temperatures, are vulnerable to heat, so they must be kept low in frequency or dissolved and decomposed unless the voltage is reduced and the power is reduced with low power. In addition, since the plasticizer is evaporated, the frequency range is 10 kHz to 100 kHz, and 100 kHz to 2 MHz is preferable for processing with low power (50 W or less).
Also, use inert gas such as helium or a mixed gas of helium and argon that is used as the plasma excitation gas in this patent, or do not dehydrate it, and do not saturate it with water in the washing bottle. What is necessary is just to include the water | moisture content of the grade which passes.
[0012]
FIG. 3 shows an overall view of an apparatus that continuously performs this process. Normally, plastic medical tubes such as vinyl chloride, which is an object to be processed, are commercially available with a length of about 20 m, and it is the most efficient processing method to process them continuously.
FIG. 4 shows an enlarged view of the tube connecting portion of the tube inner surface continuous processing apparatus of the present invention. In FIG. 4, each of the winding portion 3 and the unwinding
The tube is preliminarily coated with a silane compound to evaporate petroleum ether as a solvent while flowing gas. Next, simultaneously with the application of the high frequency voltage, the winding portion is wound in the direction of the arrow. As already mentioned, it takes 15 seconds to process 1m, so at the beginning of winding, it is energized for 15 seconds and then winding starts, and if the speed is moved 1m in 15 seconds good.
[0013]
The inner surface of the vinyl chloride tube was treated using this device, and the conditions were as follows.
The gas used is helium 80
The inside of a 10 m vinyl chloride tube was treated beforehand with a 50% petroleum ether solution of ethyl silicate, and the entire inner surface was wetted with the above solution.
Thereafter, a silica film was formed, and a part of the film was cut to measure the film thickness. The film thickness was measured from the weight before and after the treatment of vinyl chloride having a diameter of 5 mm.
A tube length of 20 mm of vinyl chloride before treatment is accurately cut with a cutter, and this is used as an untreated sample. Next, 20 mm of the tube on which the silica film was formed by the above test was accurately cut out and used as a treated sample.
The weight was 0.2268 g for the untreated sample and 0.2372 g for the treated sample.
Then results of untreated samples was measured the area making rectangular cut vertically, 16 mm × 20 mm = the 320 mm 2 in the specific gravity of the silicic anhydride to measure the thickness from 2.6 weight difference 0.0104g So this The film thickness is calculated to be 12 μm. This silica film has no migration of plasticizer, and is characterized by the fact that the inorganic film is formed so that no sticking occurs when pressure is applied with a soft vinyl chloride tube held between fingers. Moreover, the adhesion of the formed film was very good, and peeling did not occur at all in the peel test using cello tape (registered trademark).
[0014]
Next, a method of processing the inner surface using the plastic tube itself as a processing object as a dielectric will be described with reference to FIG.
FIG. 5a shows a method of making an air core electrode used in this method. Two copper pipes with an outer diameter of about 4 mm and an inner diameter of about 3 mm are spirally wound around a metal pipe or rod having a diameter of 10 mm, the outer periphery is sandwiched between insulators 8, and then the metal pipe or rod 7 is attached. When extracted, a spiral copper pipe is obtained, which is used as a high voltage electrode and a low voltage electrode (see FIG. B). Thereafter, a plastic tube 9 as an object to be processed is inserted into the center portion of the air core electrode, and the air in the tube is replaced with helium or a mixed gas of helium and argon through the plastic tube through a mixed gas of helium or helium and argon. (See Fig. C). If a high frequency voltage is applied to the air core electrode in this state, the plastic tube of the object to be processed becomes a dielectric, and there is no quartz glass tube as the reaction tube shown in the previous example, so glow discharge is generated at an extremely low voltage. Occurs, and the inside of the plastic tube can be processed. In this case, a thick plastic tube can be processed regardless of the diameter of the quartz glass tube as the reaction tube. However, in this state without a quartz glass tube, if the frequency of the high frequency is high, plastic tubes that are vulnerable to heat may melt, so tubes made of materials such as polyethylene and vinyl chloride that are not heat resistant are particularly When the treatment is performed at a low frequency of 1 kHz to 5 kHz, the plastic tube is not melted by heat and the inner surface treatment is possible.
[0015]
【Example】
EXAMPLES Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
Example 1
An inner surface treatment was performed on a urethane soft tube having a diameter of 5 mm according to the conditions of the experimental example.
That is, as shown in FIG. 1, a quartz glass tube having a length of 1000 mm, a diameter (outer diameter) of 9 mm, and an inner diameter of 6 mm was used as the
Next, a plastic tube made of soft vinyl chloride having a diameter of 5 mm, an inner diameter of 3 mm, and a length of 1 m was used. First, a normal liquid detergent was poured into the tube, and the tube was washed thoroughly with fresh water and dried. In the experimental example, a solution in which ethyl silicate was mixed with petroleum ether in a ratio of 10:10 was used. However, in Example 1, a 50% petroleum ether solution of tetramethoxysilane was used instead of ethyl silicate, and the other examples were completely experimental examples. As well as. That is, a high frequency voltage was applied to the electrode connection portion. With a frequency of 1.3 MHz, a voltage of 2000 V, and a power of 20 W, everything in the tube became pink and glow discharge was generated, and energized for 15 seconds . As a result, formation of a silica coating was observed.
[0016]
Example 2
Using the apparatus in which the soft vinyl chloride tube having a diameter of 5 mm was used in Example 1, the inner surface was processed according to the conditions of the experimental example. However, helium alone was used as the inert gas, and a 50% N-hexane solution of ethyl silicate (tetraethoxysilane) was used as the silane compound. The frequency of the high-frequency power source was 1.3 MHz, but in the case of helium, glow discharge was generated at a lower voltage of 1800 V, and a silica coating was formed in exactly the same manner.
[0017]
Example 3
Using the apparatus in which the soft polyethylene tube having a diameter of 5 mm was used in Example 1, the inner surface was treated in exactly the same manner as in the experimental example. As a result, a silica film was formed.
Example 4
The inner surface of a 9 mm diameter vinyl chloride tube is wetted with a 50% petroleum ether solution of ethyl silicate, and is inserted into the air core electrode shown in FIG . When a high frequency voltage of 5 kHz was applied, a glow discharge was generated at a low voltage of 2000 V or less, but a silica film was formed in the same manner.
[0018]
【The invention's effect】
As described above, the present invention hydrolyzes the inner surface of a tube coated with a silane compound with atmospheric pressure glow discharge plasma, forms a thin film of silica on the inner surface of the tube, and forms a coating of an inorganic material in the tube including a plasticizer. The elution of the additive can be prevented, and as a result, a medical tube that is inexpensive and harmless to the human body can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view of an atmospheric pressure glow discharge generator used in the present invention. FIG. 2 is a principle diagram of the atmospheric pressure glow discharge generator in FIG. 1. FIG. 4 is an enlarged view of a connecting portion of a tube in the apparatus of the present invention. FIG. 5 is an explanatory view of the present invention using an air core electrode. (A) A copper wire is spirally wound around a metal pipe. (B) The metal pipe is pulled out. Air core electrode (c) Inner surface treatment through a plastic tube in the center of the air core electrode
DESCRIPTION OF
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002116459A JP3840610B2 (en) | 2002-04-18 | 2002-04-18 | Processing method and continuous processing equipment for plastic tube inner surface |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002116459A JP3840610B2 (en) | 2002-04-18 | 2002-04-18 | Processing method and continuous processing equipment for plastic tube inner surface |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003313336A JP2003313336A (en) | 2003-11-06 |
JP3840610B2 true JP3840610B2 (en) | 2006-11-01 |
Family
ID=29534033
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002116459A Expired - Fee Related JP3840610B2 (en) | 2002-04-18 | 2002-04-18 | Processing method and continuous processing equipment for plastic tube inner surface |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3840610B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006236697A (en) * | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Mitsui Chemicals Inc | Electrode for forming discharge plasma |
JP2013225421A (en) * | 2012-04-20 | 2013-10-31 | Tokyo Institute Of Technology | Multiple gas plasma jet apparatus |
JP5935051B2 (en) | 2014-08-05 | 2016-06-15 | 株式会社潤工社 | Fluoropolymer tube |
-
2002
- 2002-04-18 JP JP2002116459A patent/JP3840610B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003313336A (en) | 2003-11-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0156516B1 (en) | Surface treatment of plastics materials | |
JP3840610B2 (en) | Processing method and continuous processing equipment for plastic tube inner surface | |
JPH09241827A (en) | Device and method for plasma treatment | |
JPH11507990A (en) | Surface cleaning apparatus and cleaning method using glow discharge plasma at atmospheric pressure | |
CN104616963B (en) | Plasma spray spectrometry ionization source | |
JPH10121255A (en) | Device for vapor-depositing shielding film on three dimensional article | |
JP3064182B2 (en) | Atmospheric pressure plasma powder processing method and apparatus | |
JP3242977B2 (en) | Plasma treatment method for inner surface of container and apparatus using the same | |
JP3881378B2 (en) | Power supply for induction heating of articles and heating method thereof | |
JP2003142451A (en) | Semiconductor wafer-drying apparatus | |
CN106449354B (en) | High power xenon flashlamp of coated insulation film and preparation method thereof | |
JPH02281504A (en) | Tracking resistant tape or sheet | |
CN205323500U (en) | Single medium blocks low temperature plasma discharge module | |
JPS587653B2 (en) | Method for treating the inner surface of plastic tubes | |
JPS58136701A (en) | Method and apparatus for treating surface of fine particle | |
JP2932584B2 (en) | Inner surface treatment method for tubular objects | |
JPH0543721A (en) | Method for modifying surface of fluorinated polymer film | |
JPH06107828A (en) | Method for modifying surface of fluororesin film | |
JP3377221B2 (en) | Heat treatment equipment | |
CN206073339U (en) | A kind of infrared negative ion generator and infrared negative ion humidifier | |
CN118232250A (en) | Plasma reactor, device and method for improving performance of aging area on surface of cable sheath | |
JPH04269720A (en) | Polymer bead having modified surface and its production | |
Izumi et al. | Investigation about the Change of Surface with Time on Modifying the Plastic Surface by Cold Plasma and Its Reduction Method | |
JPS59166536A (en) | Treatment of inner surface of blow-molded synthetic resin article | |
JPH0721072B2 (en) | Surface modification method for polyolefin resin |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20040210 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050413 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060111 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060117 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060320 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060627 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060726 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3840610 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100818 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110818 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110818 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120818 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120818 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130818 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |