JPH01182690A - フッ素樹脂チューブ束 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、複数本のフッ素樹脂チューブが束ねられて
スリーブと一体化したフッ素樹脂チューブ束に係り、特
に、各フッ素樹脂チューブの端末開口部のっぷれや変形
の少ないフッ素樹脂チューブ束ζ三関する。

〔従来の技術〕

フッ素樹脂は、多くの高分子材料の中でも、耐薬品性、
耐熱性、非汚染性等において特に優れた特性を示すこと
から、各分野で広く利用されている。フッ素樹脂で形成
されたチューブは、配管材料として他の材質からなるチ
ューブと同様に一本のまま使用される二七が多いが、多
数本束ねてその両端部を一体化したチューブ束を、例え
ば特開昭６０−２５９８９８号などに示されるよう？こ
、その耐薬品性及び耐熱性に着目して熱交換器の伝熱管
として使用したり、あるいは、耐薬品性及び非汚染性な
どの面から脱気装置における脱気管としての使用も検討
されている（水出願人の提案による実開昭６２−２７７
０３号）。

ところで、これらフッ素樹脂チューブ束は、端末接続を
容易にするため、端部にフッ素樹脂スリ−ブを外］茨し
、各チューブとスリーブとを一体結着させて端部を蜂の
巣状の気密結合部に成形するものであるから、成形後に
おける各チューブの開口面積のバラツキは、実際に上記
装置に使用したときにはその性能に大きな影響を与える
。即ち、これらのバラツキは、流体をチューブ内に流し
たときに流速の差となってあられれ、熱交換効率あるい
は脱気効率の低下、バラツキの原因となるたツ、特にか
かる用途にチューブ束を使用する場合は、チューブ束に
は端部において、各チューブのつぶれかないことはいう
までもなく、偏平化等の変形もできるだけ小さいことが
望まれる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来これらチューブ束の端末成形は、フ
ッ素樹脂が非粘着性であることがら熱融着により行なわ
れており、その製造方法としては、横断面が丸形のチュ
ーブを用い、フッ素樹脂の融点以上に加熱することによ
りチューブを溶融せしめ、これにより各チューブの端末
部分を横断面略六角形状に変形させて各チューブ間の隙
間を塞ぐと共に結着一体化している。このため加熱時に
おけるデユープの軟化や膨張などが原因となってチュー
ブがつぶれたり、あるいは、変形したりすることが多く
、高度な製造技術が必要であり、作業性もあまりよくな
い。

また、フッ素樹脂の中でも機械的強度、耐熱性、耐薬品
性、非汚染性の点で特に優れる四フッ化エチレン樹脂（
以下ＰＴＦＥと称す）からなるチューブを用いた場合で
は、ＰＴＩ’；’Ｅが非粘着性であることに加え、他の
フッ素樹脂に比べて溶融粘度が著しく高く、融点以上に
おいてもほとんど流動性を示さないため、熱融着しにく
いという性質がある。このため端末成形を行なったとき
に、結合部に気密性不良が発生しやすいという欠点があ
る。

さらに、ＰＴＦＥが熱融着しにくいことから、結合部の
強度を高めるために、ＰＴＦＥチューブ束の端末部分に
外嵌するスリーブとして内径の小さめのものを用い、各
ＰＴＦＥチューブを密着状態にして熱融着を行なうと、
各ＰＴＦＥチューブが融点を越えた時点で大幅に膨張し
、しかもスリーブが内側にも膨張するので、その膨張圧
により各ＰＴＦＥチューブは圧着して結合強度が向上す
るものの、その反面、特にチューブ束の最外周に位置す
るチューブがつぶれやすくなり、その結果、端末開口部
の一部が閉塞したり、あるいは開口部がつぶれて流路が
狭められるなどの問題点が生じる。

そこで、ＰＴＦＥチューブ束を製造する方法として、特
開昭６０−２５９８９８号では、ＰＴＦＥチューブの内
部にガラスピーズ、金属粉末等のつぶれ防ｌヒのための
粉末状もしくは粒状の耐熱材料を充填し、さらにＰＴＦ
Ｅチューブの端末外周に熱溶融性フッ素樹脂を設けて該
熱溶融性フッ素樹脂を介して結着一体化する方法が提案
されている。ところが、この方法では、個々のチューブ
に充填剤を充填することが面倒で作業性が悪いばかりか
、加熱によりＰＴＦＥチューブが溶融したときに、それ
ら充填剤がチューブ内周面に付着して残ることかある。

かかるチューブ束は、脱気管のように内部に高純度な液
体を通すような用途には、汚染の原因となるので使用で
きないという問題点がある。

この発明は、これら従来技術の問題点に鑑み、各チュー
ブの開口部の変形が極めて小さく、開口状態が良好に保
持され、しかも製造が容易なフッ素樹脂チューブ束の提
供をその目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記従来技術の問題点を解決するため、この発明によれ
ば、複数本の第一のフッ素樹脂からなるデユープと、こ
れら複数本のフッ素樹脂デユープの端末外周面に個別に
被着される第一のフッ素樹脂よりも融点の低い第二のフ
ッ素樹脂からなる低融点相Ｎｗ層と、これら複数本の第
一のフッ素樹脂からなるチューブに被着した各低融点樹
脂層にさらに外嵌されて第二のフッ素樹脂よりも融点の
低い第三のフッ素樹脂からなるチューブとしてなり、溶
融固化処理されて各フッ素樹脂チューブと前記フッ素樹
脂スリーブとを接合一体化せしめる接合部とを備えるフ
ッ素樹脂チューブ束を構成する。

〔作用〕

この発明によるフッ素樹脂チューブ束においては、複数
本の第一のフッ素＃Ｉ脂からなるチューブを束ねてその
端末部分にフッ素樹脂スリーブを外嵌し、これらを熱融
着により隣接する第一のフッ素樹脂チューブ間及びこの
フッ素樹脂チューブとフッ素樹脂スリーブの隙間を塞い
で端末部分に気密一体構造を形成するに際して、あらか
じめ各第−のフッ素樹脂からなるチューブの端末部外周
面に、このフッ素樹脂チューブを形成する第一のフッ素
樹脂よりも融点の低い第二のフッ素樹脂からなる低融点
樹脂層を設け、さらにこれら第一のフッ素樹脂からなる
チューブに被着した各低融点樹脂層外周に、この低融点
樹脂層を形成する第ニスリーブと共に加熱するものであ
るから、熱融着時においては、第一のフッ素樹脂からな
るチューブが溶ける温度まで加熱する必要はなく、低融
点樹脂層を形成している第二のフッ素樹脂の融点付近ま
で加熱すればよい。この加熱により各第−のフッ素樹脂
からなるチューブに被着した低融点相ｎ斤層に外嵌され
た第三のフッ素樹脂からなるチューブが溶融して流動し
、隣接する第一のフッ素樹脂からなるチューブの低融点
樹脂層間、及び第一のフッ素樹脂からなるチューブに被
着した低融点樹脂層とフッ素樹脂スリーブの隙間を確実
に塞ぎ、そしてこれら低融点樹脂層とフッ素樹脂スリー
ブに結着して固化する。これにより、隣り合う第一のフ
ッ素樹脂からなるチューブ、及び外側に位置する第一の
フッ素樹脂からなるチューブとフッ素樹脂スリーブとは
、この溶融した第三のフッ素樹脂が接合部となって結着
され、端部に気密一体構造が形成される。

この場合、各第−のフッ素樹脂からなるチューブは束ね
られて一体成形されるときにはチューブを形成する第一
のフッ素樹脂の融点以上に加熱されることがないから、
従来のように軟化状態でのチューブ同志の圧迫による変
形やつぶれ等の発生がなく、当初の開口状態が保持され
たまま確実に接合一体化される。

〔実施例〕

第１図はこの発明によるフッ素樹脂チューブ束の一実施
例を示す一方の端部を切り欠いた斜視図で、第２図は端
部の縦断側面図である。

このフッ素樹脂チューブ束１は、束ねられた複数本の第
一のフッ素樹脂からなるチューブ２と、これら第一のフ
ッ素樹脂からなるチューブ２の端末外周面に個別に被着
される第一のフッ素樹脂よりら融点の低い第二のフッ素
樹脂からなる低融点樹脂層３と、これら第一のフッ素樹
脂からなるチューブ２の束の端部？こ外嵌されるフッ素
樹脂スリーブ４と、このフッ素樹脂スリーブ４と前記各
第一のフッ素樹脂からなるチューブ２とを接合−体化し
、各第−のフッ素樹脂からなるチューブ２の開口部を保
持した状態で端部に気密一体構造を形成する第二のフッ
素樹脂よりも融点の低い第三のフッ素樹脂からなる接合
部５から構成されている。

実施例では、第一のフッ素樹脂からなるチューブ２はＰ
ＴＦＥからなり、この第一のフッ素樹脂からなるチュー
ブ２の端末部外周面に設けられる低融点樹脂層３は、Ｐ
ＴＦ’Ｅよりも融点の低いテトラフルオロエチレン−パ
ーフロロアルキルビニルエーテル共重合樹脂（以下ＰＦ
Ａと称す）からなり、更に接合部５はＰＦＡよりも融点
の低い四フッ化エヂレンー六フッ化プロピレン共重合樹
脂（以下ＦＥＰと称す）で形成されている。

ここで低融点樹脂層３は、例えば第二のフッ素樹脂から
なるフッ素樹脂スリーブ４と同じ長さのチューブを第一
のフッ素樹脂からなるチューブ２の端部に外嵌し、これ
らを第一のフッ素樹脂の融点付近まで加熱して熱融着せ
しめたり、あるいは第二のフッ素樹脂の粉末を第一のフ
ッ素樹脂からなるチューブ２の端末部外周面に塗布焼付
することにより形成される。

また、接合部５は、第一のフッ素樹脂からなるチューブ
２及び低融点樹脂層３を形成する第二のフッ素樹脂より
も融点の低い第三のフッ素樹脂からなり、融点以上に加
熱すると流動性を示すもので、第２図に詳細に示される
ように、隣り合う各第−のフッ素樹脂からなるチューブ
２に被着した低融点樹脂層３間の隙間、及び外側に位置
する第一のフッ素樹脂からなるデユープ２に被着した低
融点樹脂層３とフッ素樹脂スリーブ４との隙間を埋めて
これらを結着一体化する。その形成方法は、第３図に示
すように、前記方法により端末部外周面に低融点樹脂層
３が設けられた第一のフッ素樹脂からなるチューブ２の
端部（低融点樹脂層３の部分）に、第三のフッ素樹脂か
らなるチューブ５ａを外嵌し、これらを複数大束ねてそ
の端部にさらにフッ素樹脂スリーブ４を外嵌する。そし
て、この端部をヒータ等を用いて第一のフッ素樹脂の融
点以下で低融点樹脂層３を形成する第二のフッ素樹ｎ斤
の融点付近まで加熱するき、第三のフッ素樹脂からなる
チューブ５ａが溶融する。この溶融したチューブ５ａは
流動性があるので、各第−のフッ素樹脂からなるチュー
ブ２の径方向外方への膨張圧と、フッ素樹脂スリーブ４
の径方向内方への膨張圧により押圧されて余分な第三の
フッ素樹脂が艮手力向に逃げてそれらの膨張圧を吸収し
ながら、第一のフッ素樹脂からなるチューブ２の外周而
に設けられた低融点樹脂層３間の隙間、及び外側に位置
する第一のフッ素樹脂からなるデユープ２の外周而に設
けられた低融点相ＲＦｉ層３とフッ素樹脂スリーブ４の
隙間を埋める。その後、端部を冷却すると、隙間を埋め
た第三のフッ素樹脂がこれら低融点樹脂層３とフッ素樹
脂スリーブ４に結着して固化し、接合部５となって気密
一体構造を形成する（第１図、第２図）。

かくして得られるフッ素樹脂チューブ束ｌは、各デユー
プ２を束ねた後の熱融着時に、第一のフッ素樹脂からな
るチューブ２を形成する第一のフッ素樹脂の融点以上に
加熱されることはないから、加熱による第一のフッ素樹
η斤からなるチューブ２の軟化が抑制され、しかも各第
−のフッ素樹脂からなるチューブ２並びにフッ素樹脂ス
リーブ４の径方向への膨張圧も吸収されることから、成
形後の第一のフッ素樹脂からなるチューブ２につぶれや
変形等の発生が少なく、各第−のフッ素樹脂からなるチ
ューブ２の開口部は良好に保持される。このため、チュ
ーブ束ｌの一方の端部から各第−のフッ素樹脂からなる
チューブ２内に流体を流した時に、各チューブ２間で流
速のバラツキがなく、例えば脱気装置の脱気管、あるい
は熱交換器の伝熱管などに使用した場合に、安定した脱
気、熱交換が可能になる。なお、これらの用途以外に各
種分野における配管材料として使用することももちろん
可能である。

さらに、上記実施例では、低融点樹脂層３及び接合部５
を形成する際に、チューブ状に成形されたフッ素樹脂を
使用しているか、これらチューブに代えて、加熱により
収縮する熱収縮デユープを用いることもできる。低融点
樹脂層３を熱収縮チューブで形成した場合には、低融点
相Ｉｌ１層３の第一のフッ素樹脂からなるチューブ２に
対する接合強度が高まるばかりか、第一のフッ素樹脂か
らなるチューブ２を外周から均一に締め付けながら結着
するため、端末部外周面に低融点樹脂層３を熱融前する
際に第一のフッ素樹脂からなるチューブ２が軟化状態に
なってしその横断面形状は良好に保持される。また、接
合部５を熱収縮チューブにより形成した場合は一１加熱
時に熱収縮チューブが収縮して各第−のフッ素樹脂から
なるチューブを低融点樹脂層３を介して外側より締め付
け、この締め付けにより各第−のフッ素樹脂からなるチ
ューブ２の径方向外方への膨張が抑えられ、隣り合うデ
ユープ同志の圧迫が大幅に低減されるので、前記実施例
のように通常のチューブを使用するものに比べて、各第
−のフッ素樹脂チューブにおけるっぷれや変形の発生は
より少なくなる。さブ２の膨張を抑えた状態で溶融して
隙間を埋める。

そして、端部を冷却すると、隙間を埋めた第三のフッ素
樹脂が固化してこれらを結着せしめ、各第−のフッ素樹
脂からなるチューブ２の開口状態が良好に保持された気
密一体構造か形成される。

また、本発明のフッ素樹脂チューブ束１は製造時に、第
一のフッ素樹脂からなるチューブ２のっぷれを阻止する
ために、あらかじめ内部に充填剤を充填する必要がない
から、端末成形時の作業性がよく、しかもチューブ２の
内部に充填剤が残ることもないので、脱気管のように高
純度の液体を流通させる場合に極めて都合がよい。大発
明によるフッ素樹脂デユープ束１を脱気管として使用す
る時は、第一のフッ素樹脂からなるチューブ２として、
フッ素樹脂の中でも特にガス透過性の大きいＰＴＦＥか
らなるものが好適であり、この場合１＋：１ノー、４１ ハ・す摘である。さらに、特公昭５１−１８９９１号、
特開昭６０−１０４３１９号等に記載の方法によって製
造される延伸連続気孔性多孔質四フッ化エヂレン樹脂で
形成されたデユープを第一のフッ素樹脂からなるデユー
プとして使用すれば、そのチューブ壁中に多数の微細な
連続気孔を有するものであるから、チューブ壁を構成す
るポリマー分子間を溶存ガス分子が移動するだけの充実
質のプラスチックチューブに比べ、差圧がデユープ内の
液体表面に直接かかるのでガス透過性が著しく増大し、
その結果脱気効率が大幅に向上する。

なお、デユープ２、低融点樹脂層３及び接合部５をそれ
ぞれ形成する第一のフッ素樹脂、第二のフッ素樹脂、及
び第三のフッ素樹脂としては、この順に融点が低くなる
ようなフッ素樹脂の組合せであれば上記実施例以外の組
合仕であってもよく萌記ＰＴＦＥ、ＰＩ；’Ａ、ＰＥＰ
以外に、例えばエヂレンー四フッ化エチレン共重合樹脂
、フッ化ビニリデン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、
三フッ化塩化エチレンーエチレン共重合樹脂などの各種
フッ素樹脂の使用も可能であり、フッ素樹脂スリーブに
ついても上記三種のフッ素樹脂の融点等を考慮して選択
すればよく、これらはチューブ束Ｉの使用条件などに応
じて適宜選定される。

また、低融点樹脂層３、並びに接合部５となるデユープ
の肉厚、長さ等については、第一のフッ素樹脂からなる
チューブ２の材質、肉厚、外径、大数等に応じて選定さ
れる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、あらかじめ各
第−のフッ素樹脂からなるチューブの端末外周面に、こ
のフッ素チューブを形成する第一のフッ素樹脂よりも融
点の低い第二のフッ素樹脂からなる低融点樹脂層を設け
、さらにこの低融点樹脂層に第二のフッ素樹脂よりも融
点の低い第三のフッ素樹脂からなるチューブを外嵌し、
これらを複数大束ねて第一のフッ素樹脂の融点以下で端
末部分を融着一体化せしめてなるフッ素樹脂チューブ束
であるから、チューブ端部につぶれや変形がなく、この
ため各チューブにおける流速の差がないので、脱気管や
伝熱管として使用したときに良好な性能を得ることがで
きる。

また、端末成形時にチューブ内部に充填剤を充填する必
要がないから作業性がよく、しかもチューブ内面に残留
物ら残らないので、フッ素樹脂本来の非汚染性が保持さ
れて移送液体を汚染することがなく、配管材として使用
する場合に極めて都合がよい。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
、例えばスリーブの形状を変更したり、デユープ大数を
増減するなど、あるいは端末成形を一端部のみに行なう
など、この発明の技術思想内での種々の変更はもちろん
可能である。

曝

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるフッ素樹脂チューブ束の一実施
例を示す一方の端部を切り欠いた斜視図、第２図は端部
の縦断側面図、第３図は加熱前の端面図である。 ２　：第一のフッ素樹脂からなるチューブ、３　：低融
点樹脂層、４　：フッ素樹脂スリーブ、５　：接合部、
　　５ａ；チューブ。 特許出願人　　株式会社　潤　工　社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数本の第一のフッ素樹脂からなるチューブと、
   これら複数本のフッ素樹脂チューブの端末外周面に個別
   に被着される第一のフッ素樹脂よりも融点の低い第二の
   フッ素樹脂からなる低融点樹脂層と、これら複数本の第
   一のフッ素樹脂からなるチューブの束の端部に外嵌され
   るフッ素樹脂スリーブと、前記複数本の第一のフッ素樹
   脂からなるチューブに被着した各低融点樹脂層にさらに
   外嵌されて第二のフッ素樹脂よりも融点の低い第三のフ
   ッ素樹脂からなるチューブとしてなり、溶融固化処理さ
   れて各フッ素樹脂チューブと前記フッ素樹脂スリーブと
   を接合一体化せしめる接合部とを備えるフッ素樹脂チュ
   ーブ束。