JPH04296332A - フッ素樹脂薄肉チューブ - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は肉厚の薄いフッ素樹脂チ
ューブに関する。

【０００２】

【従来の技術】フッ素樹脂チューブは離型性、非接着性
、耐熱性、耐薬品性等に優れ、これら特性を生かして複
写機やレーザープリンタで代表される電子写真の定着装
置におけるゴムロールやヒートロールの被覆に使用され
ている。フッ素樹脂チューブをこのような用途に用いる
場合、ゴムロールの弾性を損なわないことや熱伝導を妨
げないことが要求され、このためチューブは薄肉タイプ
が好ましいものである。

【０００３】フッ素樹脂チューブの実例としては、ポリ
テトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと称す）製チ
ューブが挙げられる。ＰＴＦＥ製チューブはフッ素樹脂
チューブの中でも耐熱性が特に優れており、上記用途に
は最適とみられる。ところで、ＰＴＦＥは溶融粘度が高
く（例えば、温度３８０℃における粘度は１０１０〜１
０１１ポイズを示す）、一般の熱可塑性樹脂のように溶
融押出成形ができない。

【０００４】このためＰＴＦＥ製チューブはＰＴＦＥ粉
末とナフサ、流動パラフィン、キシレンのような液状潤
滑剤を均一に混和し、このペースト状混和物をチューブ
状に押出し、次いで液状潤滑剤を抽出あるいは乾燥によ
り除去するという、所謂「ペースト押出法」により成形
されている。

【０００５】しかし、このペースト押出法による場合、
チューブの薄肉化が充分に達成できないのが実情である
。チューブの薄肉化の度合いを表すのに、チューブの内
径寸法（ｄ）を肉厚寸法（ｔ）で除した値（以下、この
値を薄肉度と称す）を使用することができるが、上記ペ
ースト成形法では、この薄肉度が５０程度のチューブを
得ようとすると大きな押出圧力を要するばかりでなく、
偏肉が生じたり、外観が悪化したりするという不都合が
起こる。そして、薄肉度が１００程度以上のチューブは
押出圧力が過大となり、製造ができないものである。

【０００６】勿論、薄肉度が５０程度までのＰＴＦＥ製
チューブを先ず作り、その後該チューブを径方向に拡大
延伸して薄肉化することも考えられている。しかしなが
ら、ＰＴＦＥは延伸を安定して行なえるのは延伸倍率約
３倍以下であり、４倍を超えるような高倍率延伸は偏肉
が著しくなるので望み得ない。従って、この方法によっ
ても得られるチューブの薄肉度はたかだか１５０程度で
あり、これまた充分なものではない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明はＰＴ
ＦＥ製チューブの優れた特性を維持してより薄肉化され
たチューブを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は従来技術の有
する上記問題を解決するため、鋭意研究の結果、特定の
変成を施したＰＴＦＥにより、所期の目的が達成され、
薄肉度の充分なチューブが得られることを見い出し、本
発明を完成させるに至ったものである。

【０００９】即ち、本発明は０．０２〜０．４重量％の
パーフルオロアルキルビニルエーテルまたはヘキサフル
オロプロピレンを含む変成ＰＴＦＥから成り、内径寸法
を肉厚寸法で除した値（薄肉度）が３００以上であるこ
とを特徴とするフッ素樹脂薄肉チューブに係るものであ
る。

【００１０】本発明において用いるパーフルオロアルキ
ルビニルエーテルにより変成したＰＴＦＥは、テトラフ
ルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテル
とのコポリマーであり、且つポリマー中におけるパーフ
ルオロアルキルビニルエーテル含量が０．０２〜０．４
重量％のものである。このコポリマーにおけるパーフル
オロアルキルビニルエーテル含量は赤外分析法（例えば
、特公昭５０−３８１５９号公報の第１２欄に記載され
ている）により定量できる。なお、コポリマーの分子構
造は下記の化１にて示されるとおりである。

【００１１】

【化１】

【００１２】化１におけるパーフルオロアルキル基（−
Ｒｆ）は、通常、直鎖であり、また、アルキル基の炭素
数は、通常、１〜５であるが、特にこれに限定されるも
のではない。そして、かようなパーフルオロアルキルビ
ニルエーテルの具体例としては、パーフルオロ（メチル
ビニルエーテル）、パーフルオロ（エチルビニルエーテ
ル）、パーフルオロ（プロピルビニルエーテル）、パー
フルオロ（ブチルビニルエーテル）、パーフルオロ（ペ
ンチルビニルエーテル）等が挙げられる。

【００１３】化１にて示される分子構造を有するフッ素
樹脂としては、一般に「ＰＦＡ」と称されるものが知ら
れているが、このＰＦＡはポリマー中のパーフルオロア
ルキルビニルエーテル含量が約３重量％以上と多いもの
であり、本発明に用いる変成ＰＴＦＥとはこの点で峻別
される。

【００１４】一方、本発明において用いる変成ＰＴＦＥ
、即ち、パーフルオロアルキルビニルエーテル含量の少
ないコポリマーも知られている。例えば、特公昭６３−
２０４４２号公報あるいは特公昭５０−３８１５９号公
報には変成ＰＴＦＥの水性分散体の製造法あるいは変成
ＰＴＦＥ微粉末の製造法が開示されている。しかしなが
ら、これら公報には該変成ＰＴＦＥのチューブ等への成
形加工に関する具体的記載はなされていない。

【００１５】なお、パーフルオロアルキルビニルエーテ
ル含量が０．０２〜０．４重量％であるような変成ＰＴ
ＦＥは、例えば、フルオンＣＤ０９０（旭ＩＣＩフロロ
ポリマーズ社製）、ポリフロンＦ−３０１あるいはポリ
フロンＦ−３０２（いずれもダイキン社製）等の商品名
にて市販されているので、入手可能である。

【００１６】本発明において、変成ＰＴＦＥ中における
パーフルオロアルキルビニルエーテル含量が上記範囲よ
り少ない場合は、薄肉度の大きなチューブが得られない
。因に、パーフルオロアルキルビニルエーテル含量が０
．０１重量％である変成ＰＴＦＥを使用してペースト押
出法によりチューブ状に成形し、これを延伸加工して得
られるチューブの薄肉度は２００程度と思われる。また
、パーフルオロアルキルビニルエーテル含量が上記範囲
より多い場合は、得られるチューブの耐熱性の低下傾向
をもたらす不都合がある。従って、変成ＰＴＦＥにおけ
るパーフルオロアルキルビニルエーテル含量は０．０２
〜０．４重量％とする必要があるのである。

【００１７】また、本発明においてはヘキサフルオロプ
ロピレンにより変成したＰＴＦＥも使用できる。この変
成ＰＴＦＥはテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロ
プロピレンとのコポリマーであり、且つポリマー中にお
けるヘキサフルオロプロピレン含量が０．０２〜０．４
重量％のものを意味する。このコポリマーにおけるヘキ
サフルオロプロピレン含量も赤外分析法により定量でき
る。例えば、「ふっ素樹脂ハンドブック」（１９９０年
１１月３０日発行、発行所　　日刊工業新聞社、編者　
　里川孝臣）の第２１９〜２２１頁に記載されているよ
うに、赤外（ＩＲ）吸収スペクトルにおける−ＣＦ３　
基の吸収を示す波長９８０ｃｍ−１（１０．１８μｍ）
と、−ＣＦ２　−の吸収を示す波長２３５０ｃｍ−１（
４．２５μｍ）との吸光度比（ＩＲ比＝Ｄ１０．１８　
／Ｄ４．２５）を算出し、これに比例定数３．２を乗ず
ることにより求めることができる。なお、このコポリマ
ーの分子構造は下記の化２にて示されるとおりである。

【００１８】

【化２】

【００１９】かような化２にて示される変成ＰＴＦＥは
、一般に「ＥＦＰ」と称されるものが知られているが、
これらはポリマー中のヘキサフルオロプロピレンの含量
が約１０重量％以上と多いものであり、本発明に用いる
変成ＰＴＦＥとはこの点で峻別される。

【００２０】そして、ヘキサフルオロプロピレン含量が
０．０２〜０．４重量％であるような変成ＰＴＦＥは、
例えば、テフロン６ＣＪ（三井フロロデュポンケミカル
社製）等の商品名で市販されているので、入手可能であ
る。

【００２１】本発明において、変成ＰＴＦＥ中における
ヘキサフルオロプロピレン含量が上記範囲より少ない場
合は、薄肉度の大きなチューブが得られない。因に、ヘ
キサフルオロプロピレン含量が０．０１重量％である変
成ＰＴＦＥを用いてペースト押出法によりチューブ状と
し、これを延伸加工して得られるチューブの薄肉度は２
００程度と思われる。またヘキサフルオロプロピレン含
量が多い場合は得られるチューブの耐熱性の低下傾向を
もたらす不都合がある。

【００２２】また、本発明において、チューブの薄肉度
を３００以上とするのは、このチューブによりゴムロー
ルやヒートロールを被覆した際に、ニップロールとして
のニップ長さを充分確保するためロール弾性を保持し、
また熱伝導を妨げないようにするためである。

【００２３】本発明に係る薄肉度３００以上の変成ＰＴ
ＦＥ製薄肉チューブは、従来から行なわれているＰＴＦ
Ｅのペースト押出法により先ずチューブ状物を成形し、
その後該チューブ状物を延伸薄肉化して製造できる。な
お、チューブ状物の延伸は径方向のみ、あるいは径方向
および長さ方向の両方向に施すことができる。例えば、
変成ＰＴＦＥ粉末１００重量部に対し、約１５〜３０重
量部の液状潤滑剤を配合して均一に混和し、このペース
ト状混和物をチューブ状に押出した後、該チューブ状物
を延伸（このとき必要により加熱する）する方法を採用
できる。液状潤滑剤としてはナフサ、流動パラフィンの
ような炭化水素油、、トルエン、キシレンのような芳香
族炭化水素、アルコール類、ケトン類等のような変成Ｐ
ＴＦＥの表面を濡らすことができ、且つ抽出や乾燥によ
り除去できるものを使用し、押出後に抽出、乾燥等によ
り除去する。そして、所望により押出に先立ち混和物を
約５〜３０ｋｇ／ｃｍ２　の圧力で圧縮予備成形を施す
ことができる。また、押出時の圧力は通常約６０〜８０
ｋｇ／ｃｍ２　であり、これまた従来法と同等である。 更に、延伸前に変成ＰＴＦＥの融点以上の温度に加熱し
て焼成することにより、機械的強度のより大きなチュー
ブを得ることができる。

【００２４】

【発明の効果】本発明に係るチューブはパーフルオロア
ルキルビニルエーテルまたはヘキサフルオロプロピレン
含量の少ない変成ＰＴＦＥにより構成されているので、
充分に薄肉化でき、しかも耐熱性にも優れている。

【００２５】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。

【００２６】実施例１ 変成ＰＴＦＥとしてのフルオンＣＤ０９０を用意し、こ
の粉末１００重量部に対し、液状潤滑剤キシレン２０重
量部を配合して均一に混和する。なお、該フルオンはパ
ーフルオロアルキルビニルエーテル含量０．０５重量％
の変成ＰＴＦＥである。

【００２７】このペースト状混和物を２５ｋｇ／ｃｍ２
　の圧力で圧縮予備成形し、次いで、ダイ径１０ｍｍ、
コアピン径９ｍｍ、圧力５００ｋｇ／ｃｍ２　の条件で
チューブ状に押出し、これを温度１５０℃で１５分間加
熱して液状潤滑剤を除去し、その後３９０℃の温度で１
０分間加熱焼成することにより、外径９ｍｍ、肉厚０．
５ｍｍのチューブ状物を得る。

【００２８】その後、チューブ状物の片端を閉塞して内
径４０ｍｍの金属管内に挿入し、これを温度３７０℃の
加熱炉に入れる。そして、チューブ他端から空気を圧入
し（０．５ｋｇ／ｃｍ２　）、径方向に延伸（延伸倍率
５倍）してその径を拡大させる。なお、このとき長さ方
向にも延伸された（延伸倍率約２倍）。延伸後、金属管
に挿入したまま加熱炉から取り出し、水中にて冷却する
。 次いで、金属管から取り出し、外径４０ｍｍ、肉厚０．
０４５〜０．０５２ｍｍ（円周方向に沿って１０個所測
定した最大値および最小値）、薄肉度約８００のチュー
ブを得た。

【００２９】実施例２ フルオンＣＤ０９０に代え、テフロン６ＣＪを用いるこ
と以外は実施例１と同様に作業して、外径４０ｍｍ、肉
厚０．０４８〜０．０５８ｍｍ、薄肉度約７２０のチュ
ーブを得た。なお、テフロン６ＣＪはヘキサフルオロプ
ロピレン含量０．０４重量％の変成ＰＴＦＥである。

【００３０】実施例３ フルオンＣＤ０９０に代え、ポリフロンＦ−３０２を用
いること以外は実施例１と同様に作業して、外径４０ｍ
ｍ、肉厚０．０４３〜０．０５７ｍｍ、薄肉度約８１０
のチューブを得たなお、ポリフロンＦ−３０２はパーフ
ルオロアルキルビニルエーテル含量０．１重量％の変成
ＰＴＦＥである。

【００３１】実施例４ ダイ径３．６ｍｍ、コアピン径３．２ｍｍとすること以
外は実施例１と同様にして、外径３．１ｍｍ、肉厚０．
２ｍｍのチューブ状物を得る。内径２０ｍｍの金属管を
用いること以外は実施例１と同様にして、該チューブ状
物を径方向および長さ方向に延伸し、外径２０ｍｍ、肉
厚０．０１５〜０．０２ｍｍ、薄肉度約１２００のチュ
ーブを得た。

【００３２】比較例 ＰＴＦＥ（パーフルオロアルキルビニルエーテルあるい
はヘキサフルオロプロピレンによる変成をしていない）
を用いて、実施例１と同手順で作業した。延伸に際して
は、空気の圧力を２．５ｋｇ／ｃｍ２　とする必要があ
り、また、チューブ状物の径は２７ｍｍまでしか拡大し
なかった。そして、得られたチューブの肉厚は０．０８
〜０．２５ｍｍとバラツキが大きく、薄肉度も約１４０
と小さかった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　０．０２〜０．４重量％のパーフルオ
   ロアルキルビニルエーテルまたはヘキサフルオロプロピ
   レンを含む変成ポリテトラフルオロエチレンから成り、
   内径寸法を肉厚寸法で除した値が３００以上であること
   を特徴とするフッ素樹脂薄肉チューブ。