JPH05170954A - Tube and its production - Google Patents

Tube and its production

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JPH05170954A
JPH05170954A JP34134091A JP34134091A JPH05170954A JP H05170954 A JPH05170954 A JP H05170954A JP 34134091 A JP34134091 A JP 34134091A JP 34134091 A JP34134091 A JP 34134091A JP H05170954 A JPH05170954 A JP H05170954A
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JP
Japan
Prior art keywords
tube
wall
plasma
monomer
pure water
Prior art date
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Pending
Application number
JP34134091A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Aoyama
拓 青山
Hiroshi Kiguchi
浩史 木口
Katsuhiro Takahashi
克弘 高橋
Yoshiaki Mori
義明 森
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain a tube secured in smooth fluid flow even in the case of its small diameter, differing in surface energy between its inner wall and section by plasma treatment of a tube's inner wall alone. CONSTITUTION:A tube's inner wall alone is put to plasma treatment, and as necessary, the resulting tube is immersed in a monomer-contg. solution to make graft polymerization of the monomer to the inner wall, thus affording the objective tube differing in surface energy between the inner wall and the outer wall or section.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は流体の流路として利用す
るチューブ及びその製造方法に関する。特に断面の面積
が小さいものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tube used as a fluid passage and a method for manufacturing the tube. In particular, it relates to one having a small cross-sectional area.

【0002】[0002]

【従来の技術】水などの流体を導くためのチューブは、
これまで数多く知られている。その中でもチューブ断面
積の小さいもの、例えば断面の内径が1mm以下程度の
ものに注目すると、その断面の小ささに起因する製造技
術上の困難さから、これらは単一の材料から構成されて
おり、その構成材料の決定因子は主として使用環境に応
じた力学的強度、弾性、耐候性などによっていた。そし
てその材料は量産性、製造コスト面などから近年盛んに
樹脂化が行なわれている。
2. Description of the Related Art Tubes for guiding fluids such as water are
Many are known so far. Focusing on those with a small tube cross-sectional area, for example, those with an inner diameter of 1 mm or less, these are composed of a single material because of the difficulty in manufacturing technology due to the small cross-section. The determinants of the constituent materials were mainly mechanical strength, elasticity, and weather resistance according to the usage environment. In recent years, the material has been vigorously resinified in terms of mass productivity and manufacturing cost.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術では、チューブの内壁と中を流れる流体との相互作用
に関する考慮が欠落しており、特にチューブ断面積が小
さい場合などは少なからず問題点を有していた。一例と
して水を流すことを目的とした小径の樹脂性チューブの
場合を挙げると、多くの樹脂は水との親和性、すなわち
水濡れ性が悪いため、チューブ内に気泡が発生し易く、
これが原因で定流量の送液ができなくなったり水流が止
まってしまうといった問題が生じていた。
However, in the above-mentioned prior art, there is a lack of consideration regarding the interaction between the inner wall of the tube and the fluid flowing therein, and there are considerable problems especially when the cross-sectional area of the tube is small. Had. Taking the case of a small-diameter resin tube intended to flow water as an example, many resins have an affinity with water, that is, water wettability is poor, so bubbles easily occur in the tube,
Due to this, problems such as being unable to deliver a constant flow rate and stopping the water flow have occurred.

【0004】そこで、本発明は従来のこのような問題点
を解決するため、その目的とするところは、小径でもス
ムーズな流体の流れを確保すべく、その内壁の表面エネ
ルギーが使用目的に応じて制御されているチューブ及び
その製造方法を提供することにある。
Therefore, in order to solve the above-mentioned conventional problems, the present invention aims to secure a smooth fluid flow even with a small diameter, so that the surface energy of the inner wall thereof depends on the purpose of use. (EN) Provided is a controlled tube and a manufacturing method thereof.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のチューブは、その外壁もしくは断面部と内壁
との表面エネルギーが異なることを特徴とする。また、
本発明のチューブは、チューブ内を流れる流体と内壁と
の親和性が、該流体と外壁もしくは断面部との親和性よ
りも良いことを特徴とする。また、本発明のチューブ
は、樹脂でできていることを特徴とする。また、本発明
のチューブは、チューブ内壁のみがプラズマ処理されて
いることを特徴とする。また、本発明のチューブは、チ
ューブ内壁のみが表面グラフト重合処理されていること
を特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the tube of the present invention is characterized in that the outer wall or cross-section and the inner wall have different surface energies. Also,
The tube of the present invention is characterized in that the affinity of the fluid flowing in the tube with the inner wall is better than the affinity of the fluid with the outer wall or the cross section. The tube of the present invention is characterized by being made of resin. Further, the tube of the present invention is characterized in that only the inner wall of the tube is plasma-treated. Further, the tube of the present invention is characterized in that only the inner wall of the tube is subjected to surface graft polymerization treatment.

【0006】そして本発明のチューブの製造方法は、チ
ューブ内壁のみをプラズマ処理することを特徴とする。
また、本発明のチューブの製造方法は、チューブ内の圧
力勾配によりプラズマ粒子をチューブ内に拡散させるこ
とによりチューブ内壁のみをプラズマ処理することを特
徴とする。また、プラズマに使用する気体は 空気、酸
素、アルゴンのうち、少なくともいずれか1種類を含む
ことを特徴とする。また、本発明のチューブの製造方法
は、(a)チューブ内壁のみをプラズマ処理する工程
と、(b)チューブをモノマーを含む溶液に浸漬する工
程と、(c)モノマーをチューブ内壁にグラフト重合す
る工程とからなることを特徴とする。また、本発明のチ
ューブの製造方法は、(a)チューブ内壁のみをプラズ
マ処理する工程と、(b)チューブをモノマーを含む気
体に曝す工程と、(c)モノマーをチューブ内壁にグラ
フト重合する工程とからなることを特徴とする。
The tube manufacturing method of the present invention is characterized in that only the inner wall of the tube is plasma-treated.
Further, the tube manufacturing method of the present invention is characterized in that only the inner wall of the tube is plasma-treated by diffusing plasma particles into the tube due to the pressure gradient inside the tube. The gas used for plasma is characterized by containing at least one of air, oxygen, and argon. Further, in the method for producing a tube of the present invention, (a) a step of plasma-treating only the inner wall of the tube, (b) a step of immersing the tube in a solution containing a monomer, and (c) a graft polymerization of the monomer on the inner wall of the tube. And a process. The tube manufacturing method of the present invention includes (a) a step of plasma-treating only the inner wall of the tube, (b) a step of exposing the tube to a gas containing a monomer, and (c) a step of graft-polymerizing the monomer on the inner wall of the tube. It consists of and.

【0007】以下、実施例により本発明の詳細を示す。The present invention will be described in detail below with reference to examples.

【0008】[0008]

【実施例】【Example】

(実施例1)まず、今回実験に使用したプラズマ装置の
概略を図面に従って簡単に説明する。図1にチューブ内
壁にプラズマ粒子を拡散させることができるプラズマ発
生装置を示す。チャンバー1内にはプラズマ発生領域1
2が設けられており、ここで発生したプラズマ粒子はプ
ラズマ粒子拡散口13を経由し、排気口3へと排出され
る。従ってプラズマ粒子拡散口13に対象とするチュー
ブ101を接続することにより、排気口3との圧力勾配
を利用してチューブ101の内壁のみプラズマ処理が可
能である。次に、プラズマ発生領域12におけるプラズ
マ発生方法を述べる。プラズマ発生領域12の中心部に
は絶縁体4を介して円柱状の電極11が挿入されており
高周波電源5より高周波(13.56MHz)が供給さ
れる。チャンバー1及びプラズマ発生領域12内を十分
排気した状態でガス導入口2より所望のガスを導入し、
所定圧力で定状状態に達した後、高周波を印加すること
により電極11の近傍にプラズマが発生する。発生した
プラズマはプラズマ発生領域12にほぼ均一に拡がり、
プラズマ粒子拡散口13よりジェット状にてチャンバー
1内に拡散する。以上、プラズマ装置の概略を説明した
が、以下に本装置を使ってチューブ内壁をプラズマ処理
した結果について述べる。
(Embodiment 1) First, an outline of the plasma device used in this experiment will be briefly described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a plasma generator capable of diffusing plasma particles on the inner wall of the tube. Plasma generation region 1 in chamber 1
2 is provided, and the plasma particles generated here are discharged to the exhaust port 3 via the plasma particle diffusion port 13. Therefore, by connecting the target tube 101 to the plasma particle diffusion port 13, it is possible to perform plasma processing only on the inner wall of the tube 101 by utilizing the pressure gradient with the exhaust port 3. Next, a method of generating plasma in the plasma generating region 12 will be described. A cylindrical electrode 11 is inserted in the center of the plasma generation region 12 via an insulator 4, and a high frequency (13.56 MHz) is supplied from a high frequency power source 5. A desired gas is introduced from the gas inlet 2 while the chamber 1 and the plasma generation region 12 are sufficiently evacuated,
After reaching a fixed state at a predetermined pressure, plasma is generated in the vicinity of the electrode 11 by applying a high frequency. The generated plasma spreads almost uniformly in the plasma generation region 12,
It diffuses into the chamber 1 in a jet form from the plasma particle diffusion port 13. The outline of the plasma device has been described above, and the result of plasma processing of the inner wall of the tube using the present device will be described below.

【0009】内径1mm、外径2mm、長さ300mm
のテフロン製のチューブを用意した。このチューブの一
端をプラズマ粒子拡散口13に接続し、チャンバー1内
の圧力が0.001torrに到達するまで排気を行っ
た。引続き、ガス導入口2より酸素ガス(純度99%以
上)を供給しプラズマ発生領域12内の圧力が0.05
torrになるよう調整した。この状態で電極11に出
力100ワットの高周波を印加しプラズマ発生領域12
内に酸素プラズマを発生させ、テフロンチューブ内壁の
プラズマ処理を行なった。60秒経過後処理をやめ、チ
ャンバー1よりテフロンチューブを回収した。このよう
にして得られた内壁プラズマ処理テフロンチューブを長
さ30mm、10片(試料1〜10)に切断し、以下に
示す評価を行なった。
Inner diameter 1 mm, outer diameter 2 mm, length 300 mm
A Teflon tube was prepared. One end of this tube was connected to the plasma particle diffusion port 13, and exhaust was performed until the pressure in the chamber 1 reached 0.001 torr. Subsequently, oxygen gas (purity 99% or more) was supplied from the gas inlet 2 and the pressure in the plasma generation region 12 was 0.05.
Adjusted to torr. In this state, a high frequency power of 100 watts is applied to the electrode 11 to apply the plasma generation region 12
Oxygen plasma was generated inside, and plasma treatment was performed on the inner wall of the Teflon tube. The treatment was stopped after 60 seconds, and the Teflon tube was recovered from the chamber 1. The inner wall plasma-treated Teflon tube thus obtained was cut into 10 pieces (Samples 1 to 10) having a length of 30 mm, and the following evaluations were performed.

【0010】直径100mmのガラス製シャーレに深さ
が3mmになるように純水をはった(約23.56m
l)。これに先に用意した試料片を、断面が水面に平行
になるよう、先端より2mmの深さまで浸漬した。10
秒間浸漬した後試料を引き上げ、チューブ内に浸透した
純水の量を、浸透距離h(高さ)を計測することにより
評価した。比較のために未処理のテフロンチューブ(比
較例1〜5)についても同様な評価を行なった。結果を
表1に示す。表1より明らかなように、本発明により得
た試料(試料1〜10)については、いずれも浸透距離
hが18mm以上であり、純水との親和性、即ち水濡れ
性が良いことがわかる。一方従来のもの(比較例1〜
5)に対しては、チューブ内にほとんど純水が浸透せず
(浸透距離hが2mm以下)チューブ内壁はテフロン固
有の撥水表面のままである。以上よりテフロンチューブ
の内壁が酸素プラズマによって処理されることがわかっ
た。
Pure water was poured into a glass petri dish having a diameter of 100 mm to a depth of 3 mm (about 23.56 m).
l). The sample piece prepared previously was dipped to a depth of 2 mm from the tip so that the cross section was parallel to the water surface. 10
After soaking for a second, the sample was pulled up, and the amount of pure water permeated into the tube was evaluated by measuring the permeation distance h (height). For comparison, the same evaluation was performed on untreated Teflon tubes (Comparative Examples 1 to 5). The results are shown in Table 1. As is clear from Table 1, the samples (Samples 1 to 10) obtained according to the present invention all have a penetration distance h of 18 mm or more, and have good affinity with pure water, that is, good water wettability. .. On the other hand, the conventional one (Comparative Examples 1 to 1
For 5), almost no pure water permeated into the tube (permeation distance h was 2 mm or less), and the inner wall of the tube remained a water-repellent surface peculiar to Teflon. From the above, it was found that the inner wall of the Teflon tube was treated with oxygen plasma.

【0011】[0011]

【表1】 [Table 1]

【0012】(実施例2)内径1mm、外径2mm、長
さ300mmのポリプロピレン製のチューブを用意し
た。このチューブの一端を図1に示したプラズマ装置の
プラズマ粒子拡散口13に接続し、チャンバー1内の圧
力が0.001torrに到達するまで排気を行った。
引続き、ガス導入口2より空気(大気)を供給しプラズ
マ発生領域12内の圧力が0.04torrになるよう
調整した。この状態で電極11に出力120ワットの高
周波を印加しプラズマ発生領域12内に空気プラズマを
発生させ、ポリプロピレンチューブ内壁のプラズマ処理
を行なった。30秒経過後処理をやめ、チャンバー1よ
りポリプロピレンチューブを回収した。このようにして
得られた内壁プラズマ処理ポリプロピレンチューブを長
さ30mm、10片(試料1〜10)に切断し、以下に
示す評価を行なった。
Example 2 A polypropylene tube having an inner diameter of 1 mm, an outer diameter of 2 mm and a length of 300 mm was prepared. One end of this tube was connected to the plasma particle diffusion port 13 of the plasma device shown in FIG. 1 and exhausted until the pressure in the chamber 1 reached 0.001 torr.
Subsequently, air (atmosphere) was supplied from the gas inlet 2 and the pressure in the plasma generation region 12 was adjusted to 0.04 torr. In this state, a high frequency power of 120 watts was applied to the electrode 11 to generate air plasma in the plasma generation region 12 and plasma treatment of the inner wall of the polypropylene tube was performed. After 30 seconds, the treatment was stopped and the polypropylene tube was recovered from the chamber 1. The inner wall plasma-treated polypropylene tube thus obtained was cut into 10 pieces (Samples 1 to 10) having a length of 30 mm, and the following evaluations were performed.

【0013】直径100mmのガラス製シャーレに深さ
が3mmになるように純水をはった(約23.56m
l)。これに先に用意した試料片を、断面が水面に平行
になるよう、先端より2mmの深さまで浸漬した。10
秒間浸漬した後試料を引き上げ、チューブ内に浸透した
純水の量を、浸透距離h(高さ)を計測することにより
評価した。比較のために未処理のポリプロピレンチュー
ブ(比較例1〜5)についても同様な評価を行なった。
結果を表2に示す。表2より明らかなように、本発明に
より得た試料(試料1〜10)については、いずれも浸
透距離hが18mm以上であり、純水との親和性、即ち
水濡れ性が良いことがわかる。一方従来のもの(比較例
1〜5)に対しては、チューブ内にほとんど純水が浸透
せず(浸透距離hが2mm以下)チューブ内壁はポリプ
ロピレン固有の撥水表面のままである。以上よりポリプ
ロピレンチューブの内壁が空気プラズマによって処理さ
れることがわかった。
Pure water was poured into a glass petri dish having a diameter of 100 mm to a depth of 3 mm (about 23.56 m).
l). The sample piece prepared previously was dipped to a depth of 2 mm from the tip so that the cross section was parallel to the water surface. 10
After soaking for a second, the sample was pulled up, and the amount of pure water permeated into the tube was evaluated by measuring the permeation distance h (height). For comparison, the same evaluation was performed on untreated polypropylene tubes (Comparative Examples 1 to 5).
The results are shown in Table 2. As is clear from Table 2, the samples (Samples 1 to 10) obtained according to the present invention all have the permeation distance h of 18 mm or more and have good affinity with pure water, that is, good water wettability. .. On the other hand, compared with the conventional ones (Comparative Examples 1 to 5), pure water hardly penetrated into the tube (penetration distance h was 2 mm or less), and the inner wall of the tube remained a water-repellent surface specific to polypropylene. From the above, it was found that the inner wall of the polypropylene tube was treated with air plasma.

【0014】[0014]

【表2】 [Table 2]

【0015】(実施例3)内径1mm、外径2mm、長
さ500mmのシリコン製のチューブを用意した。実施
例1と同様の方法で本チューブの内壁をプラズマ処理し
た。プラズマ処理条件は導入ガスとしてアルゴン(純度
99%以上)を用いた以外は実施例1と同一であった。
内壁プラズマ処理を施した後、これをマイクロチューブ
ポンプ(東京理科機械製、MP−3型)にセットし純水
の液送試験を行なった。ポンプ流量を10.0ml/分
に設定し、10分間液送を行なった後、チューブ末端よ
り流出する純水を1分毎に回収し、その容積を量った。
表3には回収をはじめてから10分間の流量変化を示
す。本発明による試料(試料1)と併せて未処理のシリ
コン製チューブ(比較例1)についても同様の評価を行
なった。表3より明らかなように、試料1を介して流出
してくる純水の流量は一定で、ポンプの設定値に忠実で
あることがわかった。液送試験中チューブ内の観察を行
なったが、チューブ内には全く気泡が存在せず、そのた
めに安定した定流量の液送が可能であったことが判明し
た。一方比較例1については流量に著しい変動が認めら
れる。液送試験中チューブ内の観察を行なったところ、
チューブ内のいたるところに気泡が発生しており、これ
が原因で一定流量の液送が困難であったことが判明し
た。以上よりチューブ内壁のプラズマ処理によって内壁
の水濡れ性が向上し、流路の気泡排出効果が付与され、
従来よりも安定した定流量の液送が可能となった。
Example 3 A silicon tube having an inner diameter of 1 mm, an outer diameter of 2 mm and a length of 500 mm was prepared. The inner wall of this tube was plasma-treated in the same manner as in Example 1. The plasma treatment conditions were the same as in Example 1 except that argon (purity 99% or more) was used as the introduction gas.
After performing inner wall plasma treatment, this was set in a microtube pump (MP-3 type manufactured by Tokyo Rika Kikai) and a liquid delivery test of pure water was performed. The pump flow rate was set to 10.0 ml / min, liquid was fed for 10 minutes, and then pure water flowing out from the tube end was collected every minute, and the volume was measured.
Table 3 shows the change in the flow rate for 10 minutes after the start of recovery. The same evaluation was performed on the untreated silicon tube (Comparative Example 1) together with the sample according to the present invention (Sample 1). As is clear from Table 3, the flow rate of the pure water flowing out through the sample 1 was constant, and it was found that it was faithful to the set value of the pump. During the liquid delivery test, the inside of the tube was observed, but it was found that there was no air bubble inside the tube, which made it possible to deliver the liquid at a stable constant flow rate. On the other hand, in Comparative Example 1, a remarkable change in the flow rate is recognized. When the inside of the tube was observed during the liquid transfer test,
It was found that bubbles were generated everywhere in the tube, which made it difficult to send a liquid at a constant flow rate. From the above, the plasma treatment of the inner wall of the tube improves the water wettability of the inner wall, and the bubble discharge effect of the flow path is imparted,
It became possible to deliver liquid at a constant flow rate more stable than before.

【0016】[0016]

【表3】 [Table 3]

【0017】(実施例4)内径1mm、外径2mm、長
さ300mmのポリウレタン製のチューブを用意した。
このチューブの一端を図1に示したプラズマ装置のプラ
ズマ粒子拡散口13に接続し、チャンバー1内の圧力が
0.001torrに到達するまで排気を行った。引続
き、ガス導入口2よりアルゴンガス(純度99%以上)
を供給しプラズマ発生領域12内の圧力が0.1tor
rになるよう調整した。この状態で電極11に出力10
0ワットの高周波を印加しプラズマ発生領域12内にア
ルゴンプラズマを発生させ、ポリウレタンチューブ内壁
のプラズマ処理を行なった。30秒経過後処理をやめ、
チャンバー1よりチューブを回収した。次にこのチュー
ブを10wt%アクリルアミド水溶液に浸漬し、真空脱
気後60℃の恒温槽内にて1時間放置した。この操作に
よりチューブ内壁のみにポリアクリルアミドが表面グラ
フト重合した。このようにして得られた内壁グラフト処
理ポリウレタンチューブを十分純水で洗浄した後長さ3
0mm、10片(試料1〜10)に切断し、以下に示す
評価を行なった。
Example 4 A polyurethane tube having an inner diameter of 1 mm, an outer diameter of 2 mm and a length of 300 mm was prepared.
One end of this tube was connected to the plasma particle diffusion port 13 of the plasma device shown in FIG. 1 and exhausted until the pressure in the chamber 1 reached 0.001 torr. Continued argon gas from the gas inlet 2 (purity 99% or more)
And the pressure in the plasma generation region 12 is 0.1 torr.
Adjusted to r. Output 10 to the electrode 11 in this state
A high frequency of 0 watt was applied to generate argon plasma in the plasma generation region 12, and plasma treatment of the inner wall of the polyurethane tube was performed. Stop processing after 30 seconds have passed,
The tube was recovered from chamber 1. Next, this tube was immersed in a 10 wt% acrylamide aqueous solution, deaerated in vacuum, and then left in a constant temperature bath at 60 ° C. for 1 hour. By this operation, polyacrylamide was surface-grafted on only the inner wall of the tube. The inner wall graft-treated polyurethane tube thus obtained was sufficiently washed with pure water to give a length of 3
The pieces were cut into 0 mm pieces and 10 pieces (Samples 1 to 10), and the following evaluations were performed.

【0018】直径100mmのガラス製シャーレに深さ
が3mmになるように純水をはった(約23.56m
l)。これに先に用意した試料片を、断面が水面に平行
になるよう、先端より2mmの深さまで浸漬した。10
秒間浸漬した後試料を引き上げ、チューブ内に浸透した
純水の量を、浸透距離h(高さ)を計測することにより
評価した。比較のために未処理のポリウレタンチューブ
(比較例1〜5)についても同様な評価を行なった。結
果を表4に示す。表4より明らかなように、本発明によ
り得た試料(試料1〜10)については、いずれも浸透
距離hが20mm以上であり、純水との親和性、即ち水
濡れ性が良いことがわかる。一方従来のもの(比較例1
〜5)に対しては、チューブ内にほとんど純水が浸透せ
ず(浸透距離hが2mm以下)チューブ内壁はポリウレ
タン固有の撥水表面のままである。以上よりポリウレタ
ンチューブの内壁が表面グラフト処理により従来に比べ
飛躍的に水濡れ性が向上されることがわかった。
Pure water was poured into a glass petri dish having a diameter of 100 mm to a depth of 3 mm (about 23.56 m).
l). The sample piece prepared previously was dipped to a depth of 2 mm from the tip so that the cross section was parallel to the water surface. 10
After soaking for a second, the sample was pulled up, and the amount of pure water permeated into the tube was evaluated by measuring the permeation distance h (height). For comparison, the same evaluation was performed on untreated polyurethane tubes (Comparative Examples 1 to 5). The results are shown in Table 4. As is clear from Table 4, the samples (samples 1 to 10) obtained according to the present invention all have a penetration distance h of 20 mm or more, and have good affinity with pure water, that is, good water wettability. .. On the other hand, the conventional one (Comparative Example 1)
For (5) to (5), almost no pure water permeated into the tube (permeation distance h was 2 mm or less), and the inner wall of the tube remained a water-repellent surface peculiar to polyurethane. From the above, it was found that the inner wall of the polyurethane tube was remarkably improved in water wettability as compared with the conventional case by the surface graft treatment.

【0019】[0019]

【表4】 [Table 4]

【0020】(実施例5)内径1mm、外径2mm、長
さ300mmのポリウレタン製のチューブを用意した。
このチューブの一端を図1に示したプラズマ装置のプラ
ズマ粒子拡散口13に接続し、チャンバー1内の圧力が
0.001torrに到達するまで排気を行った。ガス
導入口2より酸素ガス(純度99%以上)を供給しプラ
ズマ発生領域12内の圧力が0.1torrになるよう
調整した。この状態で電極11に出力100ワットの高
周波を印加しプラズマ発生領域12内に酸素プラズマを
発生させ、ポリウレタンチューブ内壁のプラズマ処理を
行なった。30秒経過後処理をやめ、引続き、ガス導入
口2よりN−ビニルジメチルアミンガスを供給しプラズ
マ発生領域12内の圧力が0.05torrになるよう
調整した。この状態で電極11に出力100ワットの高
周波を印加しプラズマ発生領域12内にプラズマを発生
させ、ポリウレタンチューブ内壁の気相グラフト重合処
理を行なった。30秒経過後処理をやめ、チャンバー1
よりチューブを回収した。このようにして得られた内壁
グラフト処理ポリウレタンチューブを十分純水で洗浄し
た後長さ30mm、10片(試料1〜10)に切断し、
以下に示す評価を行なった。
Example 5 A polyurethane tube having an inner diameter of 1 mm, an outer diameter of 2 mm and a length of 300 mm was prepared.
One end of this tube was connected to the plasma particle diffusion port 13 of the plasma device shown in FIG. 1 and exhausted until the pressure in the chamber 1 reached 0.001 torr. Oxygen gas (purity 99% or more) was supplied from the gas inlet 2 to adjust the pressure in the plasma generation region 12 to 0.1 torr. In this state, a high frequency power of 100 watts was applied to the electrode 11 to generate oxygen plasma in the plasma generation region 12, and plasma treatment of the inner wall of the polyurethane tube was performed. After the lapse of 30 seconds, the treatment was stopped, and N-vinyldimethylamine gas was continuously supplied from the gas inlet 2 to adjust the pressure in the plasma generation region 12 to 0.05 torr. In this state, a high frequency power of 100 watts was applied to the electrode 11 to generate plasma in the plasma generation region 12, and the inner wall of the polyurethane tube was subjected to gas phase graft polymerization treatment. After 30 seconds, the treatment is stopped and the chamber 1
More tubes were collected. The inner wall graft-treated polyurethane tube thus obtained was sufficiently washed with pure water and then cut into 10 pieces (samples 1 to 10) having a length of 30 mm,
The evaluation shown below was performed.

【0021】直径100mmのガラス製シャーレに深さ
が3mmになるように純水をはった(約23.56m
l)。これに先に用意した試料片を、断面が水面に平行
になるよう、先端より2mmの深さまで浸漬した。10
秒間浸漬した後試料を引き上げ、チューブ内に浸透した
純水の量を、浸透距離h(高さ)を計測することにより
評価した。比較のために未処理のポリウレタンチューブ
(比較例1〜5)についても同様な評価を行なった。結
果を表5に示す。表5より明らかなように、本発明によ
り得た試料(試料1〜10)については、いずれも浸透
距離hが20mm以上であり、純水との親和性、即ち水
濡れ性が良いことがわかる。一方従来のもの(比較例1
〜5)に対しては、チューブ内にほとんど純水が浸透せ
ず(浸透距離hが2mm以下)チューブ内壁はポリウレ
タン固有の撥水表面のままである。以上よりポリウレタ
ンチューブの内壁が表面グラフト処理により従来に比べ
飛躍的に水濡れ性が向上されることがわかった。
Pure water was poured into a glass dish having a diameter of 100 mm to a depth of 3 mm (about 23.56 m).
l). The sample piece prepared previously was dipped to a depth of 2 mm from the tip so that the cross section was parallel to the water surface. 10
After soaking for a second, the sample was pulled up, and the amount of pure water permeated into the tube was evaluated by measuring the permeation distance h (height). For comparison, the same evaluation was performed on untreated polyurethane tubes (Comparative Examples 1 to 5). The results are shown in Table 5. As is clear from Table 5, the samples (samples 1 to 10) obtained according to the present invention all have a penetration distance h of 20 mm or more, and have good affinity with pure water, that is, good water wettability. .. On the other hand, the conventional one (Comparative Example 1)
For (5) to (5), almost no pure water permeated into the tube (permeation distance h was 2 mm or less), and the inner wall of the tube remained a water-repellent surface peculiar to polyurethane. From the above, it was found that the inner wall of the polyurethane tube was remarkably improved in water wettability as compared with the conventional case by the surface graft treatment.

【0022】[0022]

【表5】 [Table 5]

【0023】以上本発明を実施例に基づき詳細に説明し
てきたが、対象となるチューブの材質、長さ、内径等に
よらず本発明の技術は適用可能であるという結果を得
た。材質で例を挙げれば、ポリエチレン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ塩化ビニリデン、アセテート、ポリエステル、
ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリカーボネー
ト、アクリル系樹脂などあらゆる樹脂に対し応用可能で
あった。
Although the present invention has been described in detail based on the embodiments, it has been obtained that the technique of the present invention is applicable regardless of the material, length, inner diameter, etc. of the target tube. Examples of materials include polyethylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, acetate, polyester,
It was applicable to all resins such as polyvinyl alcohol, polystyrene, polycarbonate, acrylic resins.

【0024】更に、チューブ内を流れる流体は水に限ら
ず、あらゆる液体(粘性の高いものも含む)や液体を主
成分とするもの(例えば、粉体が拡散している溶媒、血
液など有形成分が分散している状態のもの等)、あるい
は気体等に対して、内壁との相互作用を最適とすること
で課題を解決できる。
Furthermore, the fluid flowing in the tube is not limited to water, but any liquid (including highly viscous ones) or one containing liquid as a main component (for example, solvent in which powder is dispersed, blood, etc.) The problem can be solved by optimizing the interaction with the inner wall with respect to a state in which the components are dispersed) or a gas.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、チ
ューブの内壁の表面状態が、これと接する媒体に対し最
適化されているため、一例として水を流すことを目的と
した小径の樹脂性チューブの場合を挙げると、従来生じ
ていたチューブ内に気泡が発生し易く、これが原因で定
流量の送液ができなくなったり水流が止まってしまうと
いった問題を解決することができた。また、本発明のチ
ューブの製造方法は、プラズマ粒子をチューブ内部に拡
散させるため、これまで困難であった小径のチューブ内
壁の処理が可能となり、産業上の貢献度は大きい。
As described above, according to the present invention, the surface condition of the inner wall of the tube is optimized for the medium in contact with the inner wall of the tube. In the case of a resin tube, it has been possible to solve the problem that air bubbles are easily generated in the tube, which has been conventionally caused, which makes it impossible to deliver a constant flow rate or stops the water flow. Further, in the tube manufacturing method of the present invention, since plasma particles are diffused inside the tube, it is possible to treat the inner wall of the tube having a small diameter, which has been difficult so far, and the industrial contribution is great.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 チューブ内壁にプラズマ粒子を拡散させるこ
とができるプラズマ発生装置の概略図である。
FIG. 1 is a schematic view of a plasma generator capable of diffusing plasma particles on an inner wall of a tube.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 チャンバー 2 ガス導入口 3 排気口 4 絶縁体 5 高周波電源 11 電極 12 プラズマ発生領域 13 プラズマ粒子拡散口 101 チューブ(試料) 1 Chamber 2 Gas Inlet 3 Exhaust 4 Insulator 5 High Frequency Power Supply 11 Electrode 12 Plasma Generation Area 13 Plasma Particle Diffusion Port 101 Tube (Sample)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 義明 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Yoshiaki Mori 3-3-5 Yamato, Suwa City, Nagano Seiko Epson Corporation

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 チューブの外壁もしくは断面部と内壁と
の表面エネルギーが異なることを特徴とするチューブ。
1. A tube characterized in that the outer wall or cross section of the tube and the inner wall have different surface energies.
【請求項2】 チューブ内を流れる流体と内壁との親和
性が、該流体と外壁もしくは断面部との親和性よりも良
いことを特徴とする請求項1記載のチューブ。
2. The tube according to claim 1, wherein the affinity of the fluid flowing in the tube with the inner wall is better than the affinity of the fluid with the outer wall or the cross section.
【請求項3】 樹脂でできていることを特徴とする請求
項1記載のチューブ。
3. The tube according to claim 1, which is made of resin.
【請求項4】 チューブ内壁のみがプラズマ処理されて
いることを特徴とする請求項1記載のチューブ。
4. The tube according to claim 1, wherein only the inner wall of the tube is plasma-treated.
【請求項5】 チューブ内壁のみが表面グラフト重合処
理されていることを特徴とする請求項1記載のチュー
ブ。
5. The tube according to claim 1, wherein only the inner wall of the tube is surface-grafted.
【請求項6】 チューブ内壁のみをプラズマ処理するこ
とを特徴とするチューブの製造方法。
6. A method of manufacturing a tube, which comprises subjecting only the inner wall of the tube to plasma treatment.
【請求項7】 チューブ内の圧力勾配によりプラズマ粒
子をチューブ内に拡散させることを特徴とする請求項6
記載のチューブの製造方法。
7. The plasma particles are diffused in the tube by a pressure gradient in the tube.
A method for producing the described tube.
【請求項8】 空気、酸素、アルゴンのうち、少なくと
もいずれか1種類を含む気体のプラズマを利用すること
を特徴とする請求項6記載のチューブの製造方法。
8. The method for producing a tube according to claim 6, wherein plasma of a gas containing at least one of air, oxygen and argon is used.
【請求項9】 (a)チューブ内壁のみをプラズマ処理
する工程と、(b)チューブをモノマーを含む溶液に浸
漬する工程と、(c)モノマーをチューブ内壁にグラフ
ト重合する工程とからなることを特徴とするチューブの
製造方法。
9. A method comprising: (a) plasma treating only the inner wall of the tube; (b) immersing the tube in a solution containing a monomer; and (c) graft-polymerizing the monomer on the inner wall of the tube. Characteristic tube manufacturing method.
【請求項10】 (a)チューブ内壁のみをプラズマ処
理する工程と、(b)チューブをモノマーを含む気体に
曝す工程と、(c)モノマーをチューブ内壁にグラフト
重合する工程とからなることを特徴とするチューブの製
造方法。
10. A process comprising: (a) plasma-treating only the inner wall of the tube; (b) exposing the tube to a gas containing a monomer; and (c) graft-polymerizing the monomer onto the inner wall of the tube. The method of manufacturing a tube.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2019185849A (en) * 2018-04-02 2019-10-24 日本電産株式会社 Plasma processing device

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