JPH0939093A - 撥水性熱収縮チューブ及びその製造方法 - Google Patents

撥水性熱収縮チューブ及びその製造方法

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JPH0939093A
JPH0939093A JP19460095A JP19460095A JPH0939093A JP H0939093 A JPH0939093 A JP H0939093A JP 19460095 A JP19460095 A JP 19460095A JP 19460095 A JP19460095 A JP 19460095A JP H0939093 A JPH0939093 A JP H0939093A
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JP
Japan
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tube
heat
water
shrinkable tube
shrinkable
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Pending
Application number
JP19460095A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukinori Saiki
幸則 斉木
Mina Ichikawa
美奈 市川
Masahiro Ono
雅宏 小野
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Taiheiyo Cement Corp
A&A Material Corp
Original Assignee
Ask Corp
Chichibu Onoda Cement Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 フッ素系樹脂からなり、外表面の接触角
が140°以上であり、かつ熱収縮率が10%以上であ
る撥水性熱収縮チューブ、及びその製造方法。 【効果】 撥水性が高く、電線、ケーブル等を被覆する
のに好適である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、撥水性が高く、電
線、ケーブル、パイプ等を被覆するのに好適な撥水性熱
収縮チューブに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、多くの産業において用いられてい
る材料のうち、木材、金属、ガラス等は、加工性、強
度、風合い、装飾性等に優れることから、汎用的に広く
使用されている。しかしながら、これらの材料は、水や
薬品等の液体に触れると腐る、錆びる、侵される等の欠
点があり、使用性が悪いという問題があった。
【0003】このため、これらの材料の表面に耐薬品
性、耐水性、防汚性、耐久性、絶縁性等を付与する試み
がなされており、例えばプラスチック、ゴム等の高分子
化合物からなる熱収縮チューブでこれらの材料を被覆す
る方法が検討されている。このような熱収縮チューブで
材料の表面を被覆することにより、木材の場合は、液体
が浸透するのを防いで腐食を防止したり、ガラスの場合
は強度を高めたり、金属の場合は腐食を防止したり、電
気絶縁性を付与したりするという効果が期待できる。し
かして、従来、水や薬液等の影響を排除するために、撥
水性のあるフッ素樹脂製の熱収縮チューブが使用されて
いるが、このようなチューブの表面と水滴との接触角は
110°前後であり、撥水性の点で十分満足できるもの
ではなかった。
【0004】また、熱収縮チューブの撥水性を高めるた
め、外表面をバフ加工した後フッ素樹脂処理を施したグ
リップ被覆用熱収縮性チューブ(実公平4−20037
号)や、内面及び/又は外面がフッ素化された架橋ポリ
オレフィンからなる熱収縮性チューブ(実開昭63−1
44225号)等が検討されている。しかしながら、い
ずれの場合にも十分な撥水性は得られず、電線やケーブ
ル等を被覆した場合には、付着した水滴が凍りつき、重
くなって電線等を切断するなどの問題が未だ解決されて
いなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、より撥水性の高い表面を有し、電線、ケーブル等を
被覆するのに好適な撥水性熱収縮チューブを提供するこ
とにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる実情において、本
発明者らは鋭意研究を行った結果、フッ素系樹脂チュー
ブの外表面をブラストにより粗した後、フッ素ガスを接
触させることにより、高い撥水性と耐久性を兼ね備えた
撥水性熱収縮チューブが得られることを見出し、本発明
を完成した。
【0007】すなわち、本発明は、フッ素系樹脂からな
り、外表面の接触角が140°以上であり、かつ熱収縮
率が10%以上であることを特徴とする撥水性熱収縮チ
ューブを提供するものである。
【0008】また、本発明は、フッ素系樹脂からなるチ
ューブの外表面をブラストにより粗した後、チューブ内
部に治具を挿入した状態でチューブ外表面にフッ素ガス
を接触させることを特徴とする撥水性熱収縮チューブの
製造方法を提供するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の撥水性熱収縮チューブ
は、フッ素系樹脂からなるものであり、例えばフッ素系
樹脂からなるチューブの外表面をブラストにより粗した
後、チューブ内部に治具を挿入し、次いでチューブ外表
面にフッ素ガスを接触させることにより製造される。こ
こで、フッ素系樹脂としては、フッ素原子を含むもので
あれば特に限定されないが、例えばポリテトラフルオロ
エチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−パー
フルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、
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)、ポリクロロトリフルオロエチレン
(PCTFE)、テトラフルオロエチレン−エチレン共
重合体(ETFE)、クロロトリフルオロエチレン−エ
チレン共重合体(ECTFE)、ポリフッ化ビニリデン
(PVdF)、ポリフッ化ビニル(PVF)等が挙げら
れる。
【0010】このようなフッ素系樹脂からなるチューブ
の断面形状は、円形、三角形、四角形等のいずれでも良
く、押し出し成形法等の通常の成形法で製造したものを
用いることができる。また、フッ素系樹脂からなるチュ
ーブに熱収縮性を与える方法としては、例えば、チュー
ブに用いた樹脂の融点未満の温度に加熱した状態で、チ
ューブ内に空気、窒素等の圧縮ガスを送り込み、15〜
30%膨張させ、このまま水中に漬けて急冷すること等
により行うことができる。本発明ではこのような方法等
で製造された市販の熱収縮性チューブを直接用いても良
い。
【0011】フッ素系樹脂からなるチューブの外表面を
ブラストにより粗す方法としては、エアーブラスト、シ
ョットブラスト等のいずれの方法でもよい。用いるブラ
スト材としては、例えば鉄、砂、カーボランダム(Si
C)、アランダム(Al23)、ガラス、氷、ドライア
イス等が挙げられ、モース硬度が4〜10、特に5〜9
のものが好ましい。これらのうち、ブラスト後のコーテ
ィング表面からの除去性が良好であることから、ガラス
が好ましい。また、これらのブラスト材の粒径は特に制
限されないが、例えばアランダムでは♯100〜40
0、特に♯120〜320のものが好ましく、ガラスで
は♯100〜200のものが好ましい。
【0012】ブラスト条件は特に制限されないが、エア
ーブラストの場合、ブラスト角度は10〜90°が好ま
しく、ブラスト圧力は、0.5〜6kg/cm2 が好まし
い。また、ブラストの時間は、チューブの大きさ等に応
じて適宜決定することができる。
【0013】このようなブラストにより、フッ素系樹脂
の分子鎖が切断されるとともに表面に凹凸ができる。こ
の表面の凹凸の大きさは一概に規定できないが、JIS
B0601「表面粗さの定義と表示」の方法により示
せば、Ra(中心線平均粗さ)は0.1〜50μm 、好
ましくは0.2〜15μm である。0.1μm 未満では
機械的に分子鎖を切断することは困難であり、フッ素化
による十分な撥水性の向上はみられない。また、50μ
m を超えると水滴が凹部に入り込み撥水性の向上効果は
少なくなる。
【0014】ブラスト終了後、水で超音波洗浄を行って
ブラスト材を取り除き、更に必要に応じて、酸、塩基、
有機溶剤、加温などにより、チューブ表面に残存するブ
ラスト材を洗浄する。例えば、ブラスト材としてガラス
を用いた場合には、フッ酸を用いるのが好ましく、フッ
酸の濃度は0.1〜47%、特に10〜20%であるの
が好ましい。また、ブラスト材として鉄を用いた場合に
は、王水(硝酸:塩酸=1:3)を用いるのが好まし
く、氷又はドライアイスを用いた場合には、加温するの
が好ましい。
【0015】次に、このようにして外表面を粗したチュ
ーブの内部に治具を挿入した状態でフッ素ガスと接触さ
せる。ここで用いられる治具は、フッ素処理の際に、チ
ューブに熱が加わっても収縮しないようにするためのも
のであり、チューブの内側の形状とほぼ同じ形状及びサ
イズの外形を有し、耐フッ素性の材質、例えばPTF
E、Ni、モネルなどで製造されたものが好ましい。ま
た、この治具は、使用時にはチューブの形状に組み立て
られ、フッ素処理による加熱後に、容易にはずすことが
できるよう、チューブの長さ方向に2分割又は3分割等
されている構造であるものが好ましい。なお、このよう
な治具は、フッ素処理の際にチューブ内部に挿入されて
いればよく、ブラスト処理前又はブラスト処理後にチュ
ーブに挿入することができる。
【0016】チューブ外表面に接触させるフッ素ガス
は、単独で又は窒素、アルゴン等の不活性ガスと混合し
て用いることができる。不活性ガスとの混合で用いる際
の不活性ガス濃度は10〜90%が好ましい。フッ素ガ
ス濃度と接触時間とは、相互に密接な関係があり、高濃
度であれば短時間でよく、低濃度の場合には長時間を要
する。また、フッ素ガス処理容器中へのチューブの充填
量とフッ素ガス量とも相互に関係があり、充填量が少な
ければフッ素ガス量も少なく、充填量が多ければフッ素
ガス量も多くなる。例えば、処理容器中におけるフッ素
ガス濃度は10〜760torrで、接触時間は10分〜1
時間が好ましい。
【0017】フッ素化の温度は常温〜250℃が好まし
く、特に100〜120℃では処理後に急冷を行わず
に、その熱収縮性能を保つことができるので好ましい。
また、120℃を超えて250℃迄の温度でフッ素化を
行った場合は、水中に漬ける等の方法で急冷するとその
熱収縮性を保つことができる。尚、フッ素化温度は常温
未満では高い撥水性が得難く、250℃を超えると表面
が溶融し、凹凸が失われることがあるので好ましくな
い。
【0018】より具体的には、表面を粗した後のフッ素
系樹脂製チューブに治具をセットして気密容器に挿入
し、空気を除去して所定温度まで加熱し、フッ素ガス又
はフッ素ガスと不活性ガスとの混合ガスを導入して所定
時間接触せしめた後、残存フッ素ガスを除去するため、
窒素ガスで置換して容器から取り出し、冷却して治具か
ら外すことにより製造するのが好ましい。
【0019】このようにして得られる本発明の撥水性熱
収縮チューブは、外表面の接触角が140°以上で、か
つ熱収縮率が10%以上のものである。ここで、熱収縮
率は、例えばチューブの断面形状が円形の場合、加熱前
と加熱後のチューブの外周を測定し、円周率で除して収
縮前後の外径を求め、この外径より次式に従って求める
ことができる。また、断面形状が三角形、四角形等の円
形以外のものの場合も、同様にして求めることができ
る。
【0020】
【数1】
【0021】本発明の撥水性熱収縮チューブは、撥水性
を必要としている部材にかぶせ、通常の熱収縮チューブ
を収縮させる温度に加熱すると収縮し、部材に密着す
る。その表面の撥水性は、140°以上の高い接触角を
示し、最高値は160°以上にまで達する。このように
高い撥水性を示すのは、ブラストで得られた表面形状の
微細な凹凸により液体との付着面積が減少したことと、
生成した末端基をフッ素ガスで処理することにより低表
面エネルギー物質である−CF3基が増加したことの相
乗効果によるものである。また、本発明のチューブはフ
ッ素樹脂からなり、絶縁性を有しているため、このよう
な処理により、撥水性のみならず絶縁性も向上してい
る。
【0022】
【発明の効果】本発明の撥水性熱収縮チューブは、撥水
性が高く、耐久性にも優れたものであり、電線、ケーブ
ル、パイプ等を被覆するのに好適である。
【0023】
【実施例】次に、実施例と比較例により本発明を具体的
に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるもの
ではない。
【0024】実施例1 内径26mm、厚さ0.5mmの市販のPFA製熱収縮チュ
ーブを15cmの長さに切断し、この表面について、ブラ
スト材としてガラス♯200を用い、圧力3.0kg/cm
2 で約0.5秒/cm2 ショットブラストを行った後、1
5%フッ酸水溶液につけ表面に残ったブラスト材を洗浄
・除去した。次に、このPFA製チューブを、フッ素処
理の加熱による収縮を防ぐため、直径26mmの二つ割り
のPTFE製治具にセットし、外径2インチ、長さ60
0mmの円柱状ニッケル製反応容器に静置し、この容器内
を0.2torrに減圧した後、反応温度120℃、ガス濃
度100torrで30分間フッ素ガスと接触させた。処理
後、窒素ガスパージを行い、処理温度を保った反応容器
内からサンプルを取り出し、完全に冷えた後、治具から
はずし、撥水性熱収縮チューブを得た。
【0025】得られた撥水性熱収縮チューブを切り開
き、水との接触角を測定し、撥水性の程度を求めた。な
お、接触角は、接触角測定機(協和界面化学社製、FA
CECA−A)を用い、液滴法により測定した。すなわ
ち、液滴容量を2μl に統一した蒸留水の水滴を試料表
面に滴下し、平行接触角を読みとった。接触角の値は1
0個の測定結果の平均値により決定した。また、この撥
水性熱収縮チューブを120℃で加熱収縮させ、前記式
に従って熱収縮率を求めた。更に、収縮後の撥水性につ
いて、マイクロシリンジを用いて、30μl の純水の液
滴を熱収縮チューブの長さ方向に、約1cm間隔で滴下
し、チューブ上に残った液滴数を全液滴数で除して10
0をかけ、残水率(%)として表示した。以上の結果を
表1に示す。
【0026】実施例2 内径33mm、厚さ0.5mmの市販のFEP製熱収縮チュ
ーブを15cmの長さに切断したものを用い、実施例1と
同様に撥水性熱収縮チューブを製造し、同様に接触角、
熱収縮率及び残水率を測定した。結果を表1に併せて示
す。
【0027】
【表1】
【0028】比較例1 実施例1で用いたものと同じPFA製熱収縮チューブを
15cmの長さに切断し、これを表面処理することなく、
その接触角、熱収縮率及び残水率を測定した。結果を表
2に示す。
【0029】比較例2 内径25mm、厚さ0.5mm、長さ10cmのエチレンプロ
ピレン(EP)製ゴムチューブの表面を、♯400のサ
ンドペーパーでバフ加工し、フッ素樹脂エマルジョンを
塗布後部材表面に被覆し、ヒートガンで加熱処理を行っ
た。実施例1と同様にして接触角、熱収縮率及び残水率
を測定した。結果を表2に示す。
【0030】
【表2】
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29K 105:02 B29L 23:00 (72)発明者 市川 美奈 千葉県佐倉市大作2丁目4番2号 秩父小 野田株式会社中央研究所内 (72)発明者 小野 雅宏 茨城県石岡市大字柏原6−1 株式会社ア スク中央研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フッ素系樹脂からなり、外表面の接触角
    が140°以上であり、かつ熱収縮率が10%以上であ
    ることを特徴とする撥水性熱収縮チューブ。
  2. 【請求項2】 フッ素系樹脂からなるチューブの外表面
    をブラストにより粗した後、チューブ内部に治具を挿入
    した状態でチューブ外表面にフッ素ガスを接触させるこ
    とにより得られる請求項1記載の撥水性熱収縮チュー
    ブ。
  3. 【請求項3】 フッ素系樹脂からなるチューブの外表面
    をブラストにより粗した後、チューブ内部に治具を挿入
    した状態でチューブ外表面にフッ素ガスを接触させるこ
    とを特徴とする撥水性熱収縮チューブの製造方法。
JP19460095A 1995-07-31 1995-07-31 撥水性熱収縮チューブ及びその製造方法 Pending JPH0939093A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010012600A (ja) * 2008-06-30 2010-01-21 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 超撥水性材料及びその製造方法
JP2010018002A (ja) * 2008-07-14 2010-01-28 Olympus Corp マーキング部付きフッ素樹脂チューブおよびその製造方法
US11077605B2 (en) 2016-09-29 2021-08-03 Fujifilm Corporation Tube
JP2022033133A (ja) * 2015-09-11 2022-02-28 グンゼ株式会社 フッ素樹脂製の引き裂きチューブ

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JP2010018002A (ja) * 2008-07-14 2010-01-28 Olympus Corp マーキング部付きフッ素樹脂チューブおよびその製造方法
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