JPH11209487A - フッ素樹脂管状体又は棒状体の外表面の処理方法 - Google Patents

フッ素樹脂管状体又は棒状体の外表面の処理方法

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JPH11209487A
JPH11209487A JP883598A JP883598A JPH11209487A JP H11209487 A JPH11209487 A JP H11209487A JP 883598 A JP883598 A JP 883598A JP 883598 A JP883598 A JP 883598A JP H11209487 A JPH11209487 A JP H11209487A
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rod
tubular
tubular body
fluororesin
atmospheric pressure
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JP883598A
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Tomoyuki Murakami
知之 村上
Kazuyoshi Uemori
一好 上森
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Nitto Denko Corp
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Nitto Denko Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】フッ素樹脂管状体又は棒状体の外表面を均一に
大気圧プラズマ処理して、その接着性を高める方法を提
供することにある。 【解決手段】本発明によるフッ素樹脂管状体又は棒状体
の外表面の処理方法は、管状の絶縁体1の外表面に一対
の平行電極対2a及び2bを螺旋状に巻き付けて敷設
し、この管状の絶縁体の内部に大気圧の不活性ガスを導
入すると共に、雰囲気の酸素濃度を1000ppm以下
とし、管状の絶縁体の内部にフッ素樹脂管状体又は棒状
体3を導き、大気圧下でグロー放電プラブマを発生させ
て、上記フッ素樹脂管状体又は棒状体の外表面をプラブ
マ処理して、その接着性を高めることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フッ素樹脂管状体
又は棒状体の外表面の処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】フッ素樹脂管状体又は棒状体は、そのす
ぐれた耐熱性、耐薬品性、電気絶縁性等から種々の分野
において用いられているが、反面、非接着性であるの
で、その外表面に他の材料と積層する場合には、通常、
予め、表面処理がなされている。一般に、フッ素樹脂管
状体又は棒状体の表面処理方法としては、従来、種々の
方法が知られているが、いずれも問題がある。
【0003】例えば、特開平5−106053号公報に
は、管状体の内部に低圧グロープラズマを発生させて、
管状体の内面を処理する方法が記載されており、同様
に、特開平5−202481号公報には、管状体の内部
に大気圧下でグロープラズマを発生させて、管状体の内
面を処理する方法が記載されているが、いずれも、管状
体の外表面を処理することはできない。
【0004】そこで、特開平6−226810号公報に
は、フッ素樹脂管状体の外表面を大気圧下でプラズマ処
理して、その接着性を高める方法が記載されているが、
この方法においては、プラズマ処理装置における電極が
板状であるとみられ、従って、電極と管状体との間の距
離が一定でなく、管状体の外表面を確実に且つ均一に処
理することが困難である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、フッ素樹脂
管状体又は棒状体の外表面のプラブマ処理における上述
した事情に鑑みてなされたものであって、フッ素樹脂管
状体又は棒状体の外表面を確実且つ均一に大気圧プラズ
マ処理して、その接着性を高める方法を提供することを
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によるフッ素樹脂
管状体又は棒状体の外表面の処理方法は、管状の絶縁体
の外表面に一対の平行電極対を螺旋状に巻き付けて敷設
し、この管状の絶縁体の内部に大気圧の不活性ガスを導
入すると共に、雰囲気の酸素濃度を1000ppm以下
とし、管状の絶縁体の内部にフッ素樹脂管状体又は棒状
体を導き、大気圧下でグロー放電プラブマを発生させ
て、上記フッ素樹脂管状体又は棒状体の外表面をプラブ
マ処理して、その接着性を高めることを特徴とする。
【0007】特に、本発明によれば、上記不活性ガスと
して窒素ガスを用いて、フッ素樹脂管状体又は棒状体の
外表面のN1sの表面元素比率が0.3%以上で、且つ、O
1sの表面元素比率が1.0%以上となるようにプラブマ処
理することが好ましい。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明による方法において、上記
管状の絶縁体としては、例えば、プラスチックやガラス
等の絶縁体からなる管体が用いられ、図1に示すよう
に、このような管状の絶縁体1の外表面に一対の平行電
極対2が螺旋状に巻き付けて敷設される。電極として
は、銅、アルミニウム、ステンレス鋼等からなる箔又金
属線が用いられる。
【0009】上記電極対のうち、一方の電極は高圧電極
2aであり、他方の電極はアース電極2bであり、上記
高圧電極は、通常、商用周波数である50Hzから10
kHzの範囲の交流電源3に接続される。上記電極対間
の距離Lは高電圧絶縁できればよく、通常、1〜20m
mの範囲である。
【0010】電源の周波数が50Hzを下回るときは、
放電を維持することが困難であり、10kHzを越える
ときは、局部放電へ移行しやすくなり、目的とする外表
面の均一な処理が困難となる。他方、高周波電圧は、1
kVから10kVの範囲が好ましい。高周波電圧が1k
Vよりも低いときは、安定にプラブマ放電を得ることが
できず、他方、10kVよりも高いときは、異常放電が
起こって、放電の制御ができない。
【0011】特に、本発明においては、管状の絶縁体の
内部において、フッ素樹脂管状体又は棒状体の外表面の
大気圧プラブマ処理を確実に且つ均一に行なうために
は、図2に示すように、管状の絶縁体1の内径をD、フ
ッ素樹脂管状体又は棒状体4の外径をdとすれば、上記
Dとdとの差、即ち、D−dが1〜15mmの範囲にあ
るのがよく、特に、4〜10mmの範囲にあるのがよ
い。また、前記高圧電極2aとアース電極2bとからな
る電極対2間の距離Lも、1〜15mmの範囲にあるの
がよく、特に、4〜10mmの範囲にあるのがよい。こ
れらDとdとの差や電極対間の距離Lが小さすぎるとき
は、絶縁破壊が起こるおそれがあり、他方、大きすぎる
ときは、高電圧を必要とし、アーク放電へ移行しやすい
からである。
【0012】本発明による方法においては、管状の絶縁
体の内部は大気圧の不活性ガス雰囲気におかれ、酸素濃
度を1000ppm以下、好ましくは、500ppm以
下、特に好ましくは、300ppm以下として、大気圧
プラブマを発生させて、フッ素樹脂管状体又は棒状体の
外表面をプラブマ処理する。酸素濃度が1000ppm
よりも大きいときは、プラブマ処理を行なっても、フッ
素樹脂管状体又は棒状体の外表面に接着性を与えること
ができない。
【0013】本発明においては、上記不活性ガスとして
は、窒素、二酸化炭素、ヘリウム、アルゴン等のガスが
用いられるが、処理効果や経済性を考慮すれば、窒素ガ
スが最も有利である。特に、本発明によれば、フッ素樹
脂管状体又は棒状体の外表面に実用的な接着性を付与す
るためには、上記不活性ガスとして窒素ガスを用いて、
上記フッ素樹脂管状体又は棒状体の外表面のXPS(X
線光電子分光法)によるN1sの表面元素比率が0.3%以
上で、且つ、又はO1sの表面元素比率が1.0%以上とな
るようにプラブマ処理することが望ましい。ここに、N
1sは、上記フッ素樹脂管状体又は棒状体の外表面のプラ
ブマ処理によって生成し、O1sは、処理によって生成し
たラジカルが処理後に空気と接触して生成したものと推
測される。
【0014】また、本発明によれば、上記不活性ガスに
は炭化水素ガスやアルコールガスや重合性単量体ガス等
の反応性ガスを加えてもよい。炭化水素ガスとしては、
例えば、トルエンを挙げることができ、また、アルコー
ルガスとしては、例えば、メタノールガスを挙げること
ができるが、しかし、これらに限定されるものではな
い。このように、不活性ガスに上述したような反応性ガ
スを加えると、フッ素樹脂管状体又は棒状体の処理表面
のフッ素成分が減少し、反応性ガスに由来する炭素原子
や水素原子が増える結果、表面の接着性が一層高められ
る。
【0015】本発明によれば、フッ素樹脂管状体又は棒
状体におけるフッ素樹脂は、特に、限定されるものでは
ないが、具体例としては、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−ヘキ
サフルオロプロピレン共重合体(FEP)、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−エチレン
共重合体(ETFE)、ポリクロロトリフルオロエチレ
ン(PCTFE)、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)、テトラフ
ルオロエチレン−フッ化ビニリデン共重合体等を挙げる
ことができる。
【0016】また、本発明において、その外表面を処理
するフッ素樹脂管状体又は棒状体の大きさは、特に、限
定されるものではなく、例えば、外径1mmのもので
も、外径200mm以上のものでもよい。
【0017】本発明によれば、フッ素樹脂管状体又は棒
状体をバッチ式にて処理することができるのみならず、
管状の絶縁体内をフッ素樹脂管状体又は棒状体を走行さ
せることによって、連続的に処理することもできる。
【0018】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではな
い。
【0019】実施例1 図2に示すように、長さ500mm、外径12mm、肉
厚1mmの硬質ガラス管1の外側にそれぞれ幅3mm、
厚さ0.05mmのアルミニウム箔からなる電極対2を電
極間距離Lが6mmとなるように螺旋状に(上記ガラス
管の一端から軸方向380mmの長さにわたって)巻き
付け、一方を高圧電極2aとし、他方をアース電極2b
とし、これら電極の上に透明な合成樹脂粘着テープ(図
示せず)を巻き付けて、電極を固定した。
【0020】中央に直径5.1mmの通孔と窒素ガスの導
入管5又は排出管(図示せず)を備えたゴム栓6を用意
し、これによって上記ガラス管の両端を封じ、上記通孔
に被処理物であるPFA管(外径5mm、内径4.6m
m)4を挿通した。
【0021】そこで、上記ガラス管の一端から窒素ガス
を2L/分の割合でガラス管内に導入したところ、10
分後にガラス管内の酸素濃度は85ppmとなった。こ
こで、上記PFA管を1m/分の速度で走行させなが
ら、前記高圧電極に周波数5kHz、電圧6kVの高周
波交流電圧を印加して、上記PFA管の外表面を大気圧
プラズマ処理した。このようにして処理したPFA管を
螺旋状に切り開き、幅10mmのテープ状の試料を得、
その外表面の接着力を測定した。
【0022】即ち、試料の処理面(外表面)にエポキシ
樹脂接着剤(コニシ株式会社製ボンドEセット)を塗布
し、塗布面を相互に貼り合わせ、80℃で2時間、加熱
硬化させた。接着剤がはみ出ている試料の両側1mmを
除去し、試料幅8mmにて万能引張試験機で180°ピ
ール剥離力(引張速度200mm/分)を測定した。結
果を表1に示す。
【0023】実施例2〜6 表1に示すような内径Dの硬質ガラス管の外表面に実施
例1と同様にしてアルミニウム箔からなる電極対を電極
間距離Lにて螺旋状に敷設し、ガラス管内を大気圧の窒
素雰囲気とすると共に、酸素濃度を表1に示すように調
節し、実施例1と同様にして、表1に示すようなフッ素
樹脂管状体をガラス管内を走行させて、その外表面を大
気圧プラブマ処理した。実施例4においては、窒素ガス
にメタノールガスを3容量%加えた。このように処理し
たフッ素樹脂管状体について、外表面の接着力を実施例
1と同様にして測定した。結果を表1に示す。
【0024】比較例1 窒素ガス雰囲気中の酸素濃度を1280ppmとした以
外は、実施例1と同様にして、PFA管の外表面を大気
圧プラブマ処理した。このように処理したPFA管につ
いて、外表面の接着力を実施例1と同様にして測定し
た。結果を表1に示す。
【0025】比較例2 ガラス管内の雰囲気を大気圧の酸素とした以外は、実施
例1と同様にして、PFA管の外表面を大気圧プラブマ
処理した。このように処理したPFA管について、外表
面の接着力を実施例1と同様にして測定した。結果を表
1に示す。
【0026】
【表1】
【0027】
【発明の効果】以上のように、本発明の方法によれば、
フッ素樹脂管状体又は棒状体の外表面を確実に且つ均一
に大気圧プラズマ処理して、その接着性を高めることが
できる。特に、本発明によれば、フッ素樹脂管状体又は
棒状体の外表面を連続的に大気圧プラズマ処理すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】は、本発明の方法において用いる電極を示す要
部斜視図である。
【図2】は、本発明の方法を示す一部切欠き要部斜視図
である。
【符号の説明】
1…管状の絶縁体、2a…高圧電極、2b…アース電
極、3…電源、4…フッ素樹脂管状体又は棒状体、L…
電極対間の距離L。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B29L 31:06

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】管状の絶縁体の外表面に一対の平行電極対
    を螺旋状に巻き付けて敷設し、この管状の絶縁体の内部
    に大気圧の不活性ガスを導入すると共に、雰囲気の酸素
    濃度を1000ppm以下とし、管状の絶縁体の内部に
    フッ素樹脂管状体又は棒状体を導き、大気圧下でグロー
    放電プラブマを発生させて、上記フッ素樹脂管状体又は
    棒状体の外表面をプラブマ処理して、その接着性を高め
    ることを特徴とするフッ素樹脂管状体又は棒状体の外表
    面の処理方法。
  2. 【請求項2】不活性ガスとして窒素ガスを用いて、フッ
    素樹脂管状体又は棒状体の外表面のXPS(X線光電子
    分光法)によるN1sの表面元素比率が0.3%以上で、且
    つ、又はO1sの表面元素比率が1.0%以上となるように
    プラブマ処理する請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】フッ素樹脂がポリテトラフルオロエチレ
    ン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレ
    ン共重合体又は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である請求項1又は2
    に記載の方法。
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