JPH0350156B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、複数本のフツ素樹脂チユーブが束
ねられてスリーブと一体化したフツ素樹脂チユー
ブ束の製造方法に係り、特に、各フツ素樹脂チユ
ーブの端末開口部のつぶれや変形の少ない製造方
法に関する。

［従来の技術］ フツ素樹脂は、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。フツ素樹脂で形成されたチユーブは、配管材
料として他の材質からなるチユーブと同様に一本
のまま使用されことが多いが、多数本束ねてその
両端部を一体化したチユーブ束を、例えば特開昭
60−259898号などに示されるように、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（本出願人の提案による実開昭
62−27703号）。

ところで、これらフツ素樹脂チユーブ束は、端
末接続を容易にするため、端部にフツ素樹脂スリ
ーブを外嵌し、各チユ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ユーブの開
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、流体をチユーブ内に流した
ときに流速の差となつてあらわれ、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
め、特にかかる用途にチユーブ束を使用する場合
は、チユーブ束には端部において、すべてのチユ
ーブにつぶれがあつてはなら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、従来これらチユーブ束の端末成
形は、フツ素樹脂が非粘着性であることから熱融
着により行なわれており、このため加熱時におけ
るチユーブの軟化や膨脹などが原因となつてチユ
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、フツ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ツ
化エチレン樹脂（以下PTFEと称す）からなるチ
ユーブを用いた場合は、PTFEが非粘着性である
ことに加え、他のフツ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。このため端末の一体成形を行なつたときに、
結合部に気密性不良を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チユーブ束の
端勝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チユーブを密着状態にし
て熱融着を行なうと、各PTFEチユーブが融点を
越えたところで大幅に膨脹し、しかもスリーブが
内側にも膨脹するので、その膨脹圧により各
PTFEチユーブ同志が圧着して結合強度は向上す
るが、その反面、特にチユーブ束の最外周に位置
するチユーブがつぶれやすくなる。したがつて、
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あつ
た。

そこで、PTFEチユーブ束を製造する方法とし
て、特開昭60−259898号では、PTFEチユーブの
内部にガラスビーズ、金属粉末等のつぶれ防止の
ための耐熱材料を充填し、さらにPTFEチユーブ
の端末外周に熱流動性フツ素樹脂を設け、該熱流
動性フツ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
チユ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チユーブが溶
融したときに、それら充填剤がチユーブ内周面に
付着して残ることがある。かかるチユーブ束は、
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、
各チユーブの端末開口部の変形が少なく、開口状
態が良好に保持され、しかも作業性が大幅に向上
したフツ素樹脂チユーブ束の製造方法の提供をそ
の目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、この発明によれば、
熱流動性フツ素樹脂からなる熱収縮チユーブをほ
ぼ密接状態で端部に外嵌したフツ素樹脂チユーブ
を複数本束ね、これらフツ素樹脂チユーブの束の
端部にフツ素樹脂スリーブをほぼ密接状態に外嵌
し、次いでこの端部を前記熱収縮チユーブの融点
以上に加熱することにより、該熱収縮チユーブを
収縮させながら溶融して、前記フツ素樹脂チユー
ブとスリーブとを接合一体化し、しかる後に該接
合部を冷却固化する工程を含むフツ素樹脂チユー
ブ束の製造方法を構成する。

この構成において、フツ素樹脂チユーブとして
は、PTFEで形成されたものが各種特性の面から
好適であり、この場合接合部を形成する熱収縮チ
ユーブには、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樹脂（以下
PFAと称す）からなるものが接合強度などの面
から好適である。

［作用］ この発明によるフツ素樹脂チユーブ束の製造方
法において、各フツ素樹脂チユーブの端末部分に
ほぼ密接状態で外嵌される熱収縮チユーブは、加
熱による収縮して該フツ素樹脂チユーブを外側よ
り締め付け、加熱によるフツ素樹脂チユーブの膨
脹を適度に抑え、軟化したフツ素樹脂チユーブ同
志の圧迫による変形等を阻止しながら溶融する。
このため各フツ素樹脂チユーブは、熱収縮チユー
ブの溶融後においても、チユーブを拘束せずに熱
融着する従来方法に比べて膨脹率が小さく、互い
に圧迫することはほとんどない。ここで、熱収縮
チユーブは各フツ素樹脂チユーブの熱膨脹を外側
から抑える効果はあるが、その収縮力は、フツ素
樹脂チユーブの外径に大きな変化をおよぼすもの
でない。しかも、収縮後には伸ばされていた管壁
が拡張加工前の厚さに戻る（収縮前よりも肉厚が
増加する）ため、チユーブ間及び最外周に位置す
るチユーブとスリーブとの間に存在する〓間は、
収縮の前後においては実質的に変化せず、気密結
合の妨げにはならない。

そして、この溶融した熱収縮チユーブは、フツ
素樹脂スリーブの内側への膨脹圧を無理なく吸収
して内側のフツ素樹チユーブへの圧迫を阻止する
と共に、各フツ素樹チユーブの若干の膨脹圧も吸
収しながら各チユーブ間の〓間を埋める。そし
て、熱収縮チユーブを構成していた熱流動性フツ
素樹が固化することにより接合部が形成される。

したがつて、末端成形時に各フツ素樹チユーブ
が互いに圧迫することがなく、且つフツ素樹脂ス
リーブが内側のフツ素樹チユーブを圧迫すること
もないので、各フツ素樹チユーブは端部におい
て、つぶれや変形等を生ずることなく、スリーブ
と共に確実に接合一体化される。

また、本発明による製造方法によれば、従来の
ようにフツ素樹チユーブのつぶれを阻止するため
の充填剤が不要であるから、作業性が大幅に向上
し、さらにチユーブ内周面に充填剤が残留するこ
ともないので、移送液体の汚染がなく、好都合で
ある。

［実施例］ 第１図はこの発明の製造方法により得られるフ
ツ素樹脂チユ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。

図示のフツ素樹脂チユーブ束１は、束ねられた
複数本のフツ素樹脂チユーブ２と、これらフツ素
樹脂チユーブ２の端部に外嵌されるフツ素樹脂ス
リーブ３と、このフツ素樹脂スリーブ３と前記各
フツ素樹脂チユーブ２とを接合一体化して端部に
気密構造を形成する接合部４から構成されてい
る。

ここで接合部４は、融点以上に加熱すると流動
性を示すPFA等の熱流動性フツ素樹脂からなり、
第２図に詳細に示されるように、隣り合う各フツ
素樹脂チユーブ２間の〓間、及びフツ素樹脂チユ
ーブ２とフツ素樹脂スリーブ３との間の〓間を埋
めてこれらを結着一体化するもので、その形成方
法は、第３図に示すように、まずフツ素樹脂チユ
ーブ２の端部に熱流動性フツ素樹脂からなる熱収
縮チユーブ４ａを外嵌し、これらを複数本束ねて
その端部にフツ素樹脂スリーブ３を外嵌する。そ
して、この端部をヒータ等を用いて加熱すると、
熱収縮チユーブ４ａが収縮して各フツ素樹脂チユ
ーブ２を外側から締め付けるが、その収縮力は内
側のフツ素樹脂チユーブ２の外径を大きく変化さ
せるものではなく、しかも熱収縮チユーブの管壁
は、収縮後に拡張加工前の肉厚に戻りその厚さが
増加するので、加工前にチユーブ間等に存在して
いた〓間が広がることはない。この熱収縮チユー
ブ４ａの締め付けにより、各フツ素樹脂チユーブ
２の径方向への膨脹が抑えられ、隣り合うチユー
ブ同志の圧迫が阻止されるので、フツ素樹脂チユ
ーブ２は軟化状態になつてもつぶれたり、あるい
は変形することがない。さらに加熱すると、熱収
縮チユーブ４ａは、フツ素樹脂チユーブ２の膨脹
を抑えた状態で溶融する。この溶融した熱収縮チ
ユーブ４ａは流動性があるので、フツ素樹脂チユ
ーブ２の径方向外方への若干の膨脹圧と、フツ素
樹脂スリーブ３の径方向内方への膨脹圧により押
圧されて余分な熱流動性フツ素樹脂が、長手方向
に逃げてそれらの膨脹圧を吸収しながらフツ素樹
脂チユーブ２のフツ素樹脂スリーブ３の〓間、及
びフツ素樹脂チユーブ２間の〓間を埋める。そし
て、端部を冷却すると、熱流動性フツ素樹脂がこ
れらを結着せしめ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ツ素樹脂チユーブ束１は、
端末成形時に、加熱によるフツ素樹脂チユーブ２
の熱膨脹が抑制されてチユーブ同志の圧迫が阻止
されると共に、フツ素樹脂スリーブ３の内側への
膨脹圧も吸収されることから、成形後のフツ素樹
脂チユーブ２につぶれや変形等の発生がなく、各
フツ素樹脂チユーブ２の開口部は良好に保持され
る。このため、チユーブ束１の一方の端部から各
フツ素樹脂チユーブ２内に流体を流した時に、各
チユーブ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、本発明の製造方法によれば、フツ素樹
脂チユーブ２の潰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、しかもチユーブ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。本発明によるフツ素樹脂チユーブ束１を脱気
管として使用する時は、フツ素樹脂チユーブ２と
して、フツ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、
熱収縮チユーブ４ａとしてはPFAからなるもの
が好適である。さらに、特公昭51−18991号、特
開昭60−104319号等に記載の方法によつて製造さ
れる延伸連続気孔性多孔質四フツ化エチレン樹脂
で形成されたチユーブを通常のPTFEチユーブに
代えて使用すれば、そのチユ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、チユーブ
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ツクチユーブに比
べ、差圧がチユーブ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、チユーブ２としてPTFEの代わりに、
PFA、四フツ化エチレン−六フツ化プロピレン
共重合樹脂（FEP）、エチレン−テトラフルオロ
エチレン共重合樹脂（ETFE）などからなるもの
の使用も可能であり、スリーブ３についてもチユ
ーブ２と同様に各種フツ素樹脂からなるものを使
用することができ、これらはチユーブ束１の使用
条件等に応じて適宜選定すればよい。

また、溶融固化して接合部４となる熱収縮チユ
ーブ４ａを構成する熱流動性フツ素樹脂として
は、PFA、FEP、ETFEなどの使用が可能であ
り、その肉厚、収縮率等については、フツ素樹脂
チユーブ２の本数、外径、肉厚等に応じて選択さ
れる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によるフツ素樹
脂チユーブ束の製造方法では、熱流動性フツ素樹
脂からなる熱収縮チユーブがフツ素樹脂チユーブ
の膨脹を抑えながら溶融固化して各フツ素樹脂チ
ユーブとフツ素樹脂スリーブとの接合一体化せし
めるから、チユーブ端部に潰れや変形が発生しな
い。したがつて、かかる方法によつて得られるフ
ツ素樹脂チユーブ束は、各チユーブにおいて流速
に差が生じないので、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、この製造方法によれば、端末成形時にチ
ユ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、しかもチユーブ内面に残留物も残ら
ないので、フツ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
使用する場合にきわめて都合がよい。

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、
チユーブ本数を増減して実施したり、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。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明により得られるフツ素樹脂チ
ユ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：フツ素樹脂チユーブ、３：フツ素樹脂スリ
ーブ、４：接合部、４ａ：熱収縮チユーブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱流動性フツ素樹脂からなる熱収縮チユーブ
   をほぼ密接状態で端部に外嵌したフツ素樹脂チユ
   ーブを複数本束ね、これらフツ素樹脂チユーブの
   束の端部にフツ素樹脂スリーブをほぼ密接状態に
   外嵌し、次いでこの端部を前記熱収縮チユーブの
   融点以上の温度に加熱することにより、該熱収縮
   チユーブを収縮させながら溶融して、前記フツ素
   樹脂チユーブとスリーブとを接合一体化し、しか
   る後に該接合部を冷却固化する工程を含むフツ素
   樹脂チユーブ束の製造方法。