JPH0580795B2 - - Google Patents
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- JPH0580795B2 JPH0580795B2 JP1038467A JP3846789A JPH0580795B2 JP H0580795 B2 JPH0580795 B2 JP H0580795B2 JP 1038467 A JP1038467 A JP 1038467A JP 3846789 A JP3846789 A JP 3846789A JP H0580795 B2 JPH0580795 B2 JP H0580795B2
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- Japan
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- tube
- ptfe
- heater
- spherulites
- specific gravity
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/14—Extreme weather resilient electric power supply systems, e.g. strengthening power lines or underground power cables
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、液体中に直接浸漬して液体を加熱す
るのに用いる四弗化エチレン樹脂チユーブ絶縁被
覆電熱線ヒータの改良に関するものである。
るのに用いる四弗化エチレン樹脂チユーブ絶縁被
覆電熱線ヒータの改良に関するものである。
［従来の技術］
従来、化学薬品の加熱・保温や半導体処理液、
洗浄液の加熱・保温等において、液体中に直接浸
漬して用いる電熱線ヒータにおいては、電熱線の
絶縁被覆として、とくに耐薬品性、耐熱性、電気
絶縁性に優れた弗素樹脂チユーブが使用されてい
る。
洗浄液の加熱・保温等において、液体中に直接浸
漬して用いる電熱線ヒータにおいては、電熱線の
絶縁被覆として、とくに耐薬品性、耐熱性、電気
絶縁性に優れた弗素樹脂チユーブが使用されてい
る。
上記弗素樹脂チユーブとしては、連続ペースト
押出し焼成により製作された四弗化エチレン樹脂
（以下、PTFEと呼ぶ）チユーブ、またはパーフ
ルオロアルコキシを側鎖に有するパーフルオロア
ルコキシ樹脂（以下、PFA）チユーブが多用さ
れている。
押出し焼成により製作された四弗化エチレン樹脂
（以下、PTFEと呼ぶ）チユーブ、またはパーフ
ルオロアルコキシを側鎖に有するパーフルオロア
ルコキシ樹脂（以下、PFA）チユーブが多用さ
れている。
そして、上記の絶縁被覆用チユーブを電熱線に
かぶせ、コイル状に加工したり、あるいは他の形
状に加工してヒータを構成している。
かぶせ、コイル状に加工したり、あるいは他の形
状に加工してヒータを構成している。
［発明が解決しようとする問題点］
しかし、上記ヒータの電熱線絶縁被覆用の
PTFEチユーブは液体浸漬中における電気絶縁耐
久性に難点がある。
PTFEチユーブは液体浸漬中における電気絶縁耐
久性に難点がある。
すなわち、連続ペースト押出し焼成により製作
されたPTFEチユーブは、一般に焼成時間が短い
ため、液体透過性が比較的大きく、しかも流体が
高温状態にあることから、透過性がより大きくな
り、金属電熱線を腐食させることがある。また、
このPTFEチユーブへの流体の浸透で絶縁抵抗が
低下することもある。
されたPTFEチユーブは、一般に焼成時間が短い
ため、液体透過性が比較的大きく、しかも流体が
高温状態にあることから、透過性がより大きくな
り、金属電熱線を腐食させることがある。また、
このPTFEチユーブへの流体の浸透で絶縁抵抗が
低下することもある。
また、連続ペースト押出し焼成により製作され
たPTFEチユーブは、寸法安定性の点でも不安定
で、チユーブが加熱されると長さが短くなる性質
がある。この性質のため、金属電熱線にPTFEチ
ユーブを被覆し、それをコイル状に形状加工して
ヒータとして使用したり、使用前に熱処理を行う
と、PTFEチユーブは収縮挙動を起こすが、コイ
ル状の加工されているので、自由に収縮できず、
切れる場合がしばしばある。またチユーブが切れ
ない場合でも、チユーブに常に歪が残存している
ため、液体の浸透性は大きい。
たPTFEチユーブは、寸法安定性の点でも不安定
で、チユーブが加熱されると長さが短くなる性質
がある。この性質のため、金属電熱線にPTFEチ
ユーブを被覆し、それをコイル状に形状加工して
ヒータとして使用したり、使用前に熱処理を行う
と、PTFEチユーブは収縮挙動を起こすが、コイ
ル状の加工されているので、自由に収縮できず、
切れる場合がしばしばある。またチユーブが切れ
ない場合でも、チユーブに常に歪が残存している
ため、液体の浸透性は大きい。
一方、PFAチユーブは、連続ペースト押出し
焼成PTFEチユーブほどではないが、比重が2.15
程度であるため、流体の浸透性の点で満足できな
い。また、寸法安定性についても、連続ペースト
押出し焼成PTFEチユーブと同様である。
焼成PTFEチユーブほどではないが、比重が2.15
程度であるため、流体の浸透性の点で満足できな
い。また、寸法安定性についても、連続ペースト
押出し焼成PTFEチユーブと同様である。
［問題点を解決するための手段］
本発明は、とくに上述した電熱線ヒータにおけ
るPTFEチユーブの流体浸透性を改良するために
なされたものであつて、前記PTFEチユーブとし
て、比重が2.16〜2.20に調整され、少なくともそ
の組織の一部に放射状に配向したカメラからなる
球晶を含む組織によつて構成され、分子の移動に
よる分子相互の絡み合いが形成されているPTFE
チユーブで電熱線を被覆することにより、上述し
た問題点の解決を図つたものである。
るPTFEチユーブの流体浸透性を改良するために
なされたものであつて、前記PTFEチユーブとし
て、比重が2.16〜2.20に調整され、少なくともそ
の組織の一部に放射状に配向したカメラからなる
球晶を含む組織によつて構成され、分子の移動に
よる分子相互の絡み合いが形成されているPTFE
チユーブで電熱線を被覆することにより、上述し
た問題点の解決を図つたものである。
前記組織を有するPTFEチユーブは、従来の連
続ペースト押出し焼成PTFEチユーブを融点以上
に再焼成し、冷却速度を調節する処理によつて容
易に得られる。
続ペースト押出し焼成PTFEチユーブを融点以上
に再焼成し、冷却速度を調節する処理によつて容
易に得られる。
［作用］
上記の如き再焼成処理によつて球晶が成長し、
分子が放射状に球状となり、配向（異方性）が除
去され、かつ球晶の生成に伴い、分子の移動が起
こり、互いに分子が絡み合つた構成のPTFEチユ
ーブにあつては、原料粉末相互間の融着が促さ
れ、組織はより強固に決着するので、液体の浸透
性は減少する。
分子が放射状に球状となり、配向（異方性）が除
去され、かつ球晶の生成に伴い、分子の移動が起
こり、互いに分子が絡み合つた構成のPTFEチユ
ーブにあつては、原料粉末相互間の融着が促さ
れ、組織はより強固に決着するので、液体の浸透
性は減少する。
また、再焼成されたPTFEチユーブにあつて
は、内部に残存していた歪も除去され、寸法安定
性も向上する。
は、内部に残存していた歪も除去され、寸法安定
性も向上する。
［発明の具体例］
上記組織を有する電熱線被覆PTFEチユーブは
従来の連続ペースト押出し焼成チユーブを再焼成
することによつて得られる。
従来の連続ペースト押出し焼成チユーブを再焼成
することによつて得られる。
従来の連続ペースト押出し焼成チユーブを再焼
成するための熱処理温度は、PTFEの融点以上
400℃以下の範囲が好ましく、再焼成時間は熱処
理温度によつて任意に調整する。
成するための熱処理温度は、PTFEの融点以上
400℃以下の範囲が好ましく、再焼成時間は熱処
理温度によつて任意に調整する。
上記熱処理においては、再焼成温度と、その後
の冷却速度は、PTFEチユーブの比重増大の因子
となつている。すなわち、同一熱処理温度の場
合、冷却速度が早いほど比重は小となり、また同
一冷却速度の場合、高温で焼成したものほど比重
は大きくなる。
の冷却速度は、PTFEチユーブの比重増大の因子
となつている。すなわち、同一熱処理温度の場
合、冷却速度が早いほど比重は小となり、また同
一冷却速度の場合、高温で焼成したものほど比重
は大きくなる。
実験によれば、再焼成の熱処理を行つた後、空
冷または水冷によつて冷却すると、球晶は小さく
なるが、チユーブにアバタ状のものができたり、
部分的に冷却速度が異なつたりして色ムラが生じ
易く、品質安定性が低下することが認められてい
る。
冷または水冷によつて冷却すると、球晶は小さく
なるが、チユーブにアバタ状のものができたり、
部分的に冷却速度が異なつたりして色ムラが生じ
易く、品質安定性が低下することが認められてい
る。
しかし、チユーブを再焼成した炉（電気炉）の
なかで、そのまま冷却すると、上記のような欠陥
部の発生はなくなり、品質の安定したものが得ら
れる。とくに、炉内で冷却すると、冷却速度の調
節ができ、比重を適度に調節できるので、結晶化
も進むことが確認されている。
なかで、そのまま冷却すると、上記のような欠陥
部の発生はなくなり、品質の安定したものが得ら
れる。とくに、炉内で冷却すると、冷却速度の調
節ができ、比重を適度に調節できるので、結晶化
も進むことが確認されている。
前記PTFEチユーブの比重の調整は、球晶の生
成と無関係に処理することが可能であり、球晶生
成の如何に拘らず、比重は上記焼成温度と冷却速
度とによつて操作することもできる。
成と無関係に処理することが可能であり、球晶生
成の如何に拘らず、比重は上記焼成温度と冷却速
度とによつて操作することもできる。
一方、PTFEチユーブの組織に球晶を生成する
には、高分子を移動させて球状に配置するための
エネルギーとして、温度と時間が必要である。
PTFEチユーブの熱処理においては、まず、ラメ
ラ状晶（板状）が生成し、しかる後にそれらが移
動して高次構造（球晶）が生成される。とくに
PTFEの場合は高分子を多少熱劣化させてから球
晶が生成される。この球晶の生成は連続押出し焼
成PTFEチユーブ組織の異方性を除去するもので
あつて、同一方向に配向しているものが、熱処理
によつて移動し、分子が絡み合うので、原料粉末
相互間の融着が促され、組織はより強固に結着
し、流体の浸透性が減少する。
には、高分子を移動させて球状に配置するための
エネルギーとして、温度と時間が必要である。
PTFEチユーブの熱処理においては、まず、ラメ
ラ状晶（板状）が生成し、しかる後にそれらが移
動して高次構造（球晶）が生成される。とくに
PTFEの場合は高分子を多少熱劣化させてから球
晶が生成される。この球晶の生成は連続押出し焼
成PTFEチユーブ組織の異方性を除去するもので
あつて、同一方向に配向しているものが、熱処理
によつて移動し、分子が絡み合うので、原料粉末
相互間の融着が促され、組織はより強固に結着
し、流体の浸透性が減少する。
前記生成球晶の大きさは、直径1μｍ〜25μｍの
ものがよい。直径が1μｍ以下の場合はPTFEチユ
ーブ組織内に異方性が残存し、原料粉末間の融着
が不充分で、流体の浸透性も充分に改良できな
い。一方、球晶直径が25μｍ以上になると、
PTFEチユーブの屈曲耐疲労性が低下し、コイル
状加工等により、チユーブ材質内に気泡が発生
し、外観上、白濁化し、流体の浸透性が大きくな
り、絶縁抵抗耐久性が減退する傾向がある。
ものがよい。直径が1μｍ以下の場合はPTFEチユ
ーブ組織内に異方性が残存し、原料粉末間の融着
が不充分で、流体の浸透性も充分に改良できな
い。一方、球晶直径が25μｍ以上になると、
PTFEチユーブの屈曲耐疲労性が低下し、コイル
状加工等により、チユーブ材質内に気泡が発生
し、外観上、白濁化し、流体の浸透性が大きくな
り、絶縁抵抗耐久性が減退する傾向がある。
［発明の実施例］
実施例 １
従来の連続ペースト押出し焼成PTFEチユーブ
（外径1.8mm、内径1.2mm、長さ15ｍ）を370℃の電
気炉中で７時間焼成し、50℃／hrで100℃まで冷
却してチユーブを炉内から取出し、比重を測定し
た。比重は室温測定で2.20であつた。また、偏光
顕微鏡でチユーブの内部組織を観察（倍率100）
したところ、第１図の顕微鏡写真の模写図に示す
ように、球晶の生成していることが確認された。
（外径1.8mm、内径1.2mm、長さ15ｍ）を370℃の電
気炉中で７時間焼成し、50℃／hrで100℃まで冷
却してチユーブを炉内から取出し、比重を測定し
た。比重は室温測定で2.20であつた。また、偏光
顕微鏡でチユーブの内部組織を観察（倍率100）
したところ、第１図の顕微鏡写真の模写図に示す
ように、球晶の生成していることが確認された。
また、前記再焼成チユーブを直径0.9mmのニロ
クロム線に被覆し、発熱体の全長13ｍ90cm、容量
1.5Wのヒータ（第２図）を作成した。ヒータの
電力密度は3.83W／cm2であつた。このヒータを
200V電源に接続し、濃硫酸を150℃に5000時間加
温する試験を行つた。
クロム線に被覆し、発熱体の全長13ｍ90cm、容量
1.5Wのヒータ（第２図）を作成した。ヒータの
電力密度は3.83W／cm2であつた。このヒータを
200V電源に接続し、濃硫酸を150℃に5000時間加
温する試験を行つた。
その結果、ヒータの絶縁抵抗は試験の前後
（100MΩ以上）において変化することはなかつ
た。
（100MΩ以上）において変化することはなかつ
た。
なお、絶縁抵抗の測定にあたつては、ヒータの
電源を切つた直径に被加熱液中にステンレス鋼の
帯板を入れ、それを一方の電極とし、他方の電極
をヒータの導線として絶縁抵抗を測定した。
電源を切つた直径に被加熱液中にステンレス鋼の
帯板を入れ、それを一方の電極とし、他方の電極
をヒータの導線として絶縁抵抗を測定した。
測定器は横河北辰電機社製の電池式絶縁抵抗計
（Type−2403）を使用した。
（Type−2403）を使用した。
実施例 ２
従来の連続ペースト押出し焼成PTFEチユーブ
（外径2.0mm、内径1.4mm、長さ25ｍ）を360℃の電
気炉中で７時間焼成し、電気炉電源を切り、炉内
で自然冷却し、比重2.162のPTFEチユーブを作
製した。実施例１と同一方法により、チユーブ組
織に球晶生成も確認された。
（外径2.0mm、内径1.4mm、長さ25ｍ）を360℃の電
気炉中で７時間焼成し、電気炉電源を切り、炉内
で自然冷却し、比重2.162のPTFEチユーブを作
製した。実施例１と同一方法により、チユーブ組
織に球晶生成も確認された。
このチユーブを直径1.0mmのニクロム線に被覆
し、長さ９ｍ53cmのヒータを作製した。ヒータの
電力密度は6.7W／cm2であつた。このヒータを
200V電源に接続し、実施例１と同様の試験を行
つた。その結果、絶縁抵抗の低下はなく、
100MΩ以上の抵抗値が認められた。
し、長さ９ｍ53cmのヒータを作製した。ヒータの
電力密度は6.7W／cm2であつた。このヒータを
200V電源に接続し、実施例１と同様の試験を行
つた。その結果、絶縁抵抗の低下はなく、
100MΩ以上の抵抗値が認められた。
比較例
従来の連続ペースト押出し焼成PTFEチユーブ
（外径2.0mm、内径1.4mm、長さ25ｍ）を直径1.0mm
のニクロム線に被覆し、実施例２と同じくヒータ
を作製した。
（外径2.0mm、内径1.4mm、長さ25ｍ）を直径1.0mm
のニクロム線に被覆し、実施例２と同じくヒータ
を作製した。
なお、前記PTFEチユーブの比重は2.154で、
組織に球晶の生成が認められないものである。
組織に球晶の生成が認められないものである。
上記ヒータに対し、実施例２と同様な試験を行
つた結果、1500時間で絶縁抵抗が50MΩ低下した
ことが認められた。
つた結果、1500時間で絶縁抵抗が50MΩ低下した
ことが認められた。
［発明の効果］
以上述べたように、本発明によれば、従来の連
続ペースト押出し焼成PTFEチユーブを前記チユ
ーブの融点以上の温度で熱処理して比重を2.16〜
2.20に調節すると共に組織の一部または大部分を
球晶に構成したPTFEチユーブで電熱線を被覆し
たものであるから、流体の浸透性が小さく、優れ
た電気絶縁耐久性を有するPTFEチユーブ絶縁被
覆電熱線ヒータが得られる。
続ペースト押出し焼成PTFEチユーブを前記チユ
ーブの融点以上の温度で熱処理して比重を2.16〜
2.20に調節すると共に組織の一部または大部分を
球晶に構成したPTFEチユーブで電熱線を被覆し
たものであるから、流体の浸透性が小さく、優れ
た電気絶縁耐久性を有するPTFEチユーブ絶縁被
覆電熱線ヒータが得られる。
すなわち、従来の連続ペースト押出し焼成
PTFEチユーブを融点以上の温度で再焼成処理し
た絶縁被覆チユーブは、残留歪の除去、分子配向
の除去、原料粉末相互間の融着性の向上により、
従来の連続ペースト押出し焼成PTFEチユーブに
比べ流体の浸透性が約1/10に減少されるので、液
体中に浸漬して使用する電熱線ヒータの性能を格
段と高めることができる。
PTFEチユーブを融点以上の温度で再焼成処理し
た絶縁被覆チユーブは、残留歪の除去、分子配向
の除去、原料粉末相互間の融着性の向上により、
従来の連続ペースト押出し焼成PTFEチユーブに
比べ流体の浸透性が約1/10に減少されるので、液
体中に浸漬して使用する電熱線ヒータの性能を格
段と高めることができる。
第１図は本発明のヒータを被覆するPTFEチユ
ーブの顕微鏡写真の模写図、第２図はヒータの斜
視図である。
ーブの顕微鏡写真の模写図、第２図はヒータの斜
視図である。
Claims (1)
- １ 電熱線を四弗化エチレン樹脂チユーブで絶縁
被覆して構成するヒータにおいて、前記四弗化エ
チレン樹脂チユーブは比重が2.16〜2.20に調整さ
れ、かつ少なくとも内部組織の一部に球晶を含
み、分子の移動による分子相互の絡み合いが形成
され、かつ配向が除去されていることを特徴とす
る四弗化エチレン樹脂チユーブ絶縁被覆電熱線ヒ
ータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1038467A JPH02220389A (ja) | 1989-02-20 | 1989-02-20 | 四弗化エチレン樹脂絶縁被覆電熱線ヒータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1038467A JPH02220389A (ja) | 1989-02-20 | 1989-02-20 | 四弗化エチレン樹脂絶縁被覆電熱線ヒータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02220389A JPH02220389A (ja) | 1990-09-03 |
| JPH0580795B2 true JPH0580795B2 (ja) | 1993-11-10 |
Family
ID=12526051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1038467A Granted JPH02220389A (ja) | 1989-02-20 | 1989-02-20 | 四弗化エチレン樹脂絶縁被覆電熱線ヒータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02220389A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002047315A (ja) * | 2000-08-03 | 2002-02-12 | Daikin Ind Ltd | 高周波電気特性に優れたテトラフルオロエチレン系樹脂成形用材料 |
| JP4695292B2 (ja) * | 2001-05-17 | 2011-06-08 | 株式会社リコー | 定着部材の製造方法 |
| WO2013004692A1 (en) | 2011-07-07 | 2013-01-10 | Nv Bekaert Sa | Selective catalytic reduction tank with heating element |
| JP6508266B2 (ja) | 2016-08-04 | 2019-05-08 | ダイキン工業株式会社 | 低分子量ポリテトラフルオロエチレンの製造方法、低分子量ポリテトラフルオロエチレン及び粉末 |
| CN108473689B (zh) | 2016-08-04 | 2021-12-21 | 大金工业株式会社 | 低分子量聚四氟乙烯的制造方法、低分子量聚四氟乙烯和粉末 |
-
1989
- 1989-02-20 JP JP1038467A patent/JPH02220389A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02220389A (ja) | 1990-09-03 |
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