JP3213659B2 - 弗素樹脂製チューブの表面改質法 - Google Patents
弗素樹脂製チューブの表面改質法Info
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- JP3213659B2 JP3213659B2 JP24911293A JP24911293A JP3213659B2 JP 3213659 B2 JP3213659 B2 JP 3213659B2 JP 24911293 A JP24911293 A JP 24911293A JP 24911293 A JP24911293 A JP 24911293A JP 3213659 B2 JP3213659 B2 JP 3213659B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は弗素樹脂製チューブの
表面改質法に関し、特にエチレン−テトラフルオロエチ
レン共重合体（ＥＴＦＥ）チューブ外周面の表面改質法
に関する。
表面改質法に関し、特にエチレン−テトラフルオロエチ
レン共重合体（ＥＴＦＥ）チューブ外周面の表面改質法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知の如く、弗素樹脂は非粘着性，耐熱
性，無毒性，耐候性，耐薬品性に優れた性質を有してい
る。とりわけ、弗素樹脂の中でもＥＴＦＥは上記弗素樹
脂の特性と優れた加工性を兼ね備えたタイプの弗素樹脂
で、特に溶融加工，押出成形，射出成形等あらゆる方法
での加工が可能で優れた経済性を発揮するものである。
性，無毒性，耐候性，耐薬品性に優れた性質を有してい
る。とりわけ、弗素樹脂の中でもＥＴＦＥは上記弗素樹
脂の特性と優れた加工性を兼ね備えたタイプの弗素樹脂
で、特に溶融加工，押出成形，射出成形等あらゆる方法
での加工が可能で優れた経済性を発揮するものである。
【０００３】また、ＥＴＦＥのチューブに異種材料、即
ちゴムや他の樹脂を接着し複合材料化することは、エレ
クトロニクス分野，化学分野，機械分野において応用す
る上で、機能性の付与及び物性の改善を行うために極め
て有意である。その中でも、液体燃料の供給配管系にＥ
ＴＦＥチューブとポリマーなどとの複合材料が検討され
ており、その用途に対して極めて有効である。そして、
接着性の付与のためには、チューブ表面の塗れ性を向上
させるなど表面改質を行なうことが有用である。弗素樹
脂に関するこの表面改質の技術は、ウエット法とドライ
法に大別される。ウエット法は、例えば金属ナトリウム
をナフタレンと共にテトラヒドロフランなどの溶媒中に
溶した溶液中に弗素樹脂を含浸し、化学的な表面改質を
行う方法である。一方、ドライ法は、大気圧下で行うコ
ロナ放電処理，減圧条件下で行うイオン注入及びプラズ
マ処理などが考えられる。
ちゴムや他の樹脂を接着し複合材料化することは、エレ
クトロニクス分野，化学分野，機械分野において応用す
る上で、機能性の付与及び物性の改善を行うために極め
て有意である。その中でも、液体燃料の供給配管系にＥ
ＴＦＥチューブとポリマーなどとの複合材料が検討され
ており、その用途に対して極めて有効である。そして、
接着性の付与のためには、チューブ表面の塗れ性を向上
させるなど表面改質を行なうことが有用である。弗素樹
脂に関するこの表面改質の技術は、ウエット法とドライ
法に大別される。ウエット法は、例えば金属ナトリウム
をナフタレンと共にテトラヒドロフランなどの溶媒中に
溶した溶液中に弗素樹脂を含浸し、化学的な表面改質を
行う方法である。一方、ドライ法は、大気圧下で行うコ
ロナ放電処理，減圧条件下で行うイオン注入及びプラズ
マ処理などが考えられる。
【０００４】前記コロナ放電処理は、気体放電の一種で
導体間の電場が平等でないとき、火花放電の前に表面の
電場の大きいところに部分的絶縁破壊が起こって現れる
発光放電を利用し、材料表面を削る物理的な方法であ
る。また、前記イオン注入は、注入装置の真空容器内に
処理される材料をセットし、真空度１０-5〜１０-6Ｔor
r レベルでアークスポットの局部大電流によりチタン等
の金属を蒸発，イオン化し中性プラズマを形成後、この
チタンイオンを加速しビームを加速しビームとして材料
に照射し改質を行うものである。更に、前記プラズマ処
理は、真空容器内にやはり処理される材料をセットし一
定真空度のもとでアルゴンガスや酸素などでプラズマを
作製し、プラズマ中のさまざまな成分即ちイオンや電
子，ラジカル及び励起された原子や分子などで材料の表
面構造を改善し改質を行う方法である。
導体間の電場が平等でないとき、火花放電の前に表面の
電場の大きいところに部分的絶縁破壊が起こって現れる
発光放電を利用し、材料表面を削る物理的な方法であ
る。また、前記イオン注入は、注入装置の真空容器内に
処理される材料をセットし、真空度１０-5〜１０-6Ｔor
r レベルでアークスポットの局部大電流によりチタン等
の金属を蒸発，イオン化し中性プラズマを形成後、この
チタンイオンを加速しビームを加速しビームとして材料
に照射し改質を行うものである。更に、前記プラズマ処
理は、真空容器内にやはり処理される材料をセットし一
定真空度のもとでアルゴンガスや酸素などでプラズマを
作製し、プラズマ中のさまざまな成分即ちイオンや電
子，ラジカル及び励起された原子や分子などで材料の表
面構造を改善し改質を行う方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術によれば、以下に述べる問題点を有する。 １．ウェット法 予め溶液や懸濁液を調整する必要があり、また処理後に
洗浄等の工程を要し最終製品を得るのに時間的な有利が
なかった。更に、処理された材料とゴム等との密着性は
強度的にかなりのバラツキが生じていた。 ２．ドライ法 ドライ法は比較的クリーな方法であるが、コロナ放電，
イオン注入及び従来のプラズマ処理では実用上十分な接
着強度を得ることができない。特にプラズマ処理の場
合、この発明のようなチューブに対する試みがほとんど
なされていなかった。
術によれば、以下に述べる問題点を有する。 １．ウェット法 予め溶液や懸濁液を調整する必要があり、また処理後に
洗浄等の工程を要し最終製品を得るのに時間的な有利が
なかった。更に、処理された材料とゴム等との密着性は
強度的にかなりのバラツキが生じていた。 ２．ドライ法 ドライ法は比較的クリーな方法であるが、コロナ放電，
イオン注入及び従来のプラズマ処理では実用上十分な接
着強度を得ることができない。特にプラズマ処理の場
合、この発明のようなチューブに対する試みがほとんど
なされていなかった。
【０００６】この発明はこうした事情を考慮してなされ
たもので、クリーンな環境で、かつ比較的製造工程が簡
単で、しかもゴム等との接着強度が実用上十分に高い弗
素樹脂製チューブの表面改質法を提供することを目的と
する。
たもので、クリーンな環境で、かつ比較的製造工程が簡
単で、しかもゴム等との接着強度が実用上十分に高い弗
素樹脂製チューブの表面改質法を提供することを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、内部に弗素
樹脂製チューブを配置する反応器と、この反応器の外周
部に取り付けられた，プラズマ発生用のリング電極と、
このリング電極に接続された高周波電源とを具備したプ
ラズマ装置を用いて弗素樹脂製チューブの表面改質を行
う方法であり、空気を処理ガスとして、発振周波数１
３．５６ＭＨｚ，処理ガスの圧力０．０２〜１．５Ｔｏ
ｒｒ，高周波出力２５〜２００Ｗの条件で発生するプラ
ズマにより１５〜６０秒で処理することにより、前記弗
素樹脂製チューブの外周面を改質することを特徴とする
弗素樹脂製チューブの表面改質法である。
樹脂製チューブを配置する反応器と、この反応器の外周
部に取り付けられた，プラズマ発生用のリング電極と、
このリング電極に接続された高周波電源とを具備したプ
ラズマ装置を用いて弗素樹脂製チューブの表面改質を行
う方法であり、空気を処理ガスとして、発振周波数１
３．５６ＭＨｚ，処理ガスの圧力０．０２〜１．５Ｔｏ
ｒｒ，高周波出力２５〜２００Ｗの条件で発生するプラ
ズマにより１５〜６０秒で処理することにより、前記弗
素樹脂製チューブの外周面を改質することを特徴とする
弗素樹脂製チューブの表面改質法である。
【０００８】この発明において、プラズマ発生用のガス
として窒素ガス又は空気とした理由は、その性状が極め
て安全でかつ安価で、しかも発生したプラズマ中に表面
改質を行うのに十分な化学種を生成することが可能であ
るからである。
として窒素ガス又は空気とした理由は、その性状が極め
て安全でかつ安価で、しかも発生したプラズマ中に表面
改質を行うのに十分な化学種を生成することが可能であ
るからである。
【０００９】この発明において、処理ガスのガス圧を
０．０２〜１．５Ｔｏｒｒとした理由は、この範囲の真
空度以外の領域ではプラズマそのものが発生困難でたと
えプラズマが発生してもその濃度が極めて薄く、表面改
質の役割を果たさないからである。この発明において、
高周波出力を２５〜２００Ｗ，処理時間を１５〜６０秒
とするのは、それ以上の出力や処理時間では接着性付与
の効果としてはあまり有効ではなく、むしろ高出力，長
時間処理を行うとプラズマ内温度が上昇しＥＴＦＥチュ
ーブの寸法安定性などに影響を及ぼすからである。な
お、これら比較的低出力であることと比較的短い処理時
間であることの理由より、ＥＴＦＥチューブの連続的な
表面処理への展開を可能ならしめる。
０．０２〜１．５Ｔｏｒｒとした理由は、この範囲の真
空度以外の領域ではプラズマそのものが発生困難でたと
えプラズマが発生してもその濃度が極めて薄く、表面改
質の役割を果たさないからである。この発明において、
高周波出力を２５〜２００Ｗ，処理時間を１５〜６０秒
とするのは、それ以上の出力や処理時間では接着性付与
の効果としてはあまり有効ではなく、むしろ高出力，長
時間処理を行うとプラズマ内温度が上昇しＥＴＦＥチュ
ーブの寸法安定性などに影響を及ぼすからである。な
お、これら比較的低出力であることと比較的短い処理時
間であることの理由より、ＥＴＦＥチューブの連続的な
表面処理への展開を可能ならしめる。
【００１０】図１は、この発明に係るプラズマ処理装置
を示す。図中の１は、例えば内径９０mmのパイレックス
ガラス製の反応器である。この反応器１内には、ＥＴＦ
Ｅチューブ２を載置したチューブセット治具３が配置さ
れている。また、前記反応器１には、プラズマ用ガスの
導入口の為の配管４と、反応器１内を真空排除する為の
ロータリーポンプ（図示せず）へ通じる排気管５が接続
されている。前記反応器１の外周部には、プラズマを発
生させるためのリング電極６が密着して取り付けられて
おり、出力調整のためのマッチングボックス７及び高周
波電源８よりの信号を受信するように接続されている。
なお、前記反応器１には、真空計（図示せず）が配置さ
れている。
を示す。図中の１は、例えば内径９０mmのパイレックス
ガラス製の反応器である。この反応器１内には、ＥＴＦ
Ｅチューブ２を載置したチューブセット治具３が配置さ
れている。また、前記反応器１には、プラズマ用ガスの
導入口の為の配管４と、反応器１内を真空排除する為の
ロータリーポンプ（図示せず）へ通じる排気管５が接続
されている。前記反応器１の外周部には、プラズマを発
生させるためのリング電極６が密着して取り付けられて
おり、出力調整のためのマッチングボックス７及び高周
波電源８よりの信号を受信するように接続されている。
なお、前記反応器１には、真空計（図示せず）が配置さ
れている。
【００１１】
【作用】この発明によれば、クリーンな環境でかつ比較
的製造工程が簡単で，しかも短時間でＥＴＦＥチューブ
の表面改質（接着性の付与）を行うことができる。
的製造工程が簡単で，しかも短時間でＥＴＦＥチューブ
の表面改質（接着性の付与）を行うことができる。
【００１２】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図を参照して説
明する。まず、反応器内にＥＴＦＥを配置してあるチュ
ーブセット治具３を配置し、反応器１内を０．０５Ｔor
r 以下に減圧する。つづいて、プラズマ用ガスである空
気を導入し反応器内圧を０．４Ｔorr に調整する。その
後、高周波電源８より発振周波数１３．５６ＭＨｚ，出
力１００Ｗにセットし、この状態でプラズマを発生させ
るがこれを３０秒保持する。
明する。まず、反応器内にＥＴＦＥを配置してあるチュ
ーブセット治具３を配置し、反応器１内を０．０５Ｔor
r 以下に減圧する。つづいて、プラズマ用ガスである空
気を導入し反応器内圧を０．４Ｔorr に調整する。その
後、高周波電源８より発振周波数１３．５６ＭＨｚ，出
力１００Ｗにセットし、この状態でプラズマを発生させ
るがこれを３０秒保持する。
【００１３】その結果、予めセットされてあるＥＴＦＥ
チューブの外周面に対し物理的，化学的にプラズマが作
用し、チューブ外周面が表面改質される。そして、その
表面改質された証拠としてＦＴ−ＩＲ，塗れ指数，接触
角及びウレタンゴムとの熱プレス品によるピール強度を
測定した。図２は未処理のＥＴＦＥチューブのＦＴ−Ｉ
Ｒのスペクトルを、図３は本実施例によるＥＴＦＥチュ
ーブのスペクトルを示す。ここで、図３はこの発明処理
品のスペクトルと未処理品のスペクトル（図２）とのス
ペクトルとの差異を顕著に表す手法として使われる差ス
ペクトルである。
チューブの外周面に対し物理的，化学的にプラズマが作
用し、チューブ外周面が表面改質される。そして、その
表面改質された証拠としてＦＴ−ＩＲ，塗れ指数，接触
角及びウレタンゴムとの熱プレス品によるピール強度を
測定した。図２は未処理のＥＴＦＥチューブのＦＴ−Ｉ
Ｒのスペクトルを、図３は本実施例によるＥＴＦＥチュ
ーブのスペクトルを示す。ここで、図３はこの発明処理
品のスペクトルと未処理品のスペクトル（図２）とのス
ペクトルとの差異を顕著に表す手法として使われる差ス
ペクトルである。
【００１４】図２と図３を対比すると、相対的に２９０
０cm-1付近（−ＣＨ基由来），１６００cm-1〜１８００
cm-1付近（−Ｃ＝Ｃ−基あるいはカルボニル基由来）及
び３５００cm-1付近（−ＮＨ基あるいは−ＯＨ基由来）
のピークが増加している。従って、これら極性基がプラ
ズマ処理によって存在している構造であると推定され
る。また、塗れ指数標準液による塗れ指数の測定結果、
水との接触角測定結果及びウレタンゴムとの熱プレス品
によるピール強度値を下記「表１」に示す。
０cm-1付近（−ＣＨ基由来），１６００cm-1〜１８００
cm-1付近（−Ｃ＝Ｃ−基あるいはカルボニル基由来）及
び３５００cm-1付近（−ＮＨ基あるいは−ＯＨ基由来）
のピークが増加している。従って、これら極性基がプラ
ズマ処理によって存在している構造であると推定され
る。また、塗れ指数標準液による塗れ指数の測定結果、
水との接触角測定結果及びウレタンゴムとの熱プレス品
によるピール強度値を下記「表１」に示す。
【００１５】
【表１】 但し、表１において、 (1) の塗れ指数は塗れ指数標準液による測定値を示す。 (2) の接触角は水に対する接触角でゴニオメーターによ
る測定値を示す。 (3) のピール強度は、処理したＥＴＦＥチューブをカッ
トしフィルム状にして１ｍｍ厚みのウレタンゴムと共に
２００℃，１分間，１Ｋｇ／ｃｍ2 の条件で熱プレス
し、その後１０ｍｍ幅にカットしＥＴＦＥとウレタンゴ
ム間の１８０゜剥離試験を万能試験機にて行いピール強
度とした。
る測定値を示す。 (3) のピール強度は、処理したＥＴＦＥチューブをカッ
トしフィルム状にして１ｍｍ厚みのウレタンゴムと共に
２００℃，１分間，１Ｋｇ／ｃｍ2 の条件で熱プレス
し、その後１０ｍｍ幅にカットしＥＴＦＥとウレタンゴ
ム間の１８０゜剥離試験を万能試験機にて行いピール強
度とした。
【００１６】
【発明の効果】以上詳述した如くこの発明によれば、ク
リーンな環境でかつ比較的製造工程が簡単でしかもウレ
タンゴムとの接着強度が実用上十分に高く、更にはＥＴ
ＦＥチューブを連続的に表面改質する方法への展開が容
易になし得るＥＴＦＥ等の弗素樹脂製チューブの表面改
質法を提供できる。
リーンな環境でかつ比較的製造工程が簡単でしかもウレ
タンゴムとの接着強度が実用上十分に高く、更にはＥＴ
ＦＥチューブを連続的に表面改質する方法への展開が容
易になし得るＥＴＦＥ等の弗素樹脂製チューブの表面改
質法を提供できる。
【図１】この発明に係るプラズマ処理装置の説明図。
【図２】未処理のＥＴＦＥチューブのＦＴ−ＩＲのチャ
ート。
ート。
【図３】この発明の実施例で処理したＥＴＦＥチューブ
のＦＴ−ＩＲのチャート。
のＦＴ−ＩＲのチャート。
１…反応器、 ２…ＥＴＦＥチューブ、 ３…チ
ューブセット治具、４…配管、 ５…排気管、
６…リング電極、７…マッチングボック
ス、 ８…高周波電源。
ューブセット治具、４…配管、 ５…排気管、
６…リング電極、７…マッチングボック
ス、 ８…高周波電源。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−166536（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08J 7/06 306
Claims (1)
- 【請求項１】 内部に弗素樹脂製チューブを配置する反
応器と、この反応器の外周部に取り付けられた，プラズ
マ発生用のリング電極と、このリング電極に接続された
高周波電源とを具備したプラズマ装置を用いて弗素樹脂
製チューブの表面改質を行う方法であり、 空気を 処理ガスとして、発振周波数１３．５６ＭＨｚ，
処理ガスの圧力０．０２〜１．５Ｔｏｒｒ，高周波出力
２５〜２００Ｗの条件で発生するプラズマにより１５〜
６０秒で処理することにより、前記弗素樹脂製チューブ
の外周面を改質することを特徴とする弗素樹脂製チュー
ブの表面改質法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24911293A JP3213659B2 (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 弗素樹脂製チューブの表面改質法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24911293A JP3213659B2 (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 弗素樹脂製チューブの表面改質法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07102090A JPH07102090A (ja) | 1995-04-18 |
| JP3213659B2 true JP3213659B2 (ja) | 2001-10-02 |
Family
ID=17188136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24911293A Expired - Fee Related JP3213659B2 (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 弗素樹脂製チューブの表面改質法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3213659B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100823629B1 (ko) | 2007-03-20 | 2008-04-22 | 웅진케미칼 주식회사 | 폴리비닐리덴 플루오라이드 멤브레인 표면 개질 장치 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101068860A (zh) * | 2004-12-03 | 2007-11-07 | 旭硝子株式会社 | 乙烯－四氟乙烯类共聚物的成形物及其制造方法 |
| JP5153495B2 (ja) * | 2008-07-14 | 2013-02-27 | オリンパス株式会社 | マーキング部付きフッ素樹脂チューブの製造方法 |
-
1993
- 1993-10-05 JP JP24911293A patent/JP3213659B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100823629B1 (ko) | 2007-03-20 | 2008-04-22 | 웅진케미칼 주식회사 | 폴리비닐리덴 플루오라이드 멤브레인 표면 개질 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07102090A (ja) | 1995-04-18 |
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010619 |
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| R250 | Receipt of annual fees |
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