(57)【要約】      （修正有）【課題】本発明の課題は、通気性と強度、剛性を兼ね備えたチューブを提供することにある。【解決手段】軸方向に垂直な断面において、同一断面内に、第一領域２の気孔率と異なる気孔率を持つ第二領域３を少なくとも１箇所有するチューブ１を提供する。好ましくは、第一領域２が多孔質構造であり、第二領域３の気孔率は、第一領域２の気孔率より低く、第二領域３が、軸方向に垂直な断面において、同一断面内に、等間隔に配置され、軸方向に垂直な断面において、チューブ１における第二領域３の割合が８０％以下であり、チューブ１の材質が、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に垂直な断面において、同一断面内に、第一領域と第二領域が存在するチューブであって、前記第二領域は、前記第一領域と異なる特性パラメータを示すことを特徴とする、チューブ。
【請求項２】
前記特性パラメータは、気孔率であることを特徴とする、
請求項１に記載のチューブ。
【請求項３】
前記第一領域が、多孔質構造であることを特徴とする、
請求項１または２に記載のチューブ。
【請求項４】
前記第二領域の気孔率は、前記第一領域の気孔率より低いことを特徴とする、
請求項１〜３の何れか一項に記載のチューブ。
【請求項５】
前記第二領域が、軸方向に垂直な断面において、同一断面内に、等間隔に配置されることを特徴とする、
請求項１〜４の何れか一項に記載のチューブ。
【請求項６】
圧縮荷重の最大値について、第一領域と同じ材質のみで形成されたガーレー数が等しいチューブの値より、大きいことを特徴とする、
請求項１〜５の何れか一項に記載のチューブ。
【請求項７】
軸方向に垂直な断面において、前記チューブにおける第二領域の割合が８０％以下であることを特徴とする、
請求項１〜６の何れか一項に記載のチューブ。
【請求項８】
前記チューブの材質が、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）であることを特徴とする、
請求項１〜７の何れか一項に記載のチューブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば防水、防塵、特定ガス濃度の検出等に用いられる通気フィルタや、薬液やインク等に含有している、酸素等の溶存気体を取り除く脱気用途、あるいは、混合ガスから特定の気体を分離する、ガス分離用途等に好適に使用されるチューブに関する。
【背景技術】
【０００２】
通気フィルタや脱気用途等に用いるチューブには、高い通気性が要求される。一方、筐体へチューブを組み付けする際等に、チューブの変形、破れを防止するためには、チューブに一定の強度、剛性が求められる。
そのため、通気フィルタや脱気用途等に用いるチューブには、通気性と強度、剛性を兼ね備えたチューブが必要であり、チューブの使用方法、設置方法の多様化に伴い、要求は益々強まっている。
【０００３】
特許文献１では、多孔質構造である、脱気用途のフッ素樹脂製チューブが示されている。
しかし、特許文献１に示されるような単層の多孔質チューブは、通気性に優れるが強度、剛性に懸念があるため、筐体へチューブを組み付けする際、過度な外圧により、チューブの変形、破損が発生する恐れがある。
【０００４】
他方、強度、剛性に優れる材質、構造のチューブは、一般に通気性が低いため、通気フィルタや脱気用途には不適当である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１６０２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、通気性と強度、剛性を兼ね備えたチューブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の要旨は以下のとおりである。
【０００８】
（１）軸方向に垂直な断面において、同一断面内に、第一領域と第二領域が存在するチューブであって、
第二領域は、第一領域と異なる特性パラメータを示すことを特徴とする。
（２）特性パラメータは、気孔率であることが好ましい。
（３）第一領域が、多孔質構造であることが好ましい。
（４）第二領域の気孔率は、第一領域の気孔率より低いことが好ましい。
（５）第二領域が、軸方向に垂直な断面において、同一断面内に、等間隔に配置されることが好ましい。
（６）圧縮荷重の最大値について、第一領域と同じ材質のみで形成されたガーレー数が等しいチューブの値より、大きいことが好ましい。
（７）軸方向に垂直な断面において、チューブにおける第二領域の割合が８０％以下であることが好ましい。
（８）チューブの材質が、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、以下に記載する優れた効果が期待できる。
【００１０】
（１）軸方向に垂直な断面において、同一断面内に、第一領域と第二領域が存在するチューブであって、
第二領域は、第一領域と異なる気孔率を示すため、圧縮荷重に対する強度、剛性に優れる。
（２）第一領域が、多孔質構造である場合、圧縮荷重に対する強度、剛性に加え、通気性に優れる。
（３）チューブの材質が、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）である場合、チューブは、耐熱性、耐薬品性、低摩擦性、非粘着性、耐候性、難燃性等において優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るチューブの一例の軸方向に垂直な断面図である
【図２】本発明に係るチューブの他の一例の軸方向に垂直な断面図である
【図３】本発明に係るチューブの他の一例の軸方向に垂直な断面図である
【図４】圧縮荷重の測定方法を示す概略図である
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１において、１はチューブ、２は第一領域、３は第二領域である。
【００１３】
本発明では、チューブ１は、軸方向に垂直な断面において、同一断面内に、第一領域２と第二領域３が存在するチューブであって、第二領域３は、第一領域２と異なる特性パラメータを示すことを特徴とする。
特性パラメータは、気孔率であることが好ましい。チューブ１は、通気性と強度、剛性を兼ね備えている。
第二領域３は、本発明ではチューブ１の強度、剛性を確保することを主眼にしたものであるが、必要に応じて、第二領域３に、別の物性、目的を付与しても良い。例えば、第一領域２と耐熱性、耐薬品性、導電性等が異なる第二領域３を有しても良い。
軸方向に垂直な断面において、第二領域３の形状は、特に限定されない。図１に示す三日月形状の他、図２に示す略円形状、その他、略楕円形状、平角形状等が挙げられる。
軸方向に垂直な断面において、第二領域３の箇所数は、特に限定されないが、チューブ１に加わる軸方向からの外力を均一に受け止めるためには、第二領域３は、３箇所以上有することが好ましい。さらに好ましくは、４〜８箇所である。
【００１４】
第二領域３は、軸方向に垂直な断面において、同一断面内に、等間隔に配置されることが好ましい。
第二領域３が、チューブ１に加わる軸方向からの外力を、均一に受け止めることが可能であるため、軸方向からの圧縮等に対する強度を、より高めることが可能である。
軸方向における、第二領域３の配置は、特に限定されない。例えば、略直線状であっても良いし、螺旋状であってもよい。
第二領域３は、軸方向の全長に亘って有することが好ましいが、軸方向の一部に有する構造でも良い。
【００１５】
第二領域３は、図１、図２に示したような、第一領域２によって囲まれている構造であっても良いし、図３に示すような、チューブ１の内周面、及び／または、外周面の一部に第二領域３が存在する構造であっても良い。
必要に応じて、第二領域３と第一領域２の境界面に、徐々に気孔率が変化する移行層を設けても良い（図示せず）。
【００１６】
第一領域２は、多孔質構造であることが好ましい。チューブ１は、高い通気性、及び柔軟性を有する。
第一領域２の気孔率は、特に限定されない。チューブ１の用途、第一領域２の材質等によって、適宜決定される。
第二領域３の気孔率は、第一領域２の気孔率よりも低いことが好ましい。第二領域３は、多孔質構造であっても、充実構造であっても、限定されない。
【００１７】
チューブ１は、圧縮荷重の最大値について、第一領域２と同じ材質のみで形成されたガーレー数が等しいチューブの値より、大きいことが好ましい。チューブ１は、単層構造と比較して、通気性を維持しながら、強度、剛性が向上する。
ここで、単層構造のチューブとは、径方向及び軸方向において、気孔率が全体に亘って均一であり、第一領域２と同じ材質で構成されたチューブである。
圧縮荷重は、曲げ潰れ剛性測定器にて圧縮試験を行う。チューブ１を軸方向に１ｍｍ／秒の速度で押込み、変化量が１ｍｍに達するまでの最大荷重を測定する。
より好ましくは、単層構造のチューブと比較して、圧縮荷重の最大値が１２０％以上であり、最も好ましくは、１５０％以上である。
【００１８】
軸方向に垂直な断面において、チューブ１における第二領域３の割合が、８０％以下であることが好ましい。チューブ１は、通気性を維持しながら、強度、剛性が向上する。
ここで、第二領域３の割合とは、軸方向に垂直な断面において、チューブ１の断面積に対する、全ての第二領域３の断面積の総和の割合である（第二領域の断面積／チューブの断面積）。
通気性と強度、剛性の両立を考慮すると、より好ましくは、チューブ１における第二領域３の割合が、６０％以下であり、最も好ましくは、４０％以下である。
【００１９】
チューブ１の耐水圧は、２０ｋＰａ以上であることが好ましい。チューブ１は、耐水性が要求される環境においても、好適に使用可能である。
耐水圧は、チューブ１を１０ｃｍに切断し、チューブ１の一方に栓をしてから、チューブ内部に水圧をかける。水圧を徐々に上昇させ、チューブ表面に水滴が生じた時点での圧力を測定する。
より好ましくは、チューブ１の耐水圧は５０ｋＰａ以上であり、最も好ましくは、１００ｋＰａ以上である。
【００２０】
チューブ１は、曲げ剛性について、第一領域２と同じ材質のみで形成されたガーレー数が等しいチューブの値より、大きいことが好ましい。チューブ１は、単層構造と比較して、通気性を維持しながら、様々な屈曲半径の曲げに対して折れにくくなり、耐キンク性が向上する。
【００２１】
チューブ１は、トルク伝達性について、第一領域２と同じ材質のみで形成されたガーレー数が等しいチューブの値より、高いことが好ましい。チューブ１は、単層構造と比較して、通気性を維持しながら、捻じれを防止することが可能となる。
【００２２】
チューブ１の材質は、特に限定されない。柔軟性、剛性等の観点において、好ましくは熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、熱硬化性樹脂及び熱硬化性エラストマー等である。
耐熱性、耐薬品性、低摩擦性、非粘着性、耐候性、難燃性等の観点において、より好ましくはＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＥＴＦＥ等のふっ素樹脂であり、最も好ましくは、ＰＴＦＥである。
また、第一領域２と第二領域３は、同じ材質であっても良いし、異なる材質であっても良い。
【００２３】
チューブ１の製法は特に限定されず、例えば、押出成型、射出成型、フィルムをチューブ状に巻き付ける製法等が挙げられ、必要に応じて、延伸処理、ケミカル処理、プラズマ処理、レーザー処理、電子架橋処理等施しても良い。
【００２４】
チューブ１の内径、外径、カット長等の寸法は、特に限定されないが、好ましくは、内径が１ｍｍ以上であり、さらに好ましくは、内径が１〜２０ｍｍである。
【実施例】
【００２５】
以下、本発明のチューブ（図１）について、実施例及び比較例を挙げ、さらに具体的に説明するが、本発明の範囲について、これらに限定されるものではない。
【００２６】
実施例１〜３は、全ての第二領域は第一領域に囲まれている構造であり、軸方向における、第二領域の配置が全長に亘って略直線状となっている。
第一領域及び第二領域の材質として、ＰＴＦＥを用いる。第一領域及び第二領域は、共に多孔質構造であり、気孔率は、第二領域の方が第一領域より低い。チューブの内径は９．１ｍｍであり、外径は１０．５ｍｍである。第一領域の気孔率は６０％、第二領域の気孔率は５０％である。
【００２７】
実施例１〜３は、製造条件を変更し、軸方向に垂直な断面において、同一断面内に存在する第二領域の箇所数、及び１箇所あたりの第二領域の断面積を変更する。詳細は表１に記載する。
【００２８】
比較例１は、単層構造のチューブである。チューブの材質として、ＰＴＦＥを用いる。チューブの内径は９．１ｍｍであり、外径は１０．５ｍｍである。
【００２９】
実施例及び比較例について、圧縮荷重、ガーレー数、耐水圧、気孔率の測定を行い、結果を表１に示す。
ここで、第二領域の割合とは、軸方向に垂直な断面において、チューブの断面積に対する、全ての第二領域の断面積の総和の割合である（第二領域の断面積／チューブの断面積）。
【００３０】
（圧縮荷重の測定方法）
図４に示すように、曲げ潰れ剛性測定器にて圧縮試験を行う。チューブを軸方向に１ｍｍ／秒の速度で押込み、変化量が１ｍｍに達するまでの最大荷重を測定する。カット長は１０．５ｍｍである。
測定温度は２５℃である。
実施例１〜３に関しては、比較例１（単層構造のチューブ）と比較して、圧縮荷重が何％であるかも測定した。
【００３１】
（ガーレー数の測定方法）
ＪＩＳ  Ｐ８１１７に基づいて、王研式試験機を用いて測定を行う。チューブの１箇所を軸方向に切り開いて、シート状にして測定を実施する。
【００３２】
（耐水圧の測定方法）
チューブを１０ｃｍに切断し、チューブ１の一方に栓をしてから、チューブ内部に水圧をかける。水圧を徐々に上昇させ、チューブ表面に水滴が生じた時点での圧力を測定する。
【００３３】
（気孔率の測定方法）
アルキメデス法に基づいて、乾燥状態でのチューブの重量Ｗ１、気孔に水を含んだ湿潤状態でのチューブの重量Ｗ２、及び水中でのチューブの重量Ｗ３を測定し、気孔率Ｐ［％］を下記の式で算出する。
Ｐ［％］＝｛（Ｗ２−Ｗ１）／（Ｗ２−Ｗ３）｝×１００
測定温度は２５℃である。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
実施例１〜３は、ガーレー数は比較例１とほぼ同じ値であるが、圧縮荷重は全て比較例１よりも向上している。すなわち、第一領域よりも気孔率が低い第二領域を有する本実施例のチューブは、単層構造のチューブと比較して、通気性を維持しながら、強度、剛性が向上する。
実施例１〜３を比較すると、第二領域の割合が最も大きい実施例１が、圧縮荷重も最も高い。すなわち、本実施例では、第二領域の割合と圧縮荷重の値に、正の相関関係がある。
また、実施例１〜３及び比較例１において、１００ｋＰａを超える高い耐水圧を有するため、耐水性が要求される環境においても、好適に使用可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１        チューブ
２        第一領域
３        第二領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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