(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）熱可塑性ふっ素樹脂製ホースの先端部の外表面に被覆用熱可塑性ふっ素樹脂製ホースを嵌合する工程と、
（ｂ）先端部全体を非接触で加熱してゲル化し、融着一体化する工程と、
（ｃ）熱可塑性ふっ素樹脂の熱変形温度まで加熱された拡開治具を先端開口に挿入して、先端部を所定の角度に拡開する工程と、
（ｄ）拡開された先端部を非接触で再度加熱してゲル化する工程と
を含むことを特徴とする先端部が拡開加工された熱可塑性ふっ素樹脂製ホースの製造方法。
【請求項２】
前記熱可塑性ふっ素樹脂は、四ふっ化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、四ふっ化エチレン−六ふっ化プロプレン共重合樹脂、三ふっ化塩化エチレン樹脂、四ふっ化エチレン−エチレン共重合樹脂、三ふっ化塩化エチレン−エチレン共重合樹脂、ふっ化ビニル樹脂、ふっ化ビニリデン樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項１記載の先端部が拡開加工された熱可塑性ふっ素樹脂製ホースの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先端部が拡開加工された熱可塑性ふっ素樹脂製ホースを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱可塑性ふっ素樹脂は、その他の汎用性樹脂と比較して、耐熱性、耐低温性、耐候性、非粘着性等の特性が優れている。そのため、化学プラントや電子部品製造工場等において、高・低温下での腐食性薬液やガスを輸送するホースの原料として使用されている。熱可塑性ふっ素樹脂製のホースを化学プラントや電子部品工場の複雑な製造設備に組み込むためには、ホースの先端部を他のホース等と連結可能な形状に加工する必要がある。そこで、ホース先端部を加工する種々の方法が提案されている。
【０００３】
代表的なものとしては、例えば、熱可塑性ふっ素樹脂製ホースの先端部に対して、予め熱変形温度まで加熱した拡開治具を圧入して冷却することのみによって、該先端部を拡開加工する方法がある。また、特開平４−７８３９６号公報には、予め加熱した厚肉部形成加工治具やホルダーを使用してホース端部に厚肉部を形成し、厚肉部が形成されたホース同士を熱融着によって接合する方法が開示されている。
【０００４】
前者の拡開加工方法においては、拡開治具の加熱温度は、熱可塑性ふっ素樹脂の熱変形温度である。従って、使用条件下においてホースが熱変形温度の近傍に至ると、ホースが加工前の形状に戻ろうとする現象（形状記憶現象）が発生して、拡開された形状が保持されなくなる。そのため、袋ナット等を用いてホースの拡開部を固定しても、固定が不完全になってシール性が損なわる。シール性が低下すると、輸送物質が漏れ出してしまう。また、ホース先端部の肉厚は、拡開によってホース円周方向に引っ張られて薄くなる。そのため、極度の拡管を行った場合、拡開部のシール性が失われたり、また拡開部の引き抜き強度や耐クリープ性が低下して使用中にホースが脱落することもある。さらに、ある程度の肉厚を確保する必要があるので、拡開によってホース先端部を薄くすることには限界がある。そのため、ホースの肉厚が薄い場合には所定の拡開部の外径を得ることができず、やはり使用中にホースが脱落するという問題が発生する。
【０００５】
後者の方法においては、種々の寸法の管に適合した専用の治具やホルダーを用意し、これらを予め溶融温度に加熱し、ホースの外周および内周に接触させて圧肉部を形成しているため、作業が煩雑となり、製造工程が増えてコストアップにつながる。さらに、ホースの接触部においていわゆるアワ（気泡）やヒケ（表面の凹凸）が発生しやすく、ホースとしての商品価値を損ねていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、形状記憶現象を抑制し、拡開部の肉厚を薄くせず、アワやヒケの発生を低減することが可能で簡便な先端部が拡開加工された熱可塑性ふっ素樹脂製ホースの製造方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】
本発明によれば、（ａ）熱可塑性ふっ素樹脂製ホースの先端部の外表面に被覆用熱可塑性ふっ素樹脂製ホースを嵌合する工程と、（ｂ）先端部全体を非接触で加熱してゲル化し、融着一体化する工程と、（ｃ）熱可塑性ふっ素樹脂の熱変形温度まで加熱された拡開治具を先端開口に挿入して、先端部を所定の角度に拡開する工程と、（ｄ）拡開された先端部を非接触で再度加熱してゲル化する工程とを含むことを特徴とする先端部が拡開加工された熱可塑性ふっ素樹脂製ホースの製造方法が提供される。
【０００８】
本発明においては、前記熱可塑性ふっ素樹脂は、例えば、四ふっ化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（ＰＦＡ）、四ふっ化エチレン−六ふっ化プロプレン共重合樹脂（ＰＦＥＰ）、三ふっ化塩化エチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）、四ふっ化エチレン−エチレン共重合樹脂（ＥＴＦＥ）、三ふっ化塩化エチレン−エチレン共重合樹脂（ＥＣＴＦＥ）、ふっ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）、ふっ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）のいずれかであることが好ましい。特に、これらの中で、特性が優れ、融着拡開加工が容易であるＰＦＡ、ＰＦＥＰが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図を参照しながら説明する。なお、以下の説明において採用した各構成部材の材料や数値などは一例を示すものであり、本発明の技術的範囲をなんら限定するものではない。
【００１０】
図１に示すように、まず、熱可塑性ふっ素樹脂製ホース（以下、本ホースという）１の先端部の外表面に、被覆用熱可塑性ふっ素樹脂製ホース（以下、被覆用ホースという）２を嵌合する。嵌合することによって、本ホース１の該先端部が、被覆用ホース２によって被覆される。被覆用ホース２の内径は、本ホース１の外径よりもわずかに大きい。また、被覆用ホース２の長さは、後述する工程によって本ホース１の先端部に形成される拡開部を十分に含み得る程度の長さである。本ホース１は、例えば外径３０ｍｍ、内径２８ｍｍ、肉厚１．０ｍｍの形状をなし、熱溶融押出成形により製作したＰＦＡホースを使用する。また、被覆用ホース２には、例えば外径３３ｍｍ、内径３０．２ｍｍ、肉厚１．４ｍｍのＰＦＡホースを使用する。
【００１１】
次に、非接触式加熱手段４によって、被覆部３全体を非接触で例えば３分間加熱する。非接触加熱手段４には、例えば筒状セラミックヒータを用いる。加熱温度は、両ホースが十分に融解してゲル化する３０２℃ないし３７０℃の範囲である。加熱温度が３０２℃未満では両ホースの間の融着性が劣り、３７０℃を越えると両ホースの熱分解が促進する。加熱によって両ホースが十分に融解してゲル化するため、両ホースが融着一体化した被覆部３を形成することができる。
【００１２】
図２に示すように、融着一体化した被覆部３を大気中に取り出して冷却する。冷却は、本ホース１と被覆用ホース２とが１５０℃から２９０℃の範囲の温度になるまで行う。冷却温度を１５０℃未満にすると冷却に要する時間、および次工程での加熱に要する時間が長くなるために、作業効率が低下する。また、冷却温度が２９０℃を越えると被覆部３の形状を維持できない。
【００１３】
図３に示すように、本ホース１の被覆部３が形成された側の先端部の開口部に、熱可塑性ふっ素樹脂の熱変形温度まで予め加熱された第１拡開治具５を挿入する。治具５の加熱温度は、２３０℃ないし２９０℃の範囲である。加熱温度が２３０℃未満では拡開できず、２９０℃を越えると被覆部３の形状を維持できない。第１拡開治具５は挿入部とフランジ部とを有し、フランジ部はテーパーが付けられた形状をなし、そのテーパー面のなす角度は、例えば３０°ないし１２０°である。そのため、治具５を圧入することによって、被覆部３を拡開することができる。
【００１４】
図４に示すように、第１拡開治具５で規定された角度まで拡開した本ホース１の開口部に、熱可塑性ふっ素樹脂の熱変形温度まで予め加熱された第２拡開治具６をさらに挿入する。第２拡開治具６の加熱温度については、前述の第１拡開治具５の加熱温度と同様である。第２拡開治具６は挿入部とフランジ部とを有し、フランジ面のなす角度は、例えば１８０°±３０°である。そのため、治具６を圧入することによって、被覆部３をさらに拡開することができる。
【００１５】
上述のように第１および第２拡開治具を用いて、２段階に分けて拡開作業を行うことにより、例えば一度に１８０°±３０°の角度まで拡開する場合と比べて、拡開された先端部の形状をいびつにすることなくより正確に拡開することができる。
【００１６】
その後に直ちに、図５に示すように、第２拡開治具６が挿入された被覆部３を前述の非接触加熱手段４によって非接触で例えば１分間加熱する。加熱温度は、被覆部３が十分に融解してゲル化する３０２℃から３７０℃の範囲である。加熱温度が３０２℃未満では被覆部３の溶融性が劣り、３７０℃を越えると被覆部３の熱分解が促進する。
【００１７】
図６に示すように、加熱された被覆部３を大気中に取出して室温まで冷却し、第２拡開治具６を取り外す。
【００１８】
以上の工程により、先端部が拡開加工された熱可塑性ふっ素樹脂製ホース１を製造することができる。
【００１９】
本発明における製造方法においては、肉厚を増した本ホース１の先端の被覆部３を、後の工程において拡開している。そのため、拡開した後の本ホース１の先端部、つまり拡開部の肉厚は十分に厚い。
【００２０】
また、図１および図５の工程における被覆部３の加熱は、熱可塑性ふっ素樹脂がゲル化する高温度（３０２℃〜３７０℃）で行っている。そのため、使用中に形状記憶現象が発生してホースが拡開前の形状に戻るということが大幅に低減される。
【００２１】
また、本発明においては、加熱は、非接触加熱手段を用いて非接触で行っている。そのため、予め加熱した治具等をホースに接触させる場合と比べて、アワやヒケの発生が低減される。
【００２２】
さらに、図５の工程においては、熱変形温度まで加熱した拡開治具６を被覆部３に接触させた後に、非接触加熱手段４で被覆部３をゲル化温度まで加熱している。そのため、予めゲル化温度まで加熱した拡開治具６を被覆部３に接触させる場合と比べて、接触部におけるアワやヒケの発生が低減される。
【００２３】
さらに、本発明においては、被覆用ホース２の外周に接触させる専用のホルダー等を用いないため、拡開作業を簡便に行うことができる。
【００２４】
図７は、本発明によって製造した熱可塑性ふっ素樹脂ホース１の使用状態の一例を示す概略断面図である。図７においては、被覆部３が拡開したふっ素樹脂ホース１に、内面にメスネジ部１０が形成された袋ナット１１が装着された様子を示している。先端部にオスネジ部を有する他の部材（図示せず）に、袋ナット１１をネジ締めによって取り付ける。オスネジ部（図示せず）の先端と袋ナット１１の内面との間に挟まれた被覆部３がシール部１２となる。本発明によって製造されたふっ素樹脂ホース１においては、シール部１２の形状が形状記憶現象によってもとの形状に戻るようなことがないため、シール部１２のシール性が使用中に損なわれることがない。
【００２５】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明によれば、形状記憶現象を抑制し、拡開部の肉厚を薄くせず、アワやヒケの発生を低減することが可能で簡便な先端部が拡開加工された熱可塑性ふっ素樹脂製ホースの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る先端部が拡開加工された熱可塑性ふっ素樹脂製ホースの製造方法を説明するための図。
【図２】本発明に係る製造方法を説明するための図。
【図３】本発明に係る製造方法を説明するための図。
【図４】本発明に係る製造方法を説明するための図。
【図５】本発明に係る製造方法を説明するための図。
【図６】本発明に係る製造方法を説明するための図。
【図７】本発明により製造された熱可塑性ふっ素樹脂製ホースの使用状態の一例を示す図。
【符号の説明】
１…熱可塑性ふっ素樹脂製ホース
２…被覆用熱可塑性ふっ素樹脂製ホース
３…被覆部
４…非接触式加熱手段
５…第１拡開治具
６…第２拡開治具
１０…ネジ部
１１…袋ナット
１２…シール部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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