ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）管
【課題】本発明は、気体に対する改善された透過抵抗を持った管を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）管に関し、さらに詳しくは、可撓性ホース用ＰＴＦＥ管に関する。特に、本発明は、ホース編組外皮、外面ホース保護材、端部付属品からさらになる補強されたホース集合体の生産の際に使用するための円滑穴を有するＰＴＦＥ管に関する。ＰＴＦＥ管は、外面の谷部および山部からなり、谷部壁厚Ｗ１を外面渦巻きに与えるように、管の領域が薄くされる工程によって、最初の壁厚Ｗ０および内径ＩＤを有する非渦巻き管から取得できるＰＴＦＥ管であって、渦巻きＰＴＦＥ管が非渦巻き管と比較して、７．６％より大きい改善された透過抵抗を有し、その比較が、（ｉ）等しい内径ＩＤの、かつ（ｉｉ）単位長さ当たりのＰＴＦＥに等しい重量の、管との間でなされる。
【解決手段】本発明は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）管に関し、さらに詳しくは、可撓性ホース用ＰＴＦＥ管に関する。特に、本発明は、ホース編組外皮、外面ホース保護材、端部付属品からさらになる補強されたホース集合体の生産の際に使用するための円滑穴を有するＰＴＦＥ管に関する。ＰＴＦＥ管は、外面の谷部および山部からなり、谷部壁厚Ｗ１を外面渦巻きに与えるように、管の領域が薄くされる工程によって、最初の壁厚Ｗ０および内径ＩＤを有する非渦巻き管から取得できるＰＴＦＥ管であって、渦巻きＰＴＦＥ管が非渦巻き管と比較して、７．６％より大きい改善された透過抵抗を有し、その比較が、（ｉ）等しい内径ＩＤの、かつ（ｉｉ）単位長さ当たりのＰＴＦＥに等しい重量の、管との間でなされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）管に関し、さらに詳しく言えば、可撓性ホース用ＰＴＦＥ管に関する。特に、本発明は、ホース編組外皮、外面保護部、端部品からさらになる補強されたホース集合体の製造に用いる円滑穴をもつＰＴＦＥ管に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの基本的な形式の内面管形体がある。その１つは、その名前が示唆するように、円滑穴空き管がほぼ渦巻きのない内面を有する。他の１つは、その名前が示唆するように、多数の個別の山部および谷部からなる。
【０００３】
もちろん、円滑管は、しばしば全体的に凹凸に欠けていないことはなく、波紋を示すこともある。しかし、これは内面渦巻き管の誘発された山部および谷部に対して鋭く対照的である。
【０００４】
ＰＴＦＥは独特な材料であり、その化学的抵抗および非粘着性のために食料品および化学薬品の運送用途に好ましい。しかし、ＰＴＦＥは当然に弾性はない。
一定の用途、特に、流体（特に、気体および蒸気）が管を介して汲み上げられる特別の高圧用途のために、可撓性ＰＴＦＥ管を製造することは、困難であることがわかった。実際に、「可撓性」を出すために壁を薄肉化することが流体に対して増大された透過を生じると思われていたので、多くの渦巻きＰＴＦＥ管がこのような用途に適していないと従来は考えられていた。
【０００５】
透過を減少するために、１またはそれを超える下記の技術がここで採用された。
１．壁厚が増加された。
２．高い等級のポリマが用いられた。または
３．ポリマが増加された結晶度をもつように処理された。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０５−３０９０６８号公報
【特許文献２】特開平０６−２９３０６９号公報
【特許文献３】特開昭５４−０９０２６３号公報
【特許文献４】特開昭５０−０１３４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
壁厚を増加することは、仕上げ製品の重量および費用を増加させるばかりではなく、仕上げ製品の柔軟性をも減少する。
【０００８】
例えば、デュポン（Ｄｕ Ｐｏｎｔ）は、低い（５０％）、適度に高い（７２％）、または非常に高い（８２％）の結晶度を規定している。低い結晶度においては製品が曲げ係数５４，０００、ＣＯ２ガス相対透過度６を有し、適度に高い結晶度においては製品が曲げ係数１５０，０００ｐｓｉ、ＣＯ２ガス相対透過度０．８を有し、また、非常に高い結晶度においては製品が曲げ係数１７０，０００ｐｓｉ、ＣＯ２ガス相対透過度０．２を有する。
【０００９】
最も波形を付けた製品は、製品を輪状に巻くかまたは折り畳みかつ全体にわたってほぼ均等な厚みの壁を有する方法によって作られる。代表的な方法は、ＧＢ１５４３５８６およびＧＢ２２９３２２２に記載されたものを含む。
【００１０】
他方、ＥＰ４７４４４９Ｂ１は、谷部領域にある材料を移動するように圧縮力を受けた波形プラスチック管を開示している。加えられた圧縮力は、その塑性点を超えてその融点以下の温度において、管の塑性を取るのに十分であることで、特徴付けられている。これは、融点以下の温度において達成され、その特許がこの点について特別な示唆をしていない。さらに、その特許は、一般的な塑性に関しており、可撓性を作ることに向けられている。それは、ＰＴＦＥ（ＰＴＦＥが特定されているが）に関するものではなく、気体に対する改善された透過抵抗を持った管を製造する問題を述べていない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
対照的に、本発明は、特にＰＴＦＥに関し、新規な製品が下記のことからなる方法によって得られることを示している。その方法は、
１．薄壁厚Ｗ１を有する強制された渦巻きを作るために、ＰＴＦＥのゲル遷移温度またはそれより上の温度でＰＴＦＥ管に変形力を与える工程と、
２．薄壁厚Ｗ１を有する渦巻きが安定するまで、薄壁厚Ｗ１を有する変形を強制するように継続しながらゲル遷移温度より下にＰＴＦＥ管を冷却する工程とである。
【００１２】
この製品は、渦巻きＰＴＦＥ管が非渦巻き管と比較して、７．６％より大きい改善された透過抵抗を持つ。その比較は、（ｉ）等しい公称穴ＩＤの、かつ（ｉｉ）ＰＴＦＥの単位長さ当たりで等しい重量の、管との間でなされた。
【００１３】
この改善された透過抵抗は、この方法で処理された製品が、そのように作られないものに対して異なる形体を有することを暗示している。これは、特別の記載に述べられた試験手続によって確認されうる。
【００１４】
驚くべきことに、本出願人が、変更されたＰＴＦＥを含めてＰＴＦＥを処理することによって、格別な仕方で本出願人は所定の厚みのＰＴＦＥについての透過率を低下できることを発見した。この仕方で処理されたＰＴＦＥは、その他の物の間で改善された透過抵抗および増加された張力強さによって特徴付けられる。
【００１５】
本発明の第１の考え方によれば、外面の谷部および山部からなり、谷部壁厚Ｗ１を外面渦巻きに与えるように、管の領域が薄くされる工程によって、最初の壁厚Ｗ０および内径ＩＤを有する非渦巻き管から取得できるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）管であって、渦巻きＰＴＦＥ管が、非渦巻き管と比較して、７．６％より大きい改善された透過抵抗を有し、その比較が（ｉ）等しい公称穴径ＩＤの、かつ（ｉｉ）単位長さ当たりでＰＴＦＥの等しい重量の、管との間でなされることを特徴とした、ＰＴＦＥ管が与えられる。
【００１６】
好ましくは、ＰＴＦＥ管は円滑内面穴を有する。
一実施例においては、円滑穴は、波形状の外観をしている。
本発明の別の考え方によれば、下記のことからなる最初の壁厚Ｗ０を有する非渦巻き管から、外面の谷部および山部からなるＰＴＦＥ管の製造方法が与えられる。
１．薄壁厚Ｗ１を有する強制された渦巻きを作るように、ＰＴＦＥのゲル遷移温度にまたはそれよりも上の温度において、ＰＴＦＥ管に変形力を与える工程と、
２．薄壁厚Ｗ１を有する渦巻きが安定するまで、薄壁厚Ｗ１を有する変形を強制し続けながら、前記ゲル遷移温度より下に前記ＰＴＦＥ管を冷却する工程とである。
【００１７】
好ましくは、Ｗ１はＷ０の２５％より小さい。
さらに好ましくは、Ｗ１はＷ０の約２０％である。
好適実施例において、ＰＴＦＥ管は、合成管が円滑穴で内面渦巻き管であるように、平坦円筒ＰＴＦＥペーストの押出し管の内径とほぼ同じサイズのマンドレル上に作られる。
結果として生じる円滑穴空き管は、波紋状の外観を呈する。
【００１８】
変形は、それが「降伏」変形であることを示す張力増加によって特徴付けられる。変形は、それが可逆である点でさらに特徴付けられる。すなわち、定位置に強制力を置かずに、変形された材料が、ゲル遷移温度またはそれより上の温度で再加熱されたとき、それがその最初の形状にほぼ戻る。
【００１９】
ＰＴＦＥがゲル遷移温度より上またはそれより下の温度で変形されるか否かを決定することが可能である。ゲル遷移温度より下の温度で変形された管は、部分的にまたはほぼその最初の形状に復帰し、他方ゲル遷移温度またはそれより上の温度で変形された管は、ゲル遷移温度またはそれより上の温度でほぼ最初の形状に復帰する。
【００２０】
張力の増加は、簡単な試験を行うことによってわかる。長手方向部分は、本発明に基づいて準備された渦巻き管から取られる。その部分がその谷部において破壊するまで、それが引っ張られる。谷部の厚みおよび幅をまず決定し、その谷部において管を破壊するために加えられた力を知ることによって、断面積についての破壊力が計算されうる。管の別の部分は、その部分がその最初の出発形状に復帰するようにゲル遷移温度より上に加熱され、それが同じ試験を受ける。すなわち、それが管の縦軸に沿って引っ張られる。得られた代表的な結果は、平坦管について４１３６８ｋＰａ（６，０００ｐｓｉ）、本発明に基づいて製造された渦巻き管について７５８４２ｋＰａ（１１，０００ｐｓｉ）である。
【００２１】
より透過性を持った製品が、壁の「薄肉化」の結果として期待されていたので、この仕方で変形されたＰＴＦＥ管の透過特性は、全体としては期待できなかった。
【００２２】
疑問を避けるために、ここで用いる「ゲル遷移温度」という用語は、ＰＴＦＥがより透明でかつ非結晶になる温度をいう。これは、３２５℃と３４０℃との間の温度であり、一般には３２７℃の温度であると考えられている。この温度は、溶融温度として引用される処理状況にあっては、ときには不適切であることもある（例えば、Ｄ．Ｉ．ＭｃＣａｉｎｅ著「ヘキサフルオロポリエチレンを有する共重合体」第６３０ページ参照）。真実の「溶融」温度は、ポリマが等級を落として急速に蒸発し始める点で液体を形成するように、ポリマがゲル状態から溶融する温度である。これは、「赤熱加熱」に近づく５５０℃より上の温度である（例えば、発明者Ｒ．Ｊ．ＰｌｕｎｋｅｔｔのＰＴＦＥ参照）。
【００２３】
理論と結び付けられることは願えないが、３２７℃より上の温度において所定の付加変形力が、３２７℃より下の温度で付加された同じ変形よりも「切断」を生じ難いと考えられる。さらに、材料が「切断」に抗して弾性変形されるので、それは改善された特性、例えば、改善された透過抵抗および増加された引張り強さから利益を受ける。これらの特性それ自体が、強制力を定位置に置かずに、３２７℃より上で再加熱する際に、ほぼその最初の形状から戻ることができる渦巻き管の能力にあることを示す。処理中に「切断」がより大きくなればなるほど、そのように戻された製品に現れる「切り傷」の深さが大きくなり、それがますます最初の形状に似なくなる。
【００２４】
３２７℃より下の処理温度において、臨界力についての変形は、修復できない製品伸び破壊点を超える変形を含む。降伏点を超える変形のみおよび製品伸び破壊点を超えないものが、３２７℃より上に再加熱する際にそれらの最初の形状に戻る。もちろん、「切断」は、力によって生じた変形が十分である場合に、ゲル遷移温度より上の温度でも起こる。しかし、臨界変形は、３２７℃より下の温度においては少ない。例えば、ゲル遷移温度より下で処理された円滑穴空き渦巻き管は、臨界変形より上で顕著な切断を示す。この臨界変形より下で、管は最初の厚さの３分の１と４分の１との間の谷部領域で薄くされるだけである。ゲル遷移温度より上の温度で処理をした場合に、管は切断を示さずにその最初の厚さの約５分の１まで薄くされうる。
【００２５】
このようにして、本発明の別の考え方によれば、外面の谷部および山部からなり、谷部壁厚Ｗ１を外面渦巻きに与えるように、管の領域が薄くされる工程によって、最初の壁厚Ｗ０を有する非渦巻き管から取得できるＰＴＦＥ管であり、Ｗ１がＷ０の２５％より小さい、ＰＴＦＥ管が作られる。
【００２６】
好ましくは、Ｗ１がＷ０の約２０％である。
「ほぼ最初の形状に戻る」という用語は、可逆管が、切断または切り傷の形体にある破壊点で、伸びを超える変形によって生ずる限定された損傷の兆候を示すけれども、著しい渦巻きを有しないことを意味するように意図されている。しかし、製品はその最初の壁厚Ｗ０の、２０％以内、好ましくは１０％、さらに好ましくは５％まで戻る。
【００２７】
谷部を形成するように管に加えられる力が三次元であるので、それは容易に決定されることができない。しかし、変形は上述したように計測される。一般に、より大きい変形は、高温で切断されることなく達成されうる。３２７℃より上では、切断なしの変形は、ゲル遷移温度より上の温度で処理する際に、達成されうるより大きい薄肉化によって、上述したように３２７℃より下で約２０％になる。もちろん、変形は３２７℃より上で、したがって変形を固定するように固定されず、変形が安定するように、３２７℃より下まで温度が降下されている間に、強制力が維持される必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に基づくＰＴＦＥ管の生産の可逆特性を示す概略図である。
【図２】外面の谷部および山部と、円滑内面穴とからなるＰＴＦＥ管の一部の拡大断面図である。
【図３】本発明に基づく（ライナー）管からなるホース集合体の切欠斜視図である。
【図４】本発明に基づく異サイズＰＴＦＥ管の最大作業圧力対温度を示すグラフである。
【図５】本発明に基づく異サイズＰＴＦＥ管の流量対圧力降下を示すグラフである。
【図６】透過試験を行うために用いられる装置の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１において、２５．４ｍｍの内径ＩＤ、２．２９ｍｍの厚みＷ０を有する平坦円筒形ＰＴＦＥペースト押出し管１０が、適当なサイズのマンドレルの上で３８０℃まで加熱された。マンドレルの外径よりも大きくかつマンドレルの外径とプラスチック管の壁厚Ｗ０の２倍との組合せよりは小さい内径を持つ工具が、管に接触されて、ゲル遷移温度より上の温度に管を維持しながら、谷部１４（谷部壁厚Ｗ１）と山部１６（山部壁厚Ｗ）とからなる円滑穴空き渦巻き管１２を形成するように、工具の先導端が材料を移動させるのに十分な圧力を加えた。工具の後続端が、渦巻きを安定するように強制力を加えている間に、ゲル遷移温度より下に渦巻き管を冷却するように、工具の後続端はゲル遷移温度より下の温度に維持された。温度がゲル遷移温度より下に降下しかつ渦巻きが安定するまで、後続端がゲル遷移温度より上で三次元の力を加えかつ後続端が強制力を加えるように、ヘリカル工具がマンドレルに関して１８回転毎分の速度で回転された。この点に関して、渦巻き管の各部分は、約１分間工具内で強制力を受けた。
【００３０】
もちろん、異なる形状が、本方法を用いて製造されうる。一実施例においては、単一の出発スパイラル波形が形成されてもよい。代案として、多条出発スパイラル波形、環状波形、軸方向波形、またはそれらの組合せが作られてもよい。
【００３１】
山部壁は、その初期値Ｗ０の、６０％から５％まで、好ましくは５０％から５％までに薄くされなければならない。完全波形形状については、谷部壁は、その初期値の４０％から２０％まで、そして、円滑穴形状については、３０％から２０％まで薄くされることが好ましい。
【００３２】
薄肉領域に対して角張った縁よりもむしろ丸みを付けることが好ましい。
薄肉領域の幅に関する限りは、最初壁厚Ｗ０からの作業では、幅は円滑穴形式の構造についての山部壁厚Ｗの１０−２００％、代表的には完全波形構造については山部壁厚Ｗの３０−６００％であるべきである。幅が大きなパーセンテージになるにつれて、製品の柔軟性が増加する。
【００３３】
ＰＴＦＥ管１２は、構成中に、材料を移動するように管を圧縮することによって、谷部壁厚Ｗ１が標準壁厚Ｗ０から縮減されたとき、山部壁厚Ｗよりも小さい谷部壁厚Ｗ1を有する。
【００３４】
さらに、圧縮および変位が山部壁厚Ｗを最初の壁厚Ｗ０よりも大きくすることができる。
図１に示すように、結果として生じる管は、強制力を定位置に置かずに、ゲル遷移温度より上まで管１２を再加熱することによって、その出発形状まで戻される。
【００３５】
＜サンプル１およびサンプル２の管についての透過試験結果＞
サンプル管は、図６に示すような装置を用いて透過試験を受けた。この装置は、ヘリウム供給源５０、圧力調整器５２、接続管５４、吹出し弁５８からなる。試験サンプル５６は、接続管５４と吹出し管５８との間に接続される。試験サンプルは、水槽６０に水平に浸けられ、その上に収集カウル６２および度盛りコラム６４が置かれる。ＰＴＦＥ管の長さが知られたサンプル５６は、その両端においてスエージ加工された端部品を結合される。
【００３６】
試験前に、装置はサンプル内にヘリウムのみが残存することを保証して、まず清浄化される（サンプルが吹出し弁を下にして垂直に維持される）。サンプルは次いで水槽に浸けられ、水平に支持され、ヘリウム圧力が試験圧力まで高められる。装置は最少３０分間放置され、安定した透過が達成されるようにする。水が、サンプルと度盛りされた収集コラム６４とを満たした状態で、収集カウル６２がサンプルの上に置かれる。全透過気体の収集が計時され、その量が記録される。手続が数回繰り返されて、安定した透過がなされかつ結果が再現されることを保証する。
【００３７】
＜試験条件＞
室温において２９．６Ａｔ（３０Ｂａｒ）の市販ヘリウムを使用する。
漏れは、安定した状態の透過が下記のようにサンプルで達成された後に、決定される。
【００３８】
サンプル１は、内径２５．４ｍｍ、壁厚２．２９ｍｍ、鋼編組外皮、各端スエージ加工端部品を備えた平坦円筒形管である。
サンプル２は、内径２５．４ｍｍであり、図１に関連して述べた原理体系に基づき、サンプル１の処理から作られ、鋼編組外皮、各端スエージ加工端部品を備えた円滑穴空け渦巻き管である。
【００３９】
＜試験結果＞
サンプル１ 漏れ量 ２２０ｃｃ／ｈｒ／ｍ
サンプル２ 漏れ量 １５０ｃｃ／ｈｒ／ｍ
サンプル２の単位長さ当たりの管重量が、サンプル１の単位長さ当たりの材料重量よりも約２０％少なく、それらの形状は、所定の重量の管についての形状を与えるように調整された。
【００４０】
このようにして、透過抵抗の特別な改善は、（２２０／１５０）×（５／４）＝１．８３である。換言すれば、透過比は１：０．５５に低減された。さらに、可撓性も改善された。この点に関して、サンプル１は、３８１ｍｍの曲げ半径においてねじれるが、サンプル２は６３．５ｍｍの曲げ半径においてねじれる。
【００４１】
さらに別の試験においては、本発明の方法によって作られた円滑穴空き外面渦巻き管と、３２７℃より下の温度で完全に作られた管との間の比較がなされた。
比較の結果は下記の通りである。
【００４２】
サンプル３（無地管） 漏れ量 ２４１ｃｃ／ｈｒ／ｍ
サンプル４（３２７℃より下で処理された外面渦巻き管） 漏れ量 ２２４／ｈｒ／ｍ
サンプル５（３２７℃より上かつ５５０℃より下で処理され、強制力によって３２７℃より下で冷却された外面渦巻き管） 漏れ量 １４８／ｈｒ／ｍ
数字は室温において２９．６Ａｔ（３０Ｂａｒ）のヘリウムの透過率である。
【００４３】
３２７℃より下では、７．６％の明らかな改善があり、他方、３２７℃より上では６２．８％の非常に顕著な改善がある。
実際には、渦巻き形状のいかなる点においても、伸び破壊限度を超えて材料に引張りを与えずに、変形が達成されるので、温度が３２７℃から４５０℃の間、さらに好ましくは３２７℃から４２０℃の間にあるときに、最もよい結果が得られることがわかった。伸び限度は、処理温度と共に増加する。
【００４４】
本発明は円滑穴空き渦巻き管について特に述べてきたが、様々な形状の渦巻き管が本発明の方法から利益を得られることは、当業者であれば明らかであろう。
【００４５】
上述した管、特に外面渦巻きを有する円滑穴は多くの用途を有する。その理由は、その管が従来の円滑穴または内面および外面渦巻き可撓性ホース設計の欠点を克服し、多くの個々の技術性能パラメータについて劇的に改善をする。
【００４６】
この管は、ホース集合体のホース補強として用いられる。それは、ねじれ、真空、および圧力に抗して管を支持する一体リブ部分（山部）１６と、波形状にされ優れた可撓性を与える円滑穴内面１８を残した高度に圧縮されたウエブ部分（谷部）１４とからなる（図２参照）。
【００４７】
本発明に基づく円滑穴空き外面渦巻きＰＴＦＥ管は、従来の渦巻き管（両内外面渦巻き管）と比べたとき、特性の点で顕著な改善を示す。これらは、その円滑穴と磨かれた表面仕上げとのために非常に改善された衛生的な清浄性を含む。流量は１００％よりも高い。圧力率は５０％よりも高い。気体透過抵抗は１５０％よりも高い。温度および圧力における柔軟性の寿命は、５０倍になる（試験条件にもよる）。
【００４８】
本発明に基づくＰＴＦＥ管からなるホースの一つのタイプが、図３に示されている。それは、山部２４および谷部２６の外面渦巻き２２と、わずかな波紋３０を伴った円滑内面穴２８とを備えたＰＴＦＥライナー管２０からなる。その内面は、高温で磨きがかけられた。このライナー管は、末広がり端３２を有する。ライナーの外面は、ほぼ全長にわたって編組外皮３４で被覆される。端部品３６が管の端に取り付けられる。差込部３８は管と編組外皮との間にあり、口輪４０によって固定される。
【００４９】
ＰＴＦＥのライナー管は、ＦＤＡが承認したホース等級のＰＴＦＥから作られるか、または例えば、カーボンブラックの含有によって静電気防止性に作られる。前者は搬送される流体が高度に電気抵抗がないすべての用途に使用できる。後者は、燃料、溶媒、またはフレオン（登録商標）のような電気抵抗流体が搬送されつつある用途の使用に適している。管の静電気防止特性は、ホース内に作られる損害静電荷を防止する。
【００５０】
円滑穴外面渦巻き管の独特な特性は、従来のＰＴＦＥのライナーホースが適切でない状況において使用することに適する。
特に、１５ｍｍから５０ｍｍのホース穴サイズをもつホースは、１３０℃まで完全真空で使用されうる。これより上において、真空抵抗は、１３０℃を越える温度毎に１％減少する。図４は、最大作業圧力（Ｂａｒ）対ホース・サイズについての温度（℃）の関係を示す。流量は、一般的な回旋状のＰＴＦＥホースよりも大きい。直線状形体において、試験媒体として水を使用し、図５に示す流量が達成された。
【００５１】
実際には、流量はホースの柔軟性、流体粘性、端部品設計、その他のパラメータによって変わるが、概して従来の渦巻きＰＴＦＥ管よりも２から３倍よい流量が達成された。
【００５２】
本発明は、多数の異なるサイズの管およびホース集合体の詳細を示す表を参照してさらに説明される。
最後に比較データをもち、本発明に基づいて処理された管の改善された透過抵抗を示すサンプルが与えられる。
【００５３】
代表的製品の詳細が下記の表１に示される。
【００５４】
【表１】
【００５５】
＜最大動作温度＞
最大動作温度について、ＳＳ編組外皮は−７０℃から＋２６０℃、ＰＢ編組外皮は−３０℃から＋９０℃、ＳＳ、ＲＣ、およびＳＳ、ＦＰは−４０℃から＋１２０℃、ＳＳ、ＳＩは−４０℃から＋１８０℃である。
【００５６】
＜温度に伴う圧力変化＞
ＳＳ編組については図４に示され、全温度範囲にわたっており、ＰＢ圧力、ＲＣ、ＦＰ、ＳＩ等級は図４に示されるが、特別の等級についての温度範囲内のみにある。
【００５７】
ここで、各記号は次の通りである。ＴＯは管のみ、ＳＳはステンレス鋼、ＰＢはポリプロピレン、ＲＣはゴム被覆、ＦＰは耐火性、ＳＩはシリコン・ゴム被覆である。
【００５８】
ＰＴＦＥ管は、作業圧力が低く、外面編組外皮によって提供される物理的保護を必要としない用途において、軽量なホース自体として使用されてもよい。
ステンレス鋼（ＳＳ）編組外皮ホースは、高温かつ高作業圧をからんだ用途に使用される。高張力等級３０４のステンレス鋼線が、最大圧力抵抗およびホースに対する外面保護を与えるように用いられる。
【００５９】
ポリプロピレン編組外皮（ＰＢ）のホースは、ホースの頻繁な取扱いおよび移動をからんだ用途にしばしば好適である。その場合、温度は−３０℃から＋９０℃の範囲内にある。ＰＢ編組外皮は軽量で、いかなる破壊線条もオペレータの手を切ることはない。さらに、ＰＢ編組外皮は、塩化物応力腐食を受けない。
【００６０】
追加の外面保護は、編組にわたって与えられる。
ホースが粗い処理を受け、かつ、厳密な外面摩耗ゴム被覆が設けられている最も厳しい用途については、ホースの外面円滑および清浄性が最も重要である衛生的用途も加えられる。
【００６１】
好適なゴムは、優れた化学抵抗を有するＥＰＤＭであり、１２０℃まで温度抵抗がある。
使用されうるその他の外面保護は、耐火性ゴム、シリコン・ゴム（１８０℃まで抵抗し、透明である）、損傷および保護コイルを含む。
【００６２】
広範囲の部品がホースを形成するために協働されてもよい。それらの部品は、スイベル・フラックス部品（図３に示す）またはＤＩＮ１１８５１部品（オスおよびメス）、カム作用部品、摩擦部品、ＳＭＳおよびＲＴＴ部品を含む。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）管に関し、さらに詳しく言えば、可撓性ホース用ＰＴＦＥ管に関する。特に、本発明は、ホース編組外皮、外面保護部、端部品からさらになる補強されたホース集合体の製造に用いる円滑穴をもつＰＴＦＥ管に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの基本的な形式の内面管形体がある。その１つは、その名前が示唆するように、円滑穴空き管がほぼ渦巻きのない内面を有する。他の１つは、その名前が示唆するように、多数の個別の山部および谷部からなる。
【０００３】
もちろん、円滑管は、しばしば全体的に凹凸に欠けていないことはなく、波紋を示すこともある。しかし、これは内面渦巻き管の誘発された山部および谷部に対して鋭く対照的である。
【０００４】
ＰＴＦＥは独特な材料であり、その化学的抵抗および非粘着性のために食料品および化学薬品の運送用途に好ましい。しかし、ＰＴＦＥは当然に弾性はない。
一定の用途、特に、流体（特に、気体および蒸気）が管を介して汲み上げられる特別の高圧用途のために、可撓性ＰＴＦＥ管を製造することは、困難であることがわかった。実際に、「可撓性」を出すために壁を薄肉化することが流体に対して増大された透過を生じると思われていたので、多くの渦巻きＰＴＦＥ管がこのような用途に適していないと従来は考えられていた。
【０００５】
透過を減少するために、１またはそれを超える下記の技術がここで採用された。
１．壁厚が増加された。
２．高い等級のポリマが用いられた。または
３．ポリマが増加された結晶度をもつように処理された。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０５−３０９０６８号公報
【特許文献２】特開平０６−２９３０６９号公報
【特許文献３】特開昭５４−０９０２６３号公報
【特許文献４】特開昭５０−０１３４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
壁厚を増加することは、仕上げ製品の重量および費用を増加させるばかりではなく、仕上げ製品の柔軟性をも減少する。
【０００８】
例えば、デュポン（Ｄｕ Ｐｏｎｔ）は、低い（５０％）、適度に高い（７２％）、または非常に高い（８２％）の結晶度を規定している。低い結晶度においては製品が曲げ係数５４，０００、ＣＯ２ガス相対透過度６を有し、適度に高い結晶度においては製品が曲げ係数１５０，０００ｐｓｉ、ＣＯ２ガス相対透過度０．８を有し、また、非常に高い結晶度においては製品が曲げ係数１７０，０００ｐｓｉ、ＣＯ２ガス相対透過度０．２を有する。
【０００９】
最も波形を付けた製品は、製品を輪状に巻くかまたは折り畳みかつ全体にわたってほぼ均等な厚みの壁を有する方法によって作られる。代表的な方法は、ＧＢ１５４３５８６およびＧＢ２２９３２２２に記載されたものを含む。
【００１０】
他方、ＥＰ４７４４４９Ｂ１は、谷部領域にある材料を移動するように圧縮力を受けた波形プラスチック管を開示している。加えられた圧縮力は、その塑性点を超えてその融点以下の温度において、管の塑性を取るのに十分であることで、特徴付けられている。これは、融点以下の温度において達成され、その特許がこの点について特別な示唆をしていない。さらに、その特許は、一般的な塑性に関しており、可撓性を作ることに向けられている。それは、ＰＴＦＥ（ＰＴＦＥが特定されているが）に関するものではなく、気体に対する改善された透過抵抗を持った管を製造する問題を述べていない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
対照的に、本発明は、特にＰＴＦＥに関し、新規な製品が下記のことからなる方法によって得られることを示している。その方法は、
１．薄壁厚Ｗ１を有する強制された渦巻きを作るために、ＰＴＦＥのゲル遷移温度またはそれより上の温度でＰＴＦＥ管に変形力を与える工程と、
２．薄壁厚Ｗ１を有する渦巻きが安定するまで、薄壁厚Ｗ１を有する変形を強制するように継続しながらゲル遷移温度より下にＰＴＦＥ管を冷却する工程とである。
【００１２】
この製品は、渦巻きＰＴＦＥ管が非渦巻き管と比較して、７．６％より大きい改善された透過抵抗を持つ。その比較は、（ｉ）等しい公称穴ＩＤの、かつ（ｉｉ）ＰＴＦＥの単位長さ当たりで等しい重量の、管との間でなされた。
【００１３】
この改善された透過抵抗は、この方法で処理された製品が、そのように作られないものに対して異なる形体を有することを暗示している。これは、特別の記載に述べられた試験手続によって確認されうる。
【００１４】
驚くべきことに、本出願人が、変更されたＰＴＦＥを含めてＰＴＦＥを処理することによって、格別な仕方で本出願人は所定の厚みのＰＴＦＥについての透過率を低下できることを発見した。この仕方で処理されたＰＴＦＥは、その他の物の間で改善された透過抵抗および増加された張力強さによって特徴付けられる。
【００１５】
本発明の第１の考え方によれば、外面の谷部および山部からなり、谷部壁厚Ｗ１を外面渦巻きに与えるように、管の領域が薄くされる工程によって、最初の壁厚Ｗ０および内径ＩＤを有する非渦巻き管から取得できるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）管であって、渦巻きＰＴＦＥ管が、非渦巻き管と比較して、７．６％より大きい改善された透過抵抗を有し、その比較が（ｉ）等しい公称穴径ＩＤの、かつ（ｉｉ）単位長さ当たりでＰＴＦＥの等しい重量の、管との間でなされることを特徴とした、ＰＴＦＥ管が与えられる。
【００１６】
好ましくは、ＰＴＦＥ管は円滑内面穴を有する。
一実施例においては、円滑穴は、波形状の外観をしている。
本発明の別の考え方によれば、下記のことからなる最初の壁厚Ｗ０を有する非渦巻き管から、外面の谷部および山部からなるＰＴＦＥ管の製造方法が与えられる。
１．薄壁厚Ｗ１を有する強制された渦巻きを作るように、ＰＴＦＥのゲル遷移温度にまたはそれよりも上の温度において、ＰＴＦＥ管に変形力を与える工程と、
２．薄壁厚Ｗ１を有する渦巻きが安定するまで、薄壁厚Ｗ１を有する変形を強制し続けながら、前記ゲル遷移温度より下に前記ＰＴＦＥ管を冷却する工程とである。
【００１７】
好ましくは、Ｗ１はＷ０の２５％より小さい。
さらに好ましくは、Ｗ１はＷ０の約２０％である。
好適実施例において、ＰＴＦＥ管は、合成管が円滑穴で内面渦巻き管であるように、平坦円筒ＰＴＦＥペーストの押出し管の内径とほぼ同じサイズのマンドレル上に作られる。
結果として生じる円滑穴空き管は、波紋状の外観を呈する。
【００１８】
変形は、それが「降伏」変形であることを示す張力増加によって特徴付けられる。変形は、それが可逆である点でさらに特徴付けられる。すなわち、定位置に強制力を置かずに、変形された材料が、ゲル遷移温度またはそれより上の温度で再加熱されたとき、それがその最初の形状にほぼ戻る。
【００１９】
ＰＴＦＥがゲル遷移温度より上またはそれより下の温度で変形されるか否かを決定することが可能である。ゲル遷移温度より下の温度で変形された管は、部分的にまたはほぼその最初の形状に復帰し、他方ゲル遷移温度またはそれより上の温度で変形された管は、ゲル遷移温度またはそれより上の温度でほぼ最初の形状に復帰する。
【００２０】
張力の増加は、簡単な試験を行うことによってわかる。長手方向部分は、本発明に基づいて準備された渦巻き管から取られる。その部分がその谷部において破壊するまで、それが引っ張られる。谷部の厚みおよび幅をまず決定し、その谷部において管を破壊するために加えられた力を知ることによって、断面積についての破壊力が計算されうる。管の別の部分は、その部分がその最初の出発形状に復帰するようにゲル遷移温度より上に加熱され、それが同じ試験を受ける。すなわち、それが管の縦軸に沿って引っ張られる。得られた代表的な結果は、平坦管について４１３６８ｋＰａ（６，０００ｐｓｉ）、本発明に基づいて製造された渦巻き管について７５８４２ｋＰａ（１１，０００ｐｓｉ）である。
【００２１】
より透過性を持った製品が、壁の「薄肉化」の結果として期待されていたので、この仕方で変形されたＰＴＦＥ管の透過特性は、全体としては期待できなかった。
【００２２】
疑問を避けるために、ここで用いる「ゲル遷移温度」という用語は、ＰＴＦＥがより透明でかつ非結晶になる温度をいう。これは、３２５℃と３４０℃との間の温度であり、一般には３２７℃の温度であると考えられている。この温度は、溶融温度として引用される処理状況にあっては、ときには不適切であることもある（例えば、Ｄ．Ｉ．ＭｃＣａｉｎｅ著「ヘキサフルオロポリエチレンを有する共重合体」第６３０ページ参照）。真実の「溶融」温度は、ポリマが等級を落として急速に蒸発し始める点で液体を形成するように、ポリマがゲル状態から溶融する温度である。これは、「赤熱加熱」に近づく５５０℃より上の温度である（例えば、発明者Ｒ．Ｊ．ＰｌｕｎｋｅｔｔのＰＴＦＥ参照）。
【００２３】
理論と結び付けられることは願えないが、３２７℃より上の温度において所定の付加変形力が、３２７℃より下の温度で付加された同じ変形よりも「切断」を生じ難いと考えられる。さらに、材料が「切断」に抗して弾性変形されるので、それは改善された特性、例えば、改善された透過抵抗および増加された引張り強さから利益を受ける。これらの特性それ自体が、強制力を定位置に置かずに、３２７℃より上で再加熱する際に、ほぼその最初の形状から戻ることができる渦巻き管の能力にあることを示す。処理中に「切断」がより大きくなればなるほど、そのように戻された製品に現れる「切り傷」の深さが大きくなり、それがますます最初の形状に似なくなる。
【００２４】
３２７℃より下の処理温度において、臨界力についての変形は、修復できない製品伸び破壊点を超える変形を含む。降伏点を超える変形のみおよび製品伸び破壊点を超えないものが、３２７℃より上に再加熱する際にそれらの最初の形状に戻る。もちろん、「切断」は、力によって生じた変形が十分である場合に、ゲル遷移温度より上の温度でも起こる。しかし、臨界変形は、３２７℃より下の温度においては少ない。例えば、ゲル遷移温度より下で処理された円滑穴空き渦巻き管は、臨界変形より上で顕著な切断を示す。この臨界変形より下で、管は最初の厚さの３分の１と４分の１との間の谷部領域で薄くされるだけである。ゲル遷移温度より上の温度で処理をした場合に、管は切断を示さずにその最初の厚さの約５分の１まで薄くされうる。
【００２５】
このようにして、本発明の別の考え方によれば、外面の谷部および山部からなり、谷部壁厚Ｗ１を外面渦巻きに与えるように、管の領域が薄くされる工程によって、最初の壁厚Ｗ０を有する非渦巻き管から取得できるＰＴＦＥ管であり、Ｗ１がＷ０の２５％より小さい、ＰＴＦＥ管が作られる。
【００２６】
好ましくは、Ｗ１がＷ０の約２０％である。
「ほぼ最初の形状に戻る」という用語は、可逆管が、切断または切り傷の形体にある破壊点で、伸びを超える変形によって生ずる限定された損傷の兆候を示すけれども、著しい渦巻きを有しないことを意味するように意図されている。しかし、製品はその最初の壁厚Ｗ０の、２０％以内、好ましくは１０％、さらに好ましくは５％まで戻る。
【００２７】
谷部を形成するように管に加えられる力が三次元であるので、それは容易に決定されることができない。しかし、変形は上述したように計測される。一般に、より大きい変形は、高温で切断されることなく達成されうる。３２７℃より上では、切断なしの変形は、ゲル遷移温度より上の温度で処理する際に、達成されうるより大きい薄肉化によって、上述したように３２７℃より下で約２０％になる。もちろん、変形は３２７℃より上で、したがって変形を固定するように固定されず、変形が安定するように、３２７℃より下まで温度が降下されている間に、強制力が維持される必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に基づくＰＴＦＥ管の生産の可逆特性を示す概略図である。
【図２】外面の谷部および山部と、円滑内面穴とからなるＰＴＦＥ管の一部の拡大断面図である。
【図３】本発明に基づく（ライナー）管からなるホース集合体の切欠斜視図である。
【図４】本発明に基づく異サイズＰＴＦＥ管の最大作業圧力対温度を示すグラフである。
【図５】本発明に基づく異サイズＰＴＦＥ管の流量対圧力降下を示すグラフである。
【図６】透過試験を行うために用いられる装置の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１において、２５．４ｍｍの内径ＩＤ、２．２９ｍｍの厚みＷ０を有する平坦円筒形ＰＴＦＥペースト押出し管１０が、適当なサイズのマンドレルの上で３８０℃まで加熱された。マンドレルの外径よりも大きくかつマンドレルの外径とプラスチック管の壁厚Ｗ０の２倍との組合せよりは小さい内径を持つ工具が、管に接触されて、ゲル遷移温度より上の温度に管を維持しながら、谷部１４（谷部壁厚Ｗ１）と山部１６（山部壁厚Ｗ）とからなる円滑穴空き渦巻き管１２を形成するように、工具の先導端が材料を移動させるのに十分な圧力を加えた。工具の後続端が、渦巻きを安定するように強制力を加えている間に、ゲル遷移温度より下に渦巻き管を冷却するように、工具の後続端はゲル遷移温度より下の温度に維持された。温度がゲル遷移温度より下に降下しかつ渦巻きが安定するまで、後続端がゲル遷移温度より上で三次元の力を加えかつ後続端が強制力を加えるように、ヘリカル工具がマンドレルに関して１８回転毎分の速度で回転された。この点に関して、渦巻き管の各部分は、約１分間工具内で強制力を受けた。
【００３０】
もちろん、異なる形状が、本方法を用いて製造されうる。一実施例においては、単一の出発スパイラル波形が形成されてもよい。代案として、多条出発スパイラル波形、環状波形、軸方向波形、またはそれらの組合せが作られてもよい。
【００３１】
山部壁は、その初期値Ｗ０の、６０％から５％まで、好ましくは５０％から５％までに薄くされなければならない。完全波形形状については、谷部壁は、その初期値の４０％から２０％まで、そして、円滑穴形状については、３０％から２０％まで薄くされることが好ましい。
【００３２】
薄肉領域に対して角張った縁よりもむしろ丸みを付けることが好ましい。
薄肉領域の幅に関する限りは、最初壁厚Ｗ０からの作業では、幅は円滑穴形式の構造についての山部壁厚Ｗの１０−２００％、代表的には完全波形構造については山部壁厚Ｗの３０−６００％であるべきである。幅が大きなパーセンテージになるにつれて、製品の柔軟性が増加する。
【００３３】
ＰＴＦＥ管１２は、構成中に、材料を移動するように管を圧縮することによって、谷部壁厚Ｗ１が標準壁厚Ｗ０から縮減されたとき、山部壁厚Ｗよりも小さい谷部壁厚Ｗ1を有する。
【００３４】
さらに、圧縮および変位が山部壁厚Ｗを最初の壁厚Ｗ０よりも大きくすることができる。
図１に示すように、結果として生じる管は、強制力を定位置に置かずに、ゲル遷移温度より上まで管１２を再加熱することによって、その出発形状まで戻される。
【００３５】
＜サンプル１およびサンプル２の管についての透過試験結果＞
サンプル管は、図６に示すような装置を用いて透過試験を受けた。この装置は、ヘリウム供給源５０、圧力調整器５２、接続管５４、吹出し弁５８からなる。試験サンプル５６は、接続管５４と吹出し管５８との間に接続される。試験サンプルは、水槽６０に水平に浸けられ、その上に収集カウル６２および度盛りコラム６４が置かれる。ＰＴＦＥ管の長さが知られたサンプル５６は、その両端においてスエージ加工された端部品を結合される。
【００３６】
試験前に、装置はサンプル内にヘリウムのみが残存することを保証して、まず清浄化される（サンプルが吹出し弁を下にして垂直に維持される）。サンプルは次いで水槽に浸けられ、水平に支持され、ヘリウム圧力が試験圧力まで高められる。装置は最少３０分間放置され、安定した透過が達成されるようにする。水が、サンプルと度盛りされた収集コラム６４とを満たした状態で、収集カウル６２がサンプルの上に置かれる。全透過気体の収集が計時され、その量が記録される。手続が数回繰り返されて、安定した透過がなされかつ結果が再現されることを保証する。
【００３７】
＜試験条件＞
室温において２９．６Ａｔ（３０Ｂａｒ）の市販ヘリウムを使用する。
漏れは、安定した状態の透過が下記のようにサンプルで達成された後に、決定される。
【００３８】
サンプル１は、内径２５．４ｍｍ、壁厚２．２９ｍｍ、鋼編組外皮、各端スエージ加工端部品を備えた平坦円筒形管である。
サンプル２は、内径２５．４ｍｍであり、図１に関連して述べた原理体系に基づき、サンプル１の処理から作られ、鋼編組外皮、各端スエージ加工端部品を備えた円滑穴空け渦巻き管である。
【００３９】
＜試験結果＞
サンプル１ 漏れ量 ２２０ｃｃ／ｈｒ／ｍ
サンプル２ 漏れ量 １５０ｃｃ／ｈｒ／ｍ
サンプル２の単位長さ当たりの管重量が、サンプル１の単位長さ当たりの材料重量よりも約２０％少なく、それらの形状は、所定の重量の管についての形状を与えるように調整された。
【００４０】
このようにして、透過抵抗の特別な改善は、（２２０／１５０）×（５／４）＝１．８３である。換言すれば、透過比は１：０．５５に低減された。さらに、可撓性も改善された。この点に関して、サンプル１は、３８１ｍｍの曲げ半径においてねじれるが、サンプル２は６３．５ｍｍの曲げ半径においてねじれる。
【００４１】
さらに別の試験においては、本発明の方法によって作られた円滑穴空き外面渦巻き管と、３２７℃より下の温度で完全に作られた管との間の比較がなされた。
比較の結果は下記の通りである。
【００４２】
サンプル３（無地管） 漏れ量 ２４１ｃｃ／ｈｒ／ｍ
サンプル４（３２７℃より下で処理された外面渦巻き管） 漏れ量 ２２４／ｈｒ／ｍ
サンプル５（３２７℃より上かつ５５０℃より下で処理され、強制力によって３２７℃より下で冷却された外面渦巻き管） 漏れ量 １４８／ｈｒ／ｍ
数字は室温において２９．６Ａｔ（３０Ｂａｒ）のヘリウムの透過率である。
【００４３】
３２７℃より下では、７．６％の明らかな改善があり、他方、３２７℃より上では６２．８％の非常に顕著な改善がある。
実際には、渦巻き形状のいかなる点においても、伸び破壊限度を超えて材料に引張りを与えずに、変形が達成されるので、温度が３２７℃から４５０℃の間、さらに好ましくは３２７℃から４２０℃の間にあるときに、最もよい結果が得られることがわかった。伸び限度は、処理温度と共に増加する。
【００４４】
本発明は円滑穴空き渦巻き管について特に述べてきたが、様々な形状の渦巻き管が本発明の方法から利益を得られることは、当業者であれば明らかであろう。
【００４５】
上述した管、特に外面渦巻きを有する円滑穴は多くの用途を有する。その理由は、その管が従来の円滑穴または内面および外面渦巻き可撓性ホース設計の欠点を克服し、多くの個々の技術性能パラメータについて劇的に改善をする。
【００４６】
この管は、ホース集合体のホース補強として用いられる。それは、ねじれ、真空、および圧力に抗して管を支持する一体リブ部分（山部）１６と、波形状にされ優れた可撓性を与える円滑穴内面１８を残した高度に圧縮されたウエブ部分（谷部）１４とからなる（図２参照）。
【００４７】
本発明に基づく円滑穴空き外面渦巻きＰＴＦＥ管は、従来の渦巻き管（両内外面渦巻き管）と比べたとき、特性の点で顕著な改善を示す。これらは、その円滑穴と磨かれた表面仕上げとのために非常に改善された衛生的な清浄性を含む。流量は１００％よりも高い。圧力率は５０％よりも高い。気体透過抵抗は１５０％よりも高い。温度および圧力における柔軟性の寿命は、５０倍になる（試験条件にもよる）。
【００４８】
本発明に基づくＰＴＦＥ管からなるホースの一つのタイプが、図３に示されている。それは、山部２４および谷部２６の外面渦巻き２２と、わずかな波紋３０を伴った円滑内面穴２８とを備えたＰＴＦＥライナー管２０からなる。その内面は、高温で磨きがかけられた。このライナー管は、末広がり端３２を有する。ライナーの外面は、ほぼ全長にわたって編組外皮３４で被覆される。端部品３６が管の端に取り付けられる。差込部３８は管と編組外皮との間にあり、口輪４０によって固定される。
【００４９】
ＰＴＦＥのライナー管は、ＦＤＡが承認したホース等級のＰＴＦＥから作られるか、または例えば、カーボンブラックの含有によって静電気防止性に作られる。前者は搬送される流体が高度に電気抵抗がないすべての用途に使用できる。後者は、燃料、溶媒、またはフレオン（登録商標）のような電気抵抗流体が搬送されつつある用途の使用に適している。管の静電気防止特性は、ホース内に作られる損害静電荷を防止する。
【００５０】
円滑穴外面渦巻き管の独特な特性は、従来のＰＴＦＥのライナーホースが適切でない状況において使用することに適する。
特に、１５ｍｍから５０ｍｍのホース穴サイズをもつホースは、１３０℃まで完全真空で使用されうる。これより上において、真空抵抗は、１３０℃を越える温度毎に１％減少する。図４は、最大作業圧力（Ｂａｒ）対ホース・サイズについての温度（℃）の関係を示す。流量は、一般的な回旋状のＰＴＦＥホースよりも大きい。直線状形体において、試験媒体として水を使用し、図５に示す流量が達成された。
【００５１】
実際には、流量はホースの柔軟性、流体粘性、端部品設計、その他のパラメータによって変わるが、概して従来の渦巻きＰＴＦＥ管よりも２から３倍よい流量が達成された。
【００５２】
本発明は、多数の異なるサイズの管およびホース集合体の詳細を示す表を参照してさらに説明される。
最後に比較データをもち、本発明に基づいて処理された管の改善された透過抵抗を示すサンプルが与えられる。
【００５３】
代表的製品の詳細が下記の表１に示される。
【００５４】
【表１】
【００５５】
＜最大動作温度＞
最大動作温度について、ＳＳ編組外皮は−７０℃から＋２６０℃、ＰＢ編組外皮は−３０℃から＋９０℃、ＳＳ、ＲＣ、およびＳＳ、ＦＰは−４０℃から＋１２０℃、ＳＳ、ＳＩは−４０℃から＋１８０℃である。
【００５６】
＜温度に伴う圧力変化＞
ＳＳ編組については図４に示され、全温度範囲にわたっており、ＰＢ圧力、ＲＣ、ＦＰ、ＳＩ等級は図４に示されるが、特別の等級についての温度範囲内のみにある。
【００５７】
ここで、各記号は次の通りである。ＴＯは管のみ、ＳＳはステンレス鋼、ＰＢはポリプロピレン、ＲＣはゴム被覆、ＦＰは耐火性、ＳＩはシリコン・ゴム被覆である。
【００５８】
ＰＴＦＥ管は、作業圧力が低く、外面編組外皮によって提供される物理的保護を必要としない用途において、軽量なホース自体として使用されてもよい。
ステンレス鋼（ＳＳ）編組外皮ホースは、高温かつ高作業圧をからんだ用途に使用される。高張力等級３０４のステンレス鋼線が、最大圧力抵抗およびホースに対する外面保護を与えるように用いられる。
【００５９】
ポリプロピレン編組外皮（ＰＢ）のホースは、ホースの頻繁な取扱いおよび移動をからんだ用途にしばしば好適である。その場合、温度は−３０℃から＋９０℃の範囲内にある。ＰＢ編組外皮は軽量で、いかなる破壊線条もオペレータの手を切ることはない。さらに、ＰＢ編組外皮は、塩化物応力腐食を受けない。
【００６０】
追加の外面保護は、編組にわたって与えられる。
ホースが粗い処理を受け、かつ、厳密な外面摩耗ゴム被覆が設けられている最も厳しい用途については、ホースの外面円滑および清浄性が最も重要である衛生的用途も加えられる。
【００６１】
好適なゴムは、優れた化学抵抗を有するＥＰＤＭであり、１２０℃まで温度抵抗がある。
使用されうるその他の外面保護は、耐火性ゴム、シリコン・ゴム（１８０℃まで抵抗し、透明である）、損傷および保護コイルを含む。
【００６２】
広範囲の部品がホースを形成するために協働されてもよい。それらの部品は、スイベル・フラックス部品（図３に示す）またはＤＩＮ１１８５１部品（オスおよびメス）、カム作用部品、摩擦部品、ＳＭＳおよびＲＴＴ部品を含む。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外面の谷部および山部からなり、谷部壁厚Ｗ１を外面渦巻きに与えるように、管の領域が薄くされる工程によって、最初の壁厚Ｗ０および内径ＩＤを有する非渦巻き管から取得できるＰＴＦＥ管であって、渦巻きＰＴＦＥ管が非渦巻き管と比較して、７．６％より大きい改善された透過抵抗を有し、その比較が、（ｉ）等しい内径ＩＤの、かつ（ｉｉ）単位長さ当たりのＰＴＦＥに等しい重量の、管との間でなされることを特徴とした、ＰＴＦＥ管。
【請求項２】
非渦巻き管と比較して前記改善された透過抵抗が１０％よりも大きい、請求項１に記載のＰＴＦＥ管。
【請求項３】
非渦巻き管と比較して前記改善された透過抵抗が２０％よりも大きい、前記請求項のうち任意の一項に記載のＰＴＦＥ管。
【請求項４】
非渦巻き管と比較して前記改善された透過抵抗が３０％よりも大きい、前記請求項のうち任意の一項に記載のＰＴＦＥ管。
【請求項５】
非渦巻き管と比較して前記改善された透過抵抗が６０％よりも大きい、前記請求項のうち任意の一項に記載のＰＴＦＥ管。
【請求項６】
円滑内面穴を有する、前記請求項のうち任意の一項に記載のＰＴＦＥ管。
【請求項７】
前記請求項のうち任意の一項に記載のＰＴＦＥ管であって、前記管は、最初の壁厚Ｗ０および内径ＩＤを有する非渦巻き管から、下記の工程によって取得できるものであり、当該工程は、
１．薄壁厚Ｗ１を有する強制された渦巻きを作るように、ＰＴＦＥのゲル遷移温度にまたはそれよりも上の温度において、前記ＰＴＦＥ管に変形力を与える工程と、
２．前記薄壁厚Ｗ１を有する前記渦巻きが安定するまで、前記薄壁厚Ｗ１を有する変形を強制し続けながら、前記ゲル遷移温度より下に前記ＰＴＦＥ管を冷却する工程とを含む、ＰＴＦＥ管。
【請求項８】
抑制力なしに前記ゲル遷移温度より上に加熱する際に、前記ＰＴＦＥ管の最初の壁厚Ｗ０の２０％以内に戻る、前記請求項のうち任意の一項に記載のＰＴＦＥ管。
【請求項９】
最初の壁厚Ｗ０を有する非渦巻き管から、外面の谷部および山部からなるＰＴＦＥ管の製造方法であって、当該方法は、
１．薄壁厚Ｗ１を有する強制された渦巻きを作るように、ＰＴＦＥのゲル遷移温度にまたはそれよりも上の温度において、前記ＰＴＦＥ管に変形力を与える工程と、
２．前記薄壁厚Ｗ１を有する前記渦巻きが安定するまで、前記薄壁厚Ｗ１を有する変形を強制し続けながら、前記ゲル遷移温度より下に前記ＰＴＦＥ管を冷却する工程とを含む、ＰＴＦＥ管の製造方法。
【請求項１０】
前記ＰＴＦＥ管がマンドレルに乗せられ、先導端および後続端からなるヘリカル工具が前記マンドレルに関して所定の速度で回転されて、前記ゲル遷移温度より下の温度に降下しかつ前記渦巻きが安定するまで、前記先導端が前記ゲル遷移温度より上の温度において変形力を加え、前記後続端が強制力を加えるようにした、請求項９に記載のＰＴＦＥ管の製造方法。
【請求項１１】
前記マンドレルが平坦な円筒形マンドレルである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ヘリカル工具の前記後続端が、前記ゲル遷移温度より下の温度に維持される、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
Ｗ１がＷ０の２５％より小さい、請求項９乃至１２の任意の一項に記載の方法。
【請求項１４】
Ｗ１がＷ０の約２０％である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１乃至８の任意の一項に記載のＰＴＦＥ管と、編組外皮と、１またはそれを超える端部品とからなる、ホース集合体。
【請求項１６】
請求項１乃至８の任意の一項に記載のＰＴＦＥ管の使用法であって、ホース集合体の透過抵抗を改善する目的で、前記ホース集合体についての使用法。
【請求項１７】
請求項１乃至８の任意の一項に記載のＰＴＦＥ管の使用法であって、改善された透過抵抗を有するように意図されたホース集合体の製造のための使用法。
【請求項１８】
大気圧より大きい圧力の下で、ＰＴＦＥ管またはホース集合体を介して流体を通過させることを含む方法であって、請求項１乃至８の任意の一項に記載のＰＴＦＥ管または請求項１５に記載のホース集合体を介して、前記流体が通過されることを特徴とした、方法。
【請求項１】
外面の谷部および山部からなり、谷部壁厚Ｗ１を外面渦巻きに与えるように、管の領域が薄くされる工程によって、最初の壁厚Ｗ０および内径ＩＤを有する非渦巻き管から取得できるＰＴＦＥ管であって、渦巻きＰＴＦＥ管が非渦巻き管と比較して、７．６％より大きい改善された透過抵抗を有し、その比較が、（ｉ）等しい内径ＩＤの、かつ（ｉｉ）単位長さ当たりのＰＴＦＥに等しい重量の、管との間でなされることを特徴とした、ＰＴＦＥ管。
【請求項２】
非渦巻き管と比較して前記改善された透過抵抗が１０％よりも大きい、請求項１に記載のＰＴＦＥ管。
【請求項３】
非渦巻き管と比較して前記改善された透過抵抗が２０％よりも大きい、前記請求項のうち任意の一項に記載のＰＴＦＥ管。
【請求項４】
非渦巻き管と比較して前記改善された透過抵抗が３０％よりも大きい、前記請求項のうち任意の一項に記載のＰＴＦＥ管。
【請求項５】
非渦巻き管と比較して前記改善された透過抵抗が６０％よりも大きい、前記請求項のうち任意の一項に記載のＰＴＦＥ管。
【請求項６】
円滑内面穴を有する、前記請求項のうち任意の一項に記載のＰＴＦＥ管。
【請求項７】
前記請求項のうち任意の一項に記載のＰＴＦＥ管であって、前記管は、最初の壁厚Ｗ０および内径ＩＤを有する非渦巻き管から、下記の工程によって取得できるものであり、当該工程は、
１．薄壁厚Ｗ１を有する強制された渦巻きを作るように、ＰＴＦＥのゲル遷移温度にまたはそれよりも上の温度において、前記ＰＴＦＥ管に変形力を与える工程と、
２．前記薄壁厚Ｗ１を有する前記渦巻きが安定するまで、前記薄壁厚Ｗ１を有する変形を強制し続けながら、前記ゲル遷移温度より下に前記ＰＴＦＥ管を冷却する工程とを含む、ＰＴＦＥ管。
【請求項８】
抑制力なしに前記ゲル遷移温度より上に加熱する際に、前記ＰＴＦＥ管の最初の壁厚Ｗ０の２０％以内に戻る、前記請求項のうち任意の一項に記載のＰＴＦＥ管。
【請求項９】
最初の壁厚Ｗ０を有する非渦巻き管から、外面の谷部および山部からなるＰＴＦＥ管の製造方法であって、当該方法は、
１．薄壁厚Ｗ１を有する強制された渦巻きを作るように、ＰＴＦＥのゲル遷移温度にまたはそれよりも上の温度において、前記ＰＴＦＥ管に変形力を与える工程と、
２．前記薄壁厚Ｗ１を有する前記渦巻きが安定するまで、前記薄壁厚Ｗ１を有する変形を強制し続けながら、前記ゲル遷移温度より下に前記ＰＴＦＥ管を冷却する工程とを含む、ＰＴＦＥ管の製造方法。
【請求項１０】
前記ＰＴＦＥ管がマンドレルに乗せられ、先導端および後続端からなるヘリカル工具が前記マンドレルに関して所定の速度で回転されて、前記ゲル遷移温度より下の温度に降下しかつ前記渦巻きが安定するまで、前記先導端が前記ゲル遷移温度より上の温度において変形力を加え、前記後続端が強制力を加えるようにした、請求項９に記載のＰＴＦＥ管の製造方法。
【請求項１１】
前記マンドレルが平坦な円筒形マンドレルである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ヘリカル工具の前記後続端が、前記ゲル遷移温度より下の温度に維持される、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
Ｗ１がＷ０の２５％より小さい、請求項９乃至１２の任意の一項に記載の方法。
【請求項１４】
Ｗ１がＷ０の約２０％である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１乃至８の任意の一項に記載のＰＴＦＥ管と、編組外皮と、１またはそれを超える端部品とからなる、ホース集合体。
【請求項１６】
請求項１乃至８の任意の一項に記載のＰＴＦＥ管の使用法であって、ホース集合体の透過抵抗を改善する目的で、前記ホース集合体についての使用法。
【請求項１７】
請求項１乃至８の任意の一項に記載のＰＴＦＥ管の使用法であって、改善された透過抵抗を有するように意図されたホース集合体の製造のための使用法。
【請求項１８】
大気圧より大きい圧力の下で、ＰＴＦＥ管またはホース集合体を介して流体を通過させることを含む方法であって、請求項１乃至８の任意の一項に記載のＰＴＦＥ管または請求項１５に記載のホース集合体を介して、前記流体が通過されることを特徴とした、方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２３６６９７（Ｐ２０１０−２３６６９７Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１０−１６５６１６（Ｐ２０１０−１６５６１６）
【出願日】平成２２年７月２３日（２０１０．７．２３）
【分割の表示】特願２０００−５９１３５６（Ｐ２０００−５９１３５６）の分割
【原出願日】平成１１年１２月２４日（１９９９．１２．２４）
【出願人】（５０１２５２８７０）
【出願人】（５０２１１９３０３）
【出願人】（５０１２５２８９２）
【出願人】（５０１２５３６０４）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６５６１６（Ｐ２０１０−１６５６１６）
【出願日】平成２２年７月２３日（２０１０．７．２３）
【分割の表示】特願２０００−５９１３５６（Ｐ２０００−５９１３５６）の分割
【原出願日】平成１１年１２月２４日（１９９９．１２．２４）
【出願人】（５０１２５２８７０）
【出願人】（５０２１１９３０３）
【出願人】（５０１２５２８９２）
【出願人】（５０１２５３６０４）
【Ｆターム（参考）】
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