JP2003004176A

JP2003004176A - 帯電防止フッ素樹脂チューブ

Info

Publication number: JP2003004176A
Application number: JP2001190137A
Authority: JP
Inventors: Masahide Takahashi; 正英高橋; Takeshi Oya; 武司大矢; Yuzo Atsumi; 雄三渥美; Yoshio Kimura; 義雄木村
Original assignee: Tokyo Electron Ltd; Nichias Corp
Current assignee: Tokyo Electron Ltd; Nichias Corp
Priority date: 2001-06-22
Filing date: 2001-06-22
Publication date: 2003-01-08
Anticipated expiration: 2021-06-22
Also published as: JP3936556B2; US20030021929A1

Abstract

(57)【要約】【課題】寸法精度が高く、継ぎ手とのシール性に優れ
通過物の漏洩もなく、またチューブ外周面の帯電を確実
に防ぎ、可燃性ガスが充満している環境でも爆発の危険
性がなく、しかも安価な帯電防止フッ素樹脂チューブを
提供する。【解決手段】導電性物質を含有する熱溶融性フッ素樹
脂組成物からなる導電部分と、熱溶融性フッ素樹脂から
なる透明部分とからなるチューブであって、透明部分か
らなるチューブ本体の外周面に、チューブ本体の長手方
向に沿ってストライプ状に延びる導電部分が、その一部
を露出させて埋め込まれており、かつ導電部分の厚みが
０．０１mm以上でチューブ本体の肉厚の２０％以下であ
ることを特徴とする帯電防止フッ素樹脂チューブ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帯電防止フッ素樹
脂チューブに関する。

【０００２】

【従来の技術】フッ素樹脂チューブは耐薬品性・耐熱性
・耐汚染性及び被粘着性に優れており、従来より可燃性
流体、腐食性流体、高粘度流体及び粉体の輸送などに用
いられている。しかし、フッ素樹脂は体積固有抵抗率が
１０¹⁸Ω・cm以上と非常に高いため、物質が流通する際
の摩擦により、容易に帯電してしまう。

【０００３】そこで、カーボンブラックや鉄粉などの導
電性物質を混入したフッ素樹脂をチューブに成形し、フ
ッ素樹脂チューブに導電性を付与することが考えられる
が、前記導電性物質は黒色であるためチューブも不透明
となり、チューブ内で流体が詰まったときなど、その場
所が判明しないという不具合が生じる。

【０００４】このような不具合に対して、例えば、実開
平１−９６５９３号公報では、それぞれチューブの長手
方向に延びる、導電性物質を含有させたポリテトラフル
オロエチレン組成物からなる導電部部分と、ポリテトラ
フルオロエチレンのみからなる透明部分とを備えるチュ
ーブを提案しており、特開２０００−２６６２４７号公
報では、導電性物質を混入したフッ素樹脂組成物からな
りチューブの長手方向に延びるストライプ状の導電部分
を、透明なフッ素樹脂チューブの肉厚部分に内在させた
フッ素樹脂チューブを提案している。また、カーボンを
含有させたナイロンまたはポリエチレンチューブをスパ
イラル状にカットしたものやステンレスコイルなどの導
電部材を、透明なフッ素樹脂チューブに巻き付けたもの
も使用されている。これらの帯電防止フッ素樹脂チュー
ブは何れも、導電部分と、透明なフッ素樹脂部分とを備
えており、導電性の付与と同時に管内が見えるように構
成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、実開平１−９
６５９３号公報に記載の帯電防止フッ素樹脂チューブで
は、導電性物質が内壁に露出しているため管内を通過す
る通過物を汚染する問題がある。特開２０００−２６６
２４７号公報に記載の帯電防止樹脂チューブでは、この
通過物を汚染する心配はないものの、導電部分がチュー
ブの肉厚部分に埋め込まれているため、帯電防止性能が
不充分であった。

【０００６】また、これらの帯電防止フッ素樹脂チュー
ブは、導電性物質を含有する導電部分用成形材料と、フ
ッ素樹脂のみからなる透明部分用成形材料とを同時に押
し出し管状に成形して得られる。しかし、導電部分用成
形材の方が導電性物質を含有することから熱伝導率が大
きく、冷却速度が速いため、この成形に際して、導電部
分と接する透明部分の肉厚が細くなる所謂「ヒケ」と呼
ばれる現象が発生したり、導電部分と透明部分との冷却
時の収縮率の差により、チューブ外径の変形や肉厚に差
が発生し、寸法精度の良好なチューブを成形することが
困難であるという問題がある。上記した実開平１−９６
５９３号公報に記載の帯電防止フッ素樹脂チューブで
は、導電部分と透明部分とが同一の厚みであり、また、
特開２０００−２６６２４７号公報に記載の帯電防止樹
脂チューブでも、透明部分のかなりの部分を占めるよう
に導電部分が埋め込まれており、ともに導電部分が厚く
形成されることから、ヒケや変形が顕著になりやすい。

【０００７】チューブの変形は継ぎ手とのシール性に悪
影響を及ぼし、通過物が漏洩し易くなる。特に、通過物
が可燃性流体の場合には、漏洩した可燃性ガスが室内に
充満することとなり、このとき、帯電防止フッ素樹脂チ
ューブの外周面が帯電していると、作業者がチューブに
触れると火花が散り、爆発が起こる可能性がある。

【０００８】一方、導電部材を巻き付けた構成の帯電防
止フッ素樹脂チューブは、作製に際して複雑な巻き付
け、固定作業が必要であり、かなりのコスト増を招くと
いう問題を抱えている。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あって、寸法精度が高く、継ぎ手とのシール性に優れ通
過物の漏洩もなく、またチューブ外周面の帯電を確実に
防ぎ、可燃性ガスが充満している環境でも爆発の危険性
がなく、しかも安価な帯電防止フッ素樹脂チューブを提
供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、導電性物質を含有する熱溶融性フッ素樹
脂組成物からなる導電部分と、熱溶融性フッ素樹脂から
なる透明部分とからなるチューブであって、透明部分か
らなるチューブ本体の外周面に、チューブ本体の長手方
向に沿ってストライプ状に延びる導電部分が、その一部
を露出させて埋め込まれており、かつ導電部分の厚みが
０．０１mm以上でチューブ本体の肉厚の２０％以下であ
ることを特徴とする帯電防止フッ素樹脂チューブを提供
する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に関して図面を参照
して詳細に説明する。尚、図１は本発明の帯電防止フッ
素樹脂チューブの一実施形態を示す断面図であり、図２
は他の実施形態を示す断面図である。

【００１２】まず構成を説明すると、本発明の帯電防止
フッ素樹脂チューブは、導電性物質を含有する熱溶融性
組成物からなる導電部分１と、熱溶融性フッ素樹脂から
なる透明部分２とからなる。この透明部分２は、帯電防
止フッ素樹脂チューブのチューブ本体を形成する。一
方、導電部分１はチューブ本体の長手方向に延びるスト
ライプ状を呈しており、透明部分２の外周面と同一面を
形成するように、その一部を露出させて透明部分２に埋
め込まれている。導電部分１の数は下記に示す間隔（ｗ
ｓ）を満足する限り特に制限されるものではないが、例
えば、図１に示すように等間隔で４ヶ所に設けてもよい
し、図２に示すように等間隔で８ヶ所に設けてもよい。
ここで、この帯電防止チューブには、図示しないが、チ
ューブ外表面の適当な部分に、金属や導電性の樹脂によ
って構成されたアース端子を挟み込んでおり、アースを
取っている。

【００１３】ここで、導電部分１の厚み（ｔｄ）は、
０．０１mm以上であり、かつチューブ本体（透明部分
２）の肉厚（ｔＸ）の２０％以下、好ましくは１０％以
下に設定されている。導電部分１の厚み（ｔｄ）が０．
０１mm未満では、外部との接触により導電部分１が切断
される可能性があり、帯電防止上好ましくない。一方、
導電部分１の厚み（ｔｄ）がチューブ本体の肉厚（ｔ
Ｚ）の２０％を越える場合には、導電部分１と透明部分
２との熱伝導率の差及び収縮率の差が大きすぎて、チュ
ーブの変形やヒケが起こりやすくなる。

【００１４】また、導電部分１の間隔（Ｗｓ）は１mm〜
６mmの範囲が適当である。間隔（Ｗｓ）が６mmよりも広
くなると、透明部分２に帯電した静電気を除去しきれな
いおそれがあり、一方、間隔（Ｗｓ）が１mmより狭くな
ると、導電性の点では有利であるが管内が見え難くな
る。

【００１５】尚、導電部分１の厚み（ｔｄ）や間隔（Ｗ
ｓ）は、それぞれの好ましい範囲において、帯電防止フ
ッ素樹脂チューブの径（ＤＸ）や使用形態などを考慮し
て適宜設定される。また、導電部分１の周方向の幅（ｗ
ｄ）は特に制限されるものではなく、間隔（Ｗｓ）並び
に導電部分１の数により適宜設定される。

【００１６】また、導電部分１はチューブ全体の帯電防
止性能の点で、その体積固有抵抗率が１０⁸Ω・cm以下
であることが好ましく、導電性物質の種類によっても異
なるが、導電性物質を熱溶融性フッ素樹脂に対して５〜
２０重量％の範囲で配合して調整する。導電性物質とし
ては、カーボンブラック、カーボン繊維、グラファイ
ト、炭素繊維、金属微粉末などが挙げられ、これらは一
種もしくは二種以上組み合わせて用いることができる。
尚、導電部分１の体積固有抵抗率を変えることにより、
この導電部分１を例えば２４Ｖ以下の低電圧論理信号ラ
イン等として用いることもできる。

【００１７】一方、熱溶融性フッ素樹脂としては、溶融
押出し成形が可能で、光透過性を有するフッ素樹脂であ
れば良く、例えばテトラフルオロエチレン−パーフルオ
ロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラ
フルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロ
プロピレン−ビニリデンフルオライド三元共重合体等が
挙げられる。尚、熱溶融性フッ素樹脂は、導電部分１と
透明部分２とで異なるものを使用してもよいが、両者の
一体性を高める上で、同一種を用いることが好ましい。

【００１８】このような外周面の長手方向にストライプ
状の導電部分１が露出した帯電防止フッ素樹脂チューブ
は、二台の押出機を用い、先ず、導電性物質を含有した
熱溶融性フッ素樹脂組成物を一方の押出機内で溶融混練
してストライプ状に押出したものを他方の押出機のダイ
スに導き、次いで、この他方の押出機により熱溶融性フ
ッ素樹脂と共に押出し、サイジングダイで冷却固化させ
ることにより容易に得られる。また、導電部分１が露出
していることにより、アースを取る際に導電部分１の接
地が容易になることはいうまでもない。

【００１９】

【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更
に説明する。但し、本発明はこれにより何ら制限される
ものではない。

【００２０】（実施例１）導電性物質を含有する熱溶融
性フッ素樹脂組成物として、ＰＦＡにカーボンブラック
８重量％含有したペレットを、熱溶融性フッ素樹脂とし
てＰＦＡのペレットを原料として用い２台の押出機を使
用して、次のように押出し成形（成形温度３７０℃）を
実施した。カーボンブラック含有ＰＦＡペレットを一方
の押出機内で溶融混練してダイスにより４本のストライ
プ状に押出したものを、他方の押出機のダイスに導きＰ
ＦＡのペレットと共に押出し、サイジングダイで冷却固
化させて外径約６．３５mm、肉厚約１．０mmの図１のご
とき断面形状を有する試験チューブを得た。

【００２１】（実施例２〜８、比較例１〜５）また、実
施例１に従い、押出機の吐出量を調整することにより、
導電部の厚みを変化させて、同様の試験チューブを得
た。

【００２２】（比較例６）さらに、１台の押出機を用
い、同様の条件でＰＦＡのみからなる試験チューブを得
た。

【００２３】各試験チューブの各部寸法測定、帯電電位
測定、継手とのシール試験を実施した。結果を表１に示
す。尚、導電部分の体積固有抵抗率は、実施例１〜８及
び比較例１〜５の試験チューブは、何れも６００〜７０
０Ω・cmであった。また、比較例６のＰＦＡチューブは
１０¹⁸Ω・cm以上であった。

【００２４】帯電電位は、長さ１mの試験チューブの一
端を接地し、除電器（春日電機(株)製ＫＰ−４１０）で
除電後、中央部２０cmを布で５０回こすり、その部分を
電位測定器（春日電機(株)製ＫＳＤ−９２０２）により
測定した。

【００２５】また、継手とのシール試験は２種類行い、
先ずシール試験１では、試験チューブを外径９．５２mm
の金属継手（（株）フジキン製Ｆ９００−Ｐ−９．５
２）に継ぎ、水槽（２５℃）に入れ試験チューブ内部に
Ｎ₂ガスを導入し、漏れを生じる圧力を観察した。尚、
Ｎ₂ガスは各圧力で１５分間保持しながら２kg／cm²Ｇ毎
に昇圧し、１６kg／cm²Ｇまで昇圧した。また、シール
試験２は、同一の継手と試験チューブとを継いだサンプ
ルを電気炉で１００℃−２４時間加熱し、冷却後同様の
加圧を行なった。

【００２６】

【表１】

【００２７】表１から明らかなように、導電部分の厚み
比率［導電部分厚み（ｔｄ）／導電部分を含むチューブ
肉厚（ｔＸ）］が２０％以下（但し、導電部分厚み（ｔ
ｄ）は０．０１mm以上）では、寸法精度（ＤＸ−ＤＹ）
は高く、常温のシール試験１では漏れを生じていない。
特に、導電部分の厚み比率が１０％以下の場合は寸法精
度は更に改善され、１００℃加熱後のシール試験２でも
漏れを生じていない。また帯電電位は何れも、ＰＦＡチ
ューブに比べて大幅に改善されている。

【００２８】（実施例９〜１５、比較例７，８）ダイス
を交換し、導電部分の巾（ｗｄ）及び本数を変化させた
以外は実施例１と同様に行ない、導電部分の距離（ｗ
ｓ）の異なる外径２５．４mm、内径２２．２２mm、肉厚
１．５９mmの図１または図２に示す断面形成を有する試
験チューブを得た。また、比較の為、１台の押出機を用
い、ＰＦＡのみからなる試験チューブを得た（比較例
７）。更に、比較の為、ダイスを交換した以外は同様に
して、図３に示すように、８本の導電部分１が透明部分
２の肉厚の内部に等間隔で埋め込まれた試験チューブを
得た（比較例８）。

【００２９】このようにして得られた各試験チューブの
帯電電位を実施例１と同様の方法で測定した。結果を表
２に示す。尚、導電部分の体積固有抵抗率は何れも６０
０〜７００Ω・cmであった。

【００３０】

【表２】

【００３１】表２から明らかなように、導電部分の間隔
（ｗｓ）が１．０〜６．０mmの時に帯電電位が１．０KV
以下であり、ＰＦＡチューブに比べて大幅に改善されて
おり、非常に優れた帯電防止性能を有することが判る。
また、導電部分が埋め込まれている比較例８では、帯電
電位の低下は少なく、帯電防止効果が十分でないことが
わかる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の帯電
防止フッ素樹脂チューブは、チューブ外周面の長手方向
にストライプ状の導電部分を露出させて形成し、導電部
分の厚みを０．０１mm以上でチューブ肉厚の２０％以
下、より好ましくは１０％以下としたため、継手とのシ
ール性に優れると共に、特にチューブ外周面での耐電防
止性能にも優れる。また、導電部分の間隔を６mm以下に
することにより特に優れたチューブ外周面での帯電防止
性能が得られ、導電部分の間隔を１mm以上とすることに
よりチューブ内部の流体を確認することができる。

【００３３】従って、本発明の帯電防止フッ素樹脂チュ
ーブは、特にシール性、帯電防止性能が安全上重要な、
可燃性流体を扱う半導体分野において特に有効に使用す
ることができる。

【００３４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の帯電防止フッ素樹脂チューブの一実施
形態を示す断面図である。

【図２】本発明の帯電防止フッ素樹脂チューブの他の実
施形態を示す断面図である。

【図３】比較例で用いた帯電防止フッ素樹脂チューブを
示す断面図である。

【符号の説明】

１：導電部分２：透明部分（チューブ本体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渥美雄三静岡県袋井市高尾2753 (72)発明者木村義雄東京都港区赤坂五丁目３番６号ティー・ビー・エス放送センター東京エレクトロン株式会社内Ｆターム(参考） 3H111 AA02 BA15 BA32 CB02 CB14 CB24 DA05 DB21 EA04 4F100 AK17A AK17B BA02 BA25 CA22A DA11 DC22A JB01 JB02 JG01A JG01H JG03 JJ03 JN01B YY00A

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性物質を含有する熱溶融性フッ素樹
脂組成物からなる導電部分と、熱溶融性フッ素樹脂から
なる透明部分とからなるチューブであって、透明部分か
らなるチューブ本体の外周面に、チューブ本体の長手方
向に沿ってストライプ状に延びる導電部分が、その一部
を露出させて埋め込まれており、かつ導電部分の厚みが
０．０１mm以上でチューブ本体の肉厚の２０％以下であ
ることを特徴とする帯電防止フッ素樹脂チューブ。
【請求項２】導電部分の厚みが０．０１mm以上でチュ
ーブ本体の肉厚の１０％以下であることを特徴とする請
求項１記載の帯電防止フッ素樹脂チューブ。
【請求項３】隣接する導電部分間の距離が１〜６mmの
範囲である請求項１または請求項２に記載の帯電防止フ
ッ素樹脂チューブ。