JP2022092315A - 畜産用センサー用筐体及び畜産用センサー - Google Patents

畜産用センサー用筐体及び畜産用センサー Download PDF

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政二 小森
Seiji Komori
健二 石井
Kenji Ishii
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Yoshito Tanaka
俊行 福嶋
Toshiyuki Fukushima
拓実 下薄
Takumi Shimosuki
洋介 岸川
Yosuke Kishikawa
昭佳 山内
Akiyoshi Yamauchi
博一 青山
Hiroichi Aoyama
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Abstract

【課題】耐腐食性に優れ、小型化が可能で、家畜に経口投与しやすい畜産用センサーを構成することが可能な畜産用センサー用筐体、及び、それを用いた畜産用センサーを提供する。【解決手段】金属表面が熱可塑性樹脂で被覆された金属製の筐体からなる畜産用センサー用筐体。【選択図】図１

Description

本開示は、畜産用センサー用筐体及び畜産用センサーに関する。
近年、畜産分野において、牛の体内にセンサーを留置し、牛の健康や繁殖を管理することが検討されている。
特許文献１には、牛の第１胃（ルーメン）内の液体のｐＨ値を検出するｐＨセンサーが開示され、牛のルーメン液に対する保護膜として、フッ素樹脂などを用いることが記載されている。
特開２０１８－１１３９０２号公報
本開示は、耐腐食性に優れ、小型化が可能で、家畜に経口投与しやすい畜産用センサーを構成することが可能な畜産用センサー用筐体、及び、それを用いた畜産用センサーを提供することを目的とする。
本開示は、金属表面が熱可塑性樹脂で被覆された金属製の筐体からなる畜産用センサー用筐体に関する。
上記金属製の筐体は、前記熱可塑性樹脂からなる熱収縮チューブで被覆されたものであることが好ましい。
上記熱可塑性樹脂は、フッ素樹脂であることが好ましい。
上記熱可塑性樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン、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、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、エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルアリルエーテル共重合体及びポリフッ化ビニリデンからなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。
本開示は、上記畜産用センサー用筐体と、前記筐体の内部に収容された検出部とを備える畜産用センサーにも関する。
本開示によれば、耐腐食性に優れ、小型化が可能で、家畜に経口投与しやすい畜産用センサーを構成することが可能な畜産用センサー用筐体、及び、それを用いた畜産用センサーを提供することができる。
畜産用センサーの構造の一例を示す断面図である。 薬液透過性を調べる試験装置の概略断面図である。
従来、畜産用センサーには、比重が大きい金属筐体を用いて筐体厚みを薄くし、電池容積も小さくすることで、センサーを小型化していたが、金属筐体では、ルーメン液からの腐食、センサー家畜に投入する際の飲み込み易さの課題があった。
本発明者らは、鋭意検討した結果、金属筐体の金属表面の一部を熱可塑性樹脂で被覆した金属製の筐体とすることにより、有機酸等の薬品に対する耐腐食性に優れ、小型化が可能で、家畜に経口投与しやすい畜産用センサーを構成し得ることを見出し、本開示の畜産用センサー用筐体を完成するに至った。
以下、本開示を具体的に説明する。
本開示の畜産用センサー用筐体は、金属表面が熱可塑性樹脂で被覆された金属製の筐体からなる。
本開示の畜産用センサー用筐体（上記金属製の筐体）を構成する金属としては、アルミニウム、鉄鋼、ステンレス、銅、スズ、真鍮等、これらの混合物、積層構造体、複合材料等が挙げられる。なかでも、ステンレスが好ましい。ステンレスとしてはマルテンサイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼、オーステナイト・フェライト二相ステンレス鋼等が挙げられ、より具体的には、ＳＵＳ２０１、ＳＵＳ２０２、ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０２、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０５、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１７、ＳＵＳ４０３、ＳＵＳ４０５、ＳＵＳ４２０、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４３０ＬＸ、ＳＵＳ４３６、ＳＵＳ６３０等が例示される。
本開示の畜産用センサー用筐体（上記金属製の筐体）は、前記金属の表面（外表面）が熱可塑性樹脂で被覆されている。筐体を構成する金属表面（外表面）は、全部が熱可塑性樹脂で被覆されていても、一部が熱可塑性樹脂で被覆されていてもよい。耐腐食性等の観点からは、上記金属表面（外表面）１００％（面積％）中の熱可塑性樹脂の被覆率は、９５％以上であることが好ましく、９８％以上であることがより好ましく、１００％であることが更に好ましい。
本開示の畜産用センサー用筐体（上記金属製の筐体）において、センサーの部品を収納する金属（金属製の容器）と当該金属を被覆する熱可塑性樹脂との質量比（金属の質量／熱可塑性樹脂の質量）が３ｇ／１ｇ～２００ｇ／１０ｇであることが好ましく、５ｇ／１ｇ～１５０ｇ／１０ｇであることがより好ましく、７ｇ／１ｇ～１２０ｇ／１０ｇであることが更に好ましい。
熱可塑性樹脂は特に限定されないが、好適な例として、例えば、フッ素樹脂；含フッ素撥剤を配合した非フッ素樹脂；フッ素樹脂、シリコーン及び超高分子量ポリエチレンからなる群より選択される少なくとも１種を配合した非フッ素樹脂；フルオロポリエーテル基含有シリル化合物等が挙げられる。
なかでも、有機酸に対する耐腐食性に優れ、小型化が可能で、家畜に経口投与しやすいという点で、フッ素樹脂が好ましい。
上記フッ素樹脂は、融点が１００～３６０℃であることが好ましく、１４０～３５０℃であることがより好ましく、１６０～３３０℃であることが更に好ましい。
本明細書において、融点は、示差走査熱量計〔ＤＳＣ〕を用いて１０℃／分の速度で昇温したときの融解熱曲線における極大値に対応する温度である。
上記フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン［ＰＴＦＥ］、テトラフルオロエチレン［ＴＦＥ］／パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）［ＰＡＶＥ］共重合体［ＰＦＡ］、ＴＦＥ／ヘキサフルオロプロピレン［ＨＦＰ］共重合体［ＦＥＰ］、エチレン［Ｅｔ］／ＴＦＥ共重合体［ＥＴＦＥ］、Ｅｔ／ＴＦＥ／ＨＦＰ共重合体［ＥＦＥＰ］、ポリクロロトリフルオロエチレン［ＰＣＴＦＥ］、クロロトリフルオロエチレン［ＣＴＦＥ］／ＴＦＥ共重合体、ＣＴＦＥ／ＴＦＥ／ＰＡＶＥ共重合体、Ｅｔ／ＣＴＦＥ共重合体、ポリフッ化ビニル［ＰＶＦ］、ポリフッ化ビニリデン［ＰＶｄＦ］、フッ化ビニリデン［ＶｄＦ］／ＴＦＥ共重合体、ＶｄＦ／ＨＦＰ共重合体、ＶｄＦ／ＴＦＥ／ＨＦＰ共重合体、ＶｄＦ／ＨＦＰ／（メタ）アクリル酸共重合体、ＶｄＦ／ＣＴＦＥ共重合体、ＶｄＦ／ペンタフルオロプロピレン共重合体、ＶｄＦ／ＰＡＶＥ／ＴＦＥ共重合体、ＴＦＥ／パーフルオロアルキルアリルエーテル共重合体等が挙げられる。上記パーフルオロアルキルアリルエーテルは、ＣＦ２＝ＣＦＣＦ２－Ｏ－Ｒｆ４（Ｒｆ４は炭素数１～５のパーフルオロアルキル基）で表される単量体である。
上記フッ素樹脂としては、なかでも、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＥＴＦＥ、ＰＣＴＦＥＴＦＥ／パーフルオロアルキルアリルエーテル共重合体及びＰＶｄＦからなる群より選択される少なくとも１種が好ましく、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ及びＥＴＦＥからなる群より選択される少なくとも１種がより好ましく、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ及びＥＴＦＥからなる群より選択される少なくとも１種が更に好ましく、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ及びＦＥＰからなる群より選択される少なくとも１種が更により好ましい。
上記ＰＴＦＥは、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）単位のみからなるＴＦＥ単独重合体であってもよいし、ＴＦＥ単位及びＴＦＥと共重合可能な変性モノマーに基づく変性モノマー単位を含む変性ＰＴＦＥであってもよい。
上記変性モノマーとしては、ＴＦＥとの共重合が可能なものであれば特に限定されず、例えば、ヘキサフルオロプロピレン［ＨＦＰ］等のパーフルオロオレフィン；クロロトリフルオロエチレン［ＣＴＦＥ］等のクロロフルオロオレフィン；トリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン［ＶｄＦ］等の水素含有フルオロオレフィン；パーフルオロビニルエーテル；パーフルオロアルキルアリルエーテル；（パーフルオロアルキル）エチレン；エチレン等が挙げられる。また、用いる変性モノマーは１種であってもよいし、複数種であってもよい。
上記パーフルオロビニルエーテルとしては特に限定されず、例えば、下記一般式（１）
ＣＦ２＝ＣＦ－ＯＲｆ （１）
（式中、Ｒｆは、パーフルオロ有機基を表す。）で表されるパーフルオロ不飽和化合物等が挙げられる。本明細書において、上記「パーフルオロ有機基」とは、炭素原子に結合する水素原子が全てフッ素原子に置換されてなる有機基を意味する。上記パーフルオロ有機基は、エーテル酸素を有していてもよい。
上記パーフルオロビニルエーテルとしては、例えば、上記一般式（１）において、Ｒｆが炭素数１～１０のパーフルオロアルキル基を表すものであるパーフルオロ（アルキルビニルエーテル）［ＰＡＶＥ］が挙げられる。上記パーフルオロアルキル基の炭素数は、好ましくは１～５である。
上記ＰＡＶＥにおけるパーフルオロアルキル基としては、例えば、パーフルオロメチル基、パーフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロペンチル基、パーフルオロヘキシル基等が挙げられるが、パーフルオロアルキル基がパーフルオロプロピル基であるパープルオロ（プロピルビニルエーテル）［ＰＰＶＥ］が好ましい。
上記パーフルオロビニルエーテルとしては、更に、上記一般式（１）において、Ｒｆが炭素数４～９のパーフルオロ（アルコキシアルキル）基であるもの、Ｒｆが下記式：
Figure 2022092315000002
（式中、ｍは、０又は１～４の整数を表す。）で表される基であるもの、Ｒｆが下記式：
Figure 2022092315000003
（式中、ｎは、１～４の整数を表す。）で表される基であるもの等が挙げられる。
（パーフルオロアルキル）エチレンとしては特に限定されず、例えば、（パーフルオロブチル）エチレン［ＰＦＢＥ］、（パーフルオロヘキシル）エチレン［ＰＦＨＥ］、（パーフルオロオクチル）エチレン等が挙げられる。
上記変性ＰＴＦＥにおける変性モノマーとしては、ＨＦＰ、ＣＴＦＥ、ＶｄＦ、ＰＰＶＥ、ＰＦＢＥ及びエチレンからなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。より好ましくは、ＨＦＰ及びＣＴＦＥからなる群より選択される少なくとも１種である。
上記変性ＰＴＦＥにおいて、上記変性モノマー単位の含有量は、０．００００１～１．０質量％の範囲であることが好ましい。変性モノマー単位の含有量の下限としては、０．０００１質量％がより好ましく、０．００１質量％が更に好ましく、０．００５質量％が更により好ましく、０．０１０質量％が殊更に好ましく、０．０３０質量％が特に好ましい。変性モノマー単位の含有量の上限としては、０．９０質量％が好ましく、０．５０質量％がより好ましく、０．４０質量％が更に好ましく、０．３０質量％が更により好ましい。
本明細書において、上記変性モノマー単位とは、変性ＰＴＦＥの分子構造の一部分であって変性モノマーに由来する部分を意味し、全単量体単位とは、変性ＰＴＦＥの分子構造における全ての単量体に由来する部分を意味する。
上記ＰＴＦＥは、融点が３２４～３６０℃であることが好ましい。上記ＰＴＦＥの融点は第一融点を意味する。上記第一融点は、３００℃以上の温度に加熱した履歴がないＰＴＦＥについて示差走査熱量計〔ＤＳＣ〕を用いて１０℃／分の速度で昇温したときの融解熱曲線における極大値に対応する温度である。
上記ＰＴＦＥは、標準比重（ＳＳＧ）が２．１３０～２．２８０であることが好ましい。上記標準比重は、２．２２０以下であることがより好ましく、２．２００以下であることが更に好ましい。また、２．１４０以上であることが好ましく、２．１５０以上であることが更に好ましい。上記ＳＳＧは、ＡＳＴＭ Ｄ ４８９５－８９に準拠して成形されたサンプルを用い、ＡＳＴＭ Ｄ－７９２に準拠した水置換法により測定する。
上記ＰＴＦＥは、非溶融二次加工性を有することが好ましい。上記非溶融二次加工性とは、ＡＳＴＭ Ｄ－１２３８及びＤ－２１１６に準拠して、結晶化融点より高い温度でメルトフローレートを測定できない性質を意味する。
上記ＰＦＡとしては、特に限定されないが、ＴＦＥ単位とＰＡＶＥ単位とのモル比（ＴＦＥ単位／ＰＡＶＥ単位）が７０／３０以上９９／１未満である共重合体が好ましい。より好ましいモル比は、７０／３０以上９８．９／１．１以下であり、更に好ましいモル比は、８０／２０以上９８．９／１．１以下である。上記ＰＦＡは、ＴＦＥ及びＰＡＶＥと共重合可能な単量体に由来する単量体単位が０．１～１０モル％（ＴＦＥ単位及びＰＡＶＥ単位が合計で９０～９９．９モル％である共重合体）であることが好ましく、０．１～５モル％であることがより好ましく、０．２～４モル％であることが特に好ましい。
ＴＦＥ及びＰＡＶＥと共重合可能な単量体としては、ＨＦＰ、式（Ｉ）：ＣＺ１Ｚ２＝ＣＺ３（ＣＦ２）ｎＺ４（式中、Ｚ１、Ｚ２及びＺ３は、同一若しくは異なって、水素原子又はフッ素原子を表し、Ｚ４は、水素原子、フッ素原子又は塩素原子を表し、ｎは２～１０の整数を表す。）で表されるビニル単量体、及び、式（ＩＩ）：ＣＦ２＝ＣＦ－ＯＣＨ２－Ｒｆ１（式中、Ｒｆ１は炭素数１～５のパーフルオロアルキル基を表す。）で表されるアルキルパーフルオロビニルエーテル誘導体、式（Ｘ）：ＣＺ５Ｚ６＝ＣＺ７－ＣＺ８Ｚ９－Ｏ－Ｒｆ４（式中、式中、Ｚ５、Ｚ６及びＺ７は、同一又は異なって、水素原子、塩素原子又はフッ素原子を表し、Ｚ８及びＺ９は、水素原子又はフッ素原子を表し、Ｒｆ４は炭素数１～５のパーフルオロアルキル基を表す。）で表されるアリルエーテル単量体等が挙げられる。上記アリルエーテル単量体としては、ＣＨ２＝ＣＦＣＦ２－Ｏ－Ｒｆ４、ＣＦ２＝ＣＦＣＦ２－Ｏ－Ｒｆ４（パーフルオロアルキルアリルエーテル）、ＣＦ２＝ＣＦＣＨ２－Ｏ－Ｒｆ４、ＣＨ２＝ＣＨＣＦ２－Ｏ－Ｒｆ４（式中、Ｒｆ４は上記式（Ｘ）と同じ）等が好ましく挙げられる。
また、ＴＦＥ及びＰＡＶＥと共重合可能な単量体としては、さらにイタコン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、及び５－ノルボルネン－２，３－ジカルボン酸無水物等の不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、不飽和ジカルボン酸の酸無水物等も挙げられる。
上記ＰＦＡは、融点が１８０～３２４℃未満であることが好ましく、２３０～３２０℃であることがより好ましく、２８０～３２０℃であることが更に好ましい。
上記ＦＥＰとしては、特に限定されないが、ＴＦＥ単位とＨＦＰ単位とのモル比（ＴＦＥ単位／ＨＦＰ単位）が７０／３０以上９９／１未満である共重合体が好ましい。より好ましいモル比は、７０／３０以上９８．９／１．１以下であり、更に好ましいモル比は、８０／２０以上９８．９／１．１以下である。上記ＦＥＰは、ＴＦＥ及びＨＦＰと共重合可能な単量体に由来する単量体単位が０．１～１０モル％（ＴＦＥ単位及びＨＦＰ単位が合計で９０～９９．９モル％である共重合体）であることが好ましく、０．１～５モル％であることがより好ましく、０．２～４モル％であることが特に好ましい。
ＴＦＥ及びＨＦＰと共重合可能な単量体としては、ＰＡＶＥ、式（Ｘ）で表される単量体、式（ＩＩ）で表されるアルキルパーフルオロビニルエーテル誘導体等が挙げられる。また、ＴＦＥ及びＨＦＰと共重合可能な単量体としては、さらにイタコン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、及び５－ノルボルネン－２，３－ジカルボン酸無水物等の不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、不飽和ジカルボン酸の酸無水物等も挙げられる。
上記ＦＥＰは、融点が１５０～３２４℃未満であることが好ましく、２００～３２０℃であることがより好ましく、２４０～３２０℃であることが更に好ましい。
上記ＥＴＦＥとしては、ＴＦＥ単位とエチレン単位とのモル比（ＴＦＥ単位／エチレン単位）が２０／８０以上９０／１０以下である共重合体が好ましい。より好ましいモル比は３７／６３以上８５／１５以下であり、更に好ましいモル比は３８／６２以上８０／２０以下である。ＥＴＦＥは、ＴＦＥ、エチレン、並びに、ＴＦＥ及びエチレンと共重合可能な単量体からなる共重合体であってもよい。上記ＥＴＦＥは、ＴＦＥ及びエチレンと共重合可能な単量体に由来する単量体単位が０．１～１０モル％（ＴＦＥ単位及びエチレン単位が合計で９０～９９．９モル％である共重合体）であることが好ましく、０．１～５モル％であることがより好ましく、０．２～４モル％であることが特に好ましい。
ＴＦＥ及びエチレンと共重合可能な単量体としては、下記式
ＣＨ２＝ＣＸ１Ｒｆ２、ＣＦ２＝ＣＦＲｆ２、ＣＦ２＝ＣＦＯＲｆ２、ＣＨ２＝Ｃ（Ｒｆ２）２（式中、Ｘ１は水素原子又はフッ素原子、Ｒｆ２はエーテル結合を含んでいてもよいフルオロアルキル基を表す。）で表される単量体や式（Ｘ）で表される単量体が挙げられ、なかでも、ＣＦ２＝ＣＦＲｆ２、ＣＦ２＝ＣＦＯＲｆ２及びＣＨ２＝ＣＸ１Ｒｆ２で表される含フッ素ビニルモノマー、式（Ｘ）で表される単量体が好ましく、ＨＦＰ、ＣＦ２＝ＣＦ－ＯＲｆ３（式中、Ｒｆ３は炭素数１～５のパーフルオロアルキル基を表す。）で表されるパーフルオロ（アルキルビニルエーテル）、ＣＦ２＝ＣＦ－ＣＦ２－Ｏ－Ｒｆ４（式中、Ｒｆ４は炭素数１～５のパーフルオロアルキル基を表す。）で表されるパーフルオロアルキルアリルエーテル及びＲｆ２が炭素数１～８のフルオロアルキル基であるＣＨ２＝ＣＸ１Ｒｆ２で表される含フッ素ビニルモノマーがより好ましい。また、ＴＦＥ及びエチレンと共重合可能な単量体としては、さらにイタコン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、及び５－ノルボルネン－２，３－ジカルボン酸無水物等の不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、不飽和ジカルボン酸の酸無水物等も挙げられる。
上記ＥＴＦＥは、融点が１４０～３２４℃未満であることが好ましく、１６０～３２０℃であることがより好ましく、１９５～３２０℃であることが更に好ましい。
上述した重合体の各単量体単位の含有量は、ＮＭＲ、ＦＴ－ＩＲ、元素分析、蛍光Ｘ線分析を単量体の種類によって適宜組み合わせることで算出できる。
上記フッ素樹脂は、溶融加工可能なフッ素樹脂であることも好ましい。上記フッ素樹脂が溶融加工可能であると、加工性が向上する。
本明細書において、溶融加工可能であるとは、押出機及び射出成形機等の従来の加工機器を用いて、ポリマーを溶融して加工することが可能であることを意味する。
上記溶融加工可能なフッ素樹脂は、メルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１～１００ｇ／１０分であることが好ましく、０．５～５０ｇ／１０分であることがより好ましい。
本明細書において、ＭＦＲは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って、メルトインデクサーを用いて、フルオロポリマーの種類によって定められた測定温度（例えば、ＰＦＡやＦＥＰの場合は３７２℃、ＥＴＦＥの場合は２９７℃）、荷重（例えば、ＰＦＡ、ＦＥＰ及びＥＴＦＥの場合は５ｋｇ）において内径２ｍｍ、長さ８ｍｍのノズルから１０分間あたりに流出するポリマーの質量（ｇ／１０分）として得られる値である。
上記溶融加工可能なフッ素樹脂としては、上述したＰＦＡ、ＦＥＰ、ＥＴＦＥ、ＥＦＥＰ、ＰＣＴＦＥ、ＰＶｄＦ等が挙げられ、ＰＦＡ、ＦＥＰ及びＥＴＦＥからなる群より選択される少なくとも１種が好ましい。
使用可能な他の熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂；ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロンＭＸＤ６、ナイロン６Ｔ、ナイロン９Ｔ、ナイロン１０Ｔ等のポリアミド〔ＰＡ〕樹脂；ポリエチレンテレフタレート〔ＰＥＴ〕、ポリブチレンテレフタレート〔ＰＢＴ〕、ポリアリレート、芳香族系ポリエステル（液晶ポリエステルを含む）、ポリカーボネート〔ＰＣ〕等のポリエステル；ポリアセタール〔ＰＯＭ〕樹脂；ポリフェニレンオキシド〔ＰＰＯ〕、変性ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルエーテルケトン〔ＰＥＥＫ〕等のポリエーテル樹脂；ポリアミノビスマレイミド等のポリアミドイミド〔ＰＡＩ〕樹脂；ポリスルホン〔ＰＳＦ〕、ポリエーテルスルホン〔ＰＥＳ〕等のポリスルホン系樹脂；ＡＢＳ樹脂、ポリ４－メチルペンテン－１（ＴＰＸ樹脂）等のビニル重合体；シリコーン樹脂；塩化ビニル；のほか、ポリフェニレンスルフィド〔ＰＰＳ〕、ポリケトンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリイミド〔ＰＩ〕等が挙げられる。上記ナイロンＭＸＤ６は、メタキシレンジアミン〔ＭＸＤ〕とアジピン酸とから得られる結晶性重縮合体である。なかでも、ポリオレフィン樹脂及び／又はＰＡ樹脂、塩化ビニル、ＰＥＥＫが好ましく、ポリオレフィン樹脂がより好ましい。
上記ポリオレフィン樹脂は、溶融加工温度が１００～３５０℃であるものが好ましい。また、上記ポリオレフィン樹脂は、結晶性を有するものであってもよいし、結晶性を有しないものであってもよい。
上記ポリオレフィン樹脂は、結晶性を有するものである場合、融点が８０～３００℃であるものが好ましく、融点が９０～２００℃であるものがより好ましい。結晶性を有しないポリオレフィン樹脂は、結晶性で融点範囲が示されているポリオレフィン樹脂とほぼ同等の加工温度を有するものが好ましい。
なお、結晶性を有するポリオレフィンの融点は、ＤＳＣ装置により測定することができる。
上記ポリオレフィン樹脂は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン・プロピレン共重合体、ブタジエン樹脂（ＢＤＲ）、ポリブテン－１（ＰＢ－１）などα－オレフィンの重合で得られる高分子である。
上記ポリエチレン（ＰＥ）としては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、メタロセン触媒型線状低密度ポリエチレン（ｍＬＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン等が例示される。
上記ポリオレフィン樹脂としては、なかでも、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンが更に好ましく、ポリエチレン、ポリプロピレンが特に好ましい。最も好ましくは、ポリプロピレンである。
本開示の筐体は、金属表面が熱可塑性樹脂で被覆された金属製の筐体からなるものであるが、電波を完全に遮蔽しないように、上記筐体の一部に、上記金属を有さない部分を設けることが好ましい。
本開示の筐体の一形態として、例えば、金属筐体の外表面を熱可塑性樹脂で被覆したものが好ましい。このような畜産用センサー用筐体は、公知の方法により製造することができ、具体的には、筒状等の金属筐体の外表面に上記熱可塑性樹脂製の熱収縮チューブで覆い、当該チューブを熱収縮させることにより、金属筐体の外周表面を熱可塑性樹脂で被覆した筐体を製造できる。また、金属筐体の外表面に、上記熱可塑性樹脂を含む塗料を塗布する方法でもよい。
本開示の筐体は、内部に検出部その他の必要な部品を収容することが可能な部材であることが好ましい。また、本開示の筐体は、その一部を分離することが可能なように（例えば、本体とキャップのように）構成されていてもよい。
本開示の筐体の形状は、内部に検出部その他の必要な部品を収容することが可能な形状であればよく、例えば、筒状（円筒状、角筒状等）、ボトル状、有底円筒状、有底角筒状等を採用できる。なかでも、筒状、ボトル状、有底円筒状、有底角筒状であることが好ましく、円筒状、有底円筒状であることがより好ましい。
本開示の筐体は、畜産用センサー用であり、畜産用センサーを構成するために用いられる。
本開示は、上述した本開示の畜産用センサー用筐体と、上記筐体の内部に収容された検出部とを備える畜産用センサーにも関する。
本開示の畜産用センサーは、本開示の筐体を備えるので、滑りやすく、家畜が飲み込みやすく、経口投与しやすい。したがって、家畜にストレスを与えることなく、信頼性の高いデータを取得することが可能となる。また、耐腐食性に優れ、有機酸等の薬品に対する低薬品透過性、長期耐久性も良好である。更に、金属筐体により質量を稼げるため、電池容積を小さくすることができ、センサーの小型化が可能である。
上記畜産用センサーは、家畜の体内に留置され、家畜の状態（ｐＨ、温度、運動量（加速度）等）を検出するセンサーである。上記畜産用センサーは、家畜に経口投与することが可能なように構成されていることが好ましい。また、上記畜産用センサーは、取得したデータを無線で送信することが可能な無線伝送式センサーであることが好ましい。
上記検出部としては、ｐＨセンサー、温度センサー、圧電センサー、加速度センサー、位置センサー等が挙げられる。
上記家畜としては、反芻動物が好ましく、牛（乳牛、肉牛）、羊、山羊等が挙げられる。なかでも牛が好ましい。
上記畜産用センサーは、家畜の内臓内に留置されることが好ましく、胃内に留置されることがより好ましく、第一胃（ルーメン）内に留置されることが更に好ましく、第一胃（ルーメン）液内に留置されることが特に好ましい。
上記畜産用センサーは、家畜の体内に１ヶ月以上留置されることが好ましく、６ヶ月以上留置されることがより好ましく、１年以上留置されることが更に好ましく、３年以上留置されることが特に好ましい。
上記畜産用センサーは、比重が１．８以上であることが好ましく、２．０以上であることがより好ましい。比重が上記範囲内にあることで、胃液等の体液中に留置する（沈める）ことが容易になる。
上記畜産用センサーの大きさは、家畜に経口投与することが可能であれば特に限定されないが、円筒状である場合は、例えば、直径が１０～３５ｍｍ、長さが４０～１５０ｍｍであってよい。
本開示の畜産用センサーの構造の一例を図１に示すが、本開示の畜産用センサーはこれに限定されるものではない。
図１において、畜産用センサー１０は、筐体１１を備える。
筐体１１の内部には、バッテリー１２に接続された信号処理回路１３が収容されている。信号処理回路１３には、加速度センサー１４及び無線送信機１７が設けられている。また、信号処理回路１３には、温度センサー１５及び固定型ｐＨセンサー１６が電気的に接続されている。
温度センサー１５及び固定型ｐＨセンサー１６の一部は、ルーメン液と接触するように筐体１１外に露出している。
次に実施例を挙げて本開示を更に詳しく説明するが、本開示はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
各試験例、実施例及び比較例に用いた熱可塑性樹脂を以下に示す。
ＰＴＦＥ：ＴＦＥ単独重合体（融点：３２７℃、ＳＳＧ：２．２）
ＰＦＡ：ＴＦＥ／ＰＰＶＥ共重合体（融点：３０６℃、ＭＦＲ：１ｇ／１０分）
ＦＥＰ：ＴＦＥ／ＨＦＰ共重合体（融点：２６５℃、ＭＦＲ：２ｇ／１０分）
高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）：日本ポリエチレン株式会社製ノバテックＨＤ ＨＪ４９０
塩化ビニル：昭和化成工業製Ｃ１１３１Ａ
ナイロン樹脂（ＰＡ６）：ユニチカ製Ａ１０３０ＢＲＦ
ＰＥＥＫ：ビクトレックス製４５０Ｇ
ポリプロピレン（ＰＰ）：日本ポリエチレン株式会社製ノバテックＰＰ ＢＣ２Ｅ
試験例１
各熱可塑性樹脂を用いて、ヒートプレスを用いた圧縮成形により、厚さ０．２ｍｍ、１２０ｍｍφのシートを作製した。ＰＴＦＥについては、融点より５０～７０℃高い温度、５ＭＰａの圧力で成形した。その他の樹脂については、融点より４０℃高い温度、３ＭＰａの圧力で成形した。
得られたシートの薬液透過性を、以下の方法により評価した。結果を表１に示す。
＜薬液透過試験＞
サンプルシート１８（上記シート）を図２に示す２個のガラス容器１９ａおよび１９ｂ（いずれも容量２００ｍｌ）の中央にフッ素ゴム製のＯ－リング２０を用いて挟み込んだ。シートの片側の容器１９ａに３５質量％濃度の塩酸又は６０質量％濃度の硝酸を、他方の容器１９ｂに純水をそれぞれ２００ｍｌずつ入れて、２５℃の恒温槽内に置いた（サンプルシート１８の接液面は７０ｍｍφとした）。この状態で放置し、４０日後に純水側の容器１９ｂのサンプリング口２１から１ｍｌほどサンプリングを行ない、その純水中に含まれる塩酸イオン濃度又は硝酸イオン濃度（Ｙｐｐｍ）をイオンクロマトグラフ（横河電機（株）社製、ＩＣ７０００－Ｅ）を用いて定量した。塩酸透過量、硝酸透過量（Ｘｇ・ｃｍ／ｃｍ２）は、次の式を用いて算出した。
Ｘ＝Ｙ×２００×０．０２×１０－６／（３．５×３．５×３．１４）
実施例１～８及び比較例１
φ３０ｍｍ、長さ１５０ｍｍのＳＵＳ３０４製筐体を、φ３６ｍｍ、肉厚０．５ｍｍ、長さ１７０ｍｍの表１に示す熱可塑性樹脂製の熱収縮チューブで覆った。その後、熱収縮チューブの融点＋２０℃で１０分間加熱することでチューブを収縮させて、ＳＵＳ筐体のキャップ表面以外の部分を熱可塑性樹脂で覆った（図１：金属表面の熱可塑性樹脂の被覆率１００％、金属の質量／熱可塑性樹脂の質量＝１０７ｇ／１０ｇ）。熱可塑性樹脂で被覆された筐体にセンサーを組み付け、下記の長期耐久試験、模擬飲み込み試験を実施した。比較例１は、上記ＳＵＳ３０４製筐体をそのまま筐体として用いた。結果を表１に示す。
＜長期耐久試験＞
牛の酢酸５０％水溶液に５０℃に１か月浸漬後、外観を観察し、以下の基準で評価した。
○：外観変化なし（変色、膨潤、クラック等の外観に変化がない）
×：外観変化あり（変色、膨潤、クラック等の外観に変化がある）
＜模擬飲み込み試験＞
４５度に傾けて設置した直径４０ｍｍφ、長さ１０００ｍｍのネオプレンゴムチューブ内をサンプルが通過する時間を計測し、以下の基準で評価した。
○：１０秒未満
△：２０秒未満
×：２０秒以上又はサンプルが出ない
Figure 2022092315000004
１０：畜産用センサー
１１：筐体
１２：バッテリー
１３：信号処理回路
１４：加速度センサー
１５：温度センサー
１６：固定型ｐＨセンサー
１７：無線送信機
１８：サンプルシート
１９ａ及び１９ｂ：ガラス容器
２０：Ｏ－リング
２１：サンプリング口

Claims (5)

  1. 金属表面が熱可塑性樹脂で被覆された金属製の筐体からなる畜産用センサー用筐体。
  2. 前記金属製の筐体は、前記熱可塑性樹脂からなる熱収縮チューブで被覆されたものである請求項１に記載の畜産用センサー用筐体。
  3. 前記熱可塑性樹脂は、フッ素樹脂である請求項１又は２に記載の畜産用センサー用筐体。
  4. 前記熱可塑性樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン、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、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、エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルアリルエーテル共重合体及びポリフッ化ビニリデンからなる群より選択される少なくとも１種である請求項１～３のいずれかに記載の畜産用センサー用筐体。
  5. 請求項１～４のいずれかに記載の畜産用センサー用筐体と、前記筐体の内部に収容された検出部とを備える畜産用センサー。
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