JP6441001B2 - Antistatic tube - Google Patents
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Description
本発明は、帯電防止チューブに関するものである。 The present invention relates to an antistatic tube.
移送物が通過する流路を備える樹脂製チューブとして、内周面が、ポリオレフィン/ポリエーテル共重合体である高分子型帯電防止剤を含有するポリエステル系エラストマー組成物より形成された帯電防止チューブが開示されている(例えば、特許文献1)。ところが上記特許文献1に係る帯電防止チューブは、透明性を有していないので、帯電防止チューブ内を外部から視認することができない。 An antistatic tube having an inner peripheral surface formed of a polyester-based elastomer composition containing a polymer-type antistatic agent that is a polyolefin / polyether copolymer is provided as a resin tube having a flow path through which a transferred material passes. It is disclosed (for example, Patent Document 1). However, since the antistatic tube according to Patent Document 1 does not have transparency, the inside of the antistatic tube cannot be visually recognized from the outside.
これに対し、ウレタンエラストマーを主成分とし帯電防止剤を添加して形成された透明性を有する帯電防止チューブが市販されている。 On the other hand, a transparent antistatic tube formed by adding an antistatic agent mainly composed of a urethane elastomer is commercially available.
しかしながらウレタンエラストマーを主成分とした帯電防止チューブの場合、ウレタンエラストマーは、滑り性が悪く耐摩耗性が低いので、移送物が帯電防止チューブの内周面に引っ掛かりやすく、表面に摩耗により穴が開いてしまう、という問題があった。また、移送物によって帯電防止チューブの内周面が摩耗し、その結果生じた摩耗粉によって移送物が汚染されてしまうという問題があった。 However, in the case of antistatic tubes based on urethane elastomers, urethane elastomers have poor sliding properties and low wear resistance. There was a problem that. In addition, the inner peripheral surface of the antistatic tube is worn by the transferred material, and the transferred material is contaminated by the resulting wear powder.
そこで本発明は、内周面の滑り性と耐摩耗性を向上することができる帯電防止チューブを提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the antistatic tube which can improve the slipperiness and abrasion resistance of an internal peripheral surface.
本発明に係る帯電防止チューブは、流路を有する内層と、前記内層の外周に形成された外層とを備え、前記内層がナイロンで形成され、帯電防止剤を含有し、前記外層が、ウレタンエラストマー、ポリアミドエラストマー、ポリオレフィンエラストマーのいずれか1種又は2種以上の混合物で形成されていることを特徴とする。 An antistatic tube according to the present invention includes an inner layer having a flow path and an outer layer formed on an outer periphery of the inner layer, the inner layer is formed of nylon, contains an antistatic agent, and the outer layer is a urethane elastomer. It is characterized by being formed of one or a mixture of two or more polyamide elastomers and polyolefin elastomers.
本発明によれば、内層と外層とを備え、内層がエラストマーより硬質であるナイロンと帯電防止剤を含有することにより、帯電防止性を得られると共に、内周面の滑り性と耐摩耗性を向上することができる。 According to the present invention, an inner layer and an outer layer are provided, and the inner layer contains nylon that is harder than an elastomer and an antistatic agent, so that antistatic properties can be obtained, and slipperiness and wear resistance of the inner peripheral surface can be improved. Can be improved.
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。本実施形態に係る帯電防止チューブは、流路を有する内層と、前記内層の外周に形成された外層とを備え、前記流路内を外部から視認できるように形成されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The antistatic tube which concerns on this embodiment is provided with the inner layer which has a flow path, and the outer layer formed in the outer periphery of the said inner layer, and is formed so that the inside of the said flow path can be visually recognized from the outside.
内層は、ベース材が外層より硬質であって透明性を有する材料、例えばナイロンで形成されている。これにより、内層は、内周面の滑り性、耐摩耗性を向上することができる。ナイロンとしては、例えば、PA11、PA12、PA610、PA612、PA1010、PA1012、PA1212、PA6、PA66のいずれか1種以上で形成することができる。 The inner layer is made of a material whose base material is harder than the outer layer and has transparency, such as nylon. Thereby, the inner layer can improve the slipperiness and wear resistance of the inner peripheral surface. As nylon, for example, one or more of PA11, PA12, PA610, PA612, PA1010, PA1012, PA1212, PA6, and PA66 can be formed.
また内層は、帯電防止剤を15〜50wt%含有するのが好ましい。これにより内層は、表面抵抗率が1.0×1011Ω/sq未満となる。帯電防止剤としては、例えば、界面活性剤型、イオン導電材型、高分子型のいずれかを用いることができる。帯電防止剤の含有量が15wt%未満の場合、表面抵抗率が1.0×1011Ω/sq以上となり十分な帯電防止性が得られない。一方、帯電防止剤の含有量が50wt%超の場合、滑り性が低下する。 Moreover, it is preferable that an inner layer contains 15-50 wt% of antistatic agents. As a result, the inner layer has a surface resistivity of less than 1.0 × 10 11 Ω / sq. As the antistatic agent, for example, a surfactant type, an ionic conductive material type, or a polymer type can be used. When the content of the antistatic agent is less than 15 wt%, the surface resistivity becomes 1.0 × 10 11 Ω / sq or more and sufficient antistatic properties cannot be obtained. On the other hand, when the content of the antistatic agent exceeds 50 wt%, the slipping property is lowered.
内層の厚さは、0.05mm以上0.3mm以下であるのが好ましい。内層の厚さが0.05mm未満であると、耐摩耗性を向上する効果が十分に得られない。一方、内層の厚さが0.3mmを超えると、柔軟性が悪化してしまう。また、内層は、厚さが0.2mmを超えると、柔軟性が低下するので、厚さが0.2mmを超える場合は、可塑剤及び衝撃改良剤の少なくとも一種を含むのが好ましい。 The thickness of the inner layer is preferably 0.05 mm or more and 0.3 mm or less. If the thickness of the inner layer is less than 0.05 mm, the effect of improving the wear resistance cannot be sufficiently obtained. On the other hand, when the thickness of the inner layer exceeds 0.3 mm, the flexibility is deteriorated. Further, since the flexibility of the inner layer decreases when the thickness exceeds 0.2 mm, it is preferable that the inner layer contains at least one of a plasticizer and an impact modifier when the thickness exceeds 0.2 mm.
可塑剤及び衝撃改良材は、一般的にナイロンに使用される可塑剤及び衝撃改良材を用いることができる。内層は、可塑剤及び衝撃改良剤の少なくとも一種が添加されることにより、柔軟性の低下を最小限にとどめることができる。 As the plasticizer and impact modifier, plasticizers and impact modifiers generally used for nylon can be used. By adding at least one of a plasticizer and an impact modifier, the inner layer can minimize a decrease in flexibility.
なお、内層は、可塑剤が添加されることにより、時間経過と共にチューブ内表面へ可塑剤が析出するいわゆるブリードが生じ、移送物を汚染する可能性がある。一方、内層は、可塑剤が添加されない場合、内層の厚さを厚くすると柔軟性が低下するが、チューブ内表面へ可塑剤が析出することがないので、移送物を汚染することもなく、耐摩耗性も向上する。 In the inner layer, when a plasticizer is added, a so-called bleed in which the plasticizer is deposited on the inner surface of the tube with time elapses and the transferred material may be contaminated. On the other hand, when the plasticizer is not added to the inner layer, increasing the thickness of the inner layer reduces the flexibility, but the plasticizer does not precipitate on the inner surface of the tube, so that the transported material is not contaminated, and the Abrasion is also improved.
外層は、ベース材が、内層より柔軟性を有し、かつ透明性を有する材料、例えばウレタンエラストマー、ポリアミドエラストマーやポリオレフィンエラストマーで形成することができる。外層は、ショア硬度98A以下の材料を用いる。また外層は、ショア硬度95A以下の材料を用いるのがより好ましい。 The outer layer can be formed of a material in which the base material is more flexible than the inner layer and has transparency, such as a urethane elastomer, a polyamide elastomer, or a polyolefin elastomer. For the outer layer, a material having a Shore hardness of 98 A or less is used. The outer layer is more preferably made of a material having a Shore hardness of 95 A or less.
次に上記のように構成された帯電防止チューブの製造方法を説明する。帯電防止チューブは、押出成形によって形成される。本実施形態の場合、内層を内層押出機で形成後、この内層の外周面に外層押出機で外層を形成する方法、又は内層を形成するナイロン樹脂と、外層を形成する例えばウレタン樹脂とを、溶融状態で共押出成形して熱融着する方法とがある。 Next, the manufacturing method of the antistatic tube comprised as mentioned above is demonstrated. The antistatic tube is formed by extrusion. In the case of this embodiment, after forming the inner layer with the inner layer extruder, a method of forming the outer layer with the outer layer extruder on the outer peripheral surface of the inner layer, or a nylon resin that forms the inner layer, and, for example, a urethane resin that forms the outer layer, There is a method of co-extrusion molding in a molten state and heat-sealing.
一般的に、内層及び外層を形成する樹脂は、予めペレット化しておくことが好ましい。例えば、ナイロン樹脂及びウレタン樹脂を、それぞれ一軸押出機、二軸押出機、二軸混練機などで溶融混練してペレット化する。 In general, the resin forming the inner layer and the outer layer is preferably pelletized in advance. For example, nylon resin and urethane resin are melt-kneaded and pelletized with a single-screw extruder, a twin-screw extruder, a twin-screw kneader, or the like, respectively.
帯電防止剤は界面活性剤型、イオン導電材型、高分子型から選択することができ、ベース材として、ポリアミドエラストマー(PAE)を用いて内層を形成するナイロン樹脂と混合すると、ナイロンとの相溶性が向上すると共に、外層がウレタンエラストマー又は、ポリアミドエラストマーの場合、外層を形成するエラストマーとの接着性が向上するので、好ましい。ナイロン樹脂と帯電防止剤は、低速回転混合機(V型ブレンダー、タンブラーなど)、高速回転混合機(ヘンシェルミキサーなど)などを用いて混合した後、溶融混練してペレット化することができる。更に、チューブ内表面へのブリードを考慮した場合、イオン導電材型、高分子型を選択することが好ましい。 The antistatic agent can be selected from a surfactant type, an ion conductive material type, and a polymer type. When mixed with a nylon resin that forms an inner layer using a polyamide elastomer (PAE) as a base material, the antistatic agent is compatible with nylon. It is preferable that the solubility is improved and that the outer layer is a urethane elastomer or a polyamide elastomer, since the adhesion to the elastomer forming the outer layer is improved. The nylon resin and the antistatic agent can be mixed by using a low-speed rotary mixer (V-type blender, tumbler, etc.), a high-speed rotary mixer (Henschel mixer, etc.), and then melt-kneaded to be pelletized. Furthermore, in consideration of bleeding on the inner surface of the tube, it is preferable to select an ion conductive material type or a polymer type.
上記のように構成された帯電防止チューブは、透明性を有するので、流路内を外部から視認できる。また帯電防止チューブは、内層と外層とを備え、内層がエラストマーより硬質であるナイロンと帯電防止剤を含有することにより、帯電防止性が得られると共に、内周面の滑り性を向上することができる。さらに内層は、ナイロンで形成されていることにより、耐摩耗性を向上することができる。また、帯電防止チューブは、外層がエラストマーで形成されていることにより、柔軟性を有する。 Since the antistatic tube configured as described above has transparency, the inside of the flow path can be visually recognized from the outside. In addition, the antistatic tube includes an inner layer and an outer layer, and the inner layer contains nylon that is harder than the elastomer and an antistatic agent, so that antistatic properties can be obtained and the slipperiness of the inner peripheral surface can be improved. it can. Furthermore, since the inner layer is made of nylon, the wear resistance can be improved. Further, the antistatic tube has flexibility because the outer layer is formed of an elastomer.
(変形例)
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更することが可能である。
(Modification)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed within the scope of the gist of the present invention.
例えば、上記実施形態の場合、チューブは内層と外層とを備える2層構造について説明したが、本発明はこれに限らず、内層と外層の間に中間層を有することとしてもよい。また、チューブは、外層の外周に被覆材としてポリ塩化ビニルで形成したカバーなどを形成してもよい。 For example, in the case of the above-described embodiment, the tube has been described with respect to the two-layer structure including the inner layer and the outer layer. However, the present invention is not limited thereto, and an intermediate layer may be provided between the inner layer and the outer layer. The tube may be formed with a cover made of polyvinyl chloride as a covering material on the outer periphery of the outer layer.
上記実施形態の場合、チューブは、流路内を外部から視認できるように形成されている場合について説明したが、本発明はこれに限らず、内層又は外層が着色され、流路内を外部から視認できないチューブに適用してもよい。チューブの内層又は外層を着色するには、所定の色になるように調合されたカラーマスターバッチをベース材に所定量添加し、成形機にて溶融混練することにより着色する方法や、予め着色が施された着色済みの材料をベース材として用いる方法を適用することができる。 In the case of the above embodiment, the case where the tube is formed so that the inside of the flow path can be visually recognized from the outside has been described, but the present invention is not limited thereto, and the inner layer or the outer layer is colored, and the inside of the flow path is externally You may apply to the tube which cannot be visually recognized. In order to color the inner layer or outer layer of the tube, a color master batch prepared so as to have a predetermined color is added to the base material in a predetermined amount, and is colored by melting and kneading with a molding machine. A method of using the applied colored material as a base material can be applied.
(実施例)
上記の製造方法に示した手順で帯電防止チューブを作製し、評価を行った。内層は、ナイロンとしてPA11、帯電防止剤を所定の混合比となるように押出機に入れて溶融混練した。また、可塑剤及び衝撃改良剤は、必要に応じ所定量だけ押出機に入れ、共に溶融混練した。外層は、ウレタンエラストマーを別の押出機に入れて溶融混練した。次いで、内層及び外層が所定の厚さになるように、共押出成形を行い、実施例1〜4,12,13に係る帯電防止チューブを作製した。
(Example)
An antistatic tube was produced according to the procedure shown in the above production method and evaluated. The inner layer was melt kneaded by putting PA11 as an nylon and an antistatic agent in an extruder so as to have a predetermined mixing ratio. Moreover, the plasticizer and the impact modifier were put into an extruder by a predetermined amount as required, and were melt-kneaded together. The outer layer was melt kneaded by placing the urethane elastomer in another extruder. Next, coextrusion molding was performed so that the inner layer and the outer layer had a predetermined thickness, and antistatic tubes according to Examples 1 to 4, 12, and 13 were produced.
実施例5及び実施例6は、ナイロンとしてPA11と、PA12とを、質量比で1:1に混合した材料を用いて内層を形成した。実施例7〜11は、ナイロンとしてPA12を用いて内層を形成した。 In Examples 5 and 6, the inner layer was formed using a material in which PA11 and PA12 as nylon were mixed at a mass ratio of 1: 1. In Examples 7 to 11, an inner layer was formed using PA12 as nylon.
また、ウレタンエラストマーで比較例1〜5に係る単層のチューブを形成した。比較例6〜9は、PA11又はPA12で単層のチューブを形成した。比較例3,4は、帯電防止処方されたウレタンエラストマーを使用した。比較例5は、帯電防止剤としてカーボン添加されたウレタンエストラマーを使用した。比較例10は、PA12で形成した内層と、ウレタンエラストマーで形成した外層とを備えるチューブを作製した。 Moreover, the single layer tube which concerns on Comparative Examples 1-5 was formed with the urethane elastomer. In Comparative Examples 6 to 9, a single-layer tube was formed of PA11 or PA12. Comparative Examples 3 and 4 used urethane elastomer formulated with antistatic. Comparative Example 5 used urethane elastomer added with carbon as an antistatic agent. The comparative example 10 produced the tube provided with the inner layer formed with PA12, and the outer layer formed with the urethane elastomer.
作製したチューブの構成を表1に示す。上記のように作製したチューブに対し、以下に示す各種評価を行った。 Table 1 shows the configuration of the manufactured tube. Various evaluations shown below were performed on the tubes prepared as described above.
(透明性)
作成したチューブ内に、確認用の試料として、SMD型(表面実装型)LED(2mmX2mmX1.5mm)を入れ、目視にて確認用の試料を視認できるか否かを評価した。確認用の試料を視認できる場合は○、確認用の試料を視認できない場合は×とし、結果を表1の「透明性」欄に記載した。
(transparency)
An SMD type (surface mount type) LED (2 mm × 2 mm × 1.5 mm) was placed as a confirmation sample in the prepared tube, and it was evaluated whether the confirmation sample could be visually confirmed. The results were listed in the “Transparency” column of Table 1 when the confirmation sample was visible, and when the confirmation sample was not visible, x.
(帯電防止性)
抵抗計(ADVANTEST社製、製品名:R8340)を用いて、チューブ内面の抵抗値を測定し、下記式を用いて抵抗率を算出した。
(Antistatic property)
The resistance value of the inner surface of the tube was measured using an ohm meter (manufactured by ADVANTEST, product name: R8340), and the resistivity was calculated using the following formula.
<内表面抵抗率算出式>
内表面抵抗率(Ω/sq)=R×πd /(L−2a)
<Inner surface resistivity calculation formula>
Inner surface resistivity (Ω / sq) = R × πd / (L-2a)
R:実測抵抗値(Ω) d:チューブ内径 L:試料チューブ長 a:電極挿入長
チューブ内面の抵抗率が、1.0×1011Ω/sq未満の場合は○、1.0×1011Ω/sq以上の場合は×とし、結果を表1の「帯電防止性」の欄に記載した。
R: Measured resistance value (Ω) d: Tube inner diameter L: Sample tube length a: Electrode insertion length When the inner surface resistivity is less than 1.0 × 10 11 Ω / sq, ○, 1.0 × 10 11 In the case of Ω / sq or more, x was given, and the result is shown in the “antistatic property” column of Table 1.
(滑り性)
図1に示すようにチューブ10を曲げ癖の無いように、まっすぐに固定し、一端の内部に移送物16としてSMD型(表面実装型)LED(2mmX2mmX1.5mm)を入れる。次いで、他端を支点として一端を上方へ移動し、チューブ10を傾けていき、移送物16が他端へ向かって移動し始めた時の、チューブ10の水平時を0°とした場合の傾き角度θを測定した。移送物16が移動し始める角度が40°未満の場合は○、40°以上の場合は×とし、結果を表1の「滑り性」の欄に記載した。
(Slippery)
As shown in FIG. 1, the
(柔軟性)
図2に示す曲げ剛さ試験装置11を用いて、柔軟性を評価した。まずチューブを恒温恒湿室(23℃、50%RH)で24時間以上静置させた後、曲げ剛さ試験装置に取り付けた。なお、チューブは、長さ(mm)=π((R+OD)/2)+(2×OD)で求めた長さに切断した。ここで、R:試験開始時のチューブ曲げ半径(mm)、OD:チューブ外径(mm)である。レール上に設けられた可動部14を100mm/分の速度で固定部12に向かって移動させることにより、チューブ10を徐々に曲げていき、曲げ荷重を測定した。最大曲げ荷重が、ウレタンエラストマーで形成したショア硬度98Aの単層チューブに対し、同等の場合は○、より大きい場合は×とし、結果を表1の「柔軟性」の欄に記載した。
(Flexibility)
Flexibility was evaluated using a bending
(耐摩耗性)
チューブを、予め恒温恒湿室(23℃、50%RH)に、質量が安定するまで静置した。質量が安定したら、チューブの質量を測定した後、図3に示す耐摩耗性試験装置の支持具18にチューブ17の一端を固定し、他端に500gのおもり20を吊るした。単層チューブの場合は、そのまま試験を行い、内層と外層とを備えるチューブの場合、内層材のみで単層チューブを成形し、それを用いて試験をおこなった。
(Abrasion resistance)
The tube was previously placed in a constant temperature and humidity chamber (23 ° C., 50% RH) until the mass was stabilized. When the mass was stabilized, the mass of the tube was measured, and then one end of the
耐摩耗性試験装置の回転盤22には、金属棒(SUS)が摩耗相手材24として11本取り付けられている。試験条件は、試料の長さ:150mm、回転盤22の回転速度:60rpm、 回転盤22の回転数:5万回、試験温度:常温とした。摩耗試験後、次式(1)によって摩耗した質量を測定した。
Eleven metal bars (SUS) are attached as wear
摩耗した質量(g)=摩耗試験前の質量(g)−摩耗試験後の質量(g)・・・(1) Worn mass (g) = Mass before wear test (g) −Mass after wear test (g) (1)
さらにチューブの密度および摩耗した質量から、摩耗容量(μL)を求めた。摩耗容量(μL)がウレタンエラストマーで形成したショア硬度98Aの単層チューブに対し、同等以下の場合は○、より大きい場合は×とし、結果を表1の「耐摩耗性」の欄に記載した。
表1に示す通り、実施例1〜13は、前記内層がナイロンで形成されており、帯電防止剤を15〜30wt%含有し、前記外層がウレタンエラストマーで形成されていることにより、透明性、帯電防止性、滑り性及び耐摩耗性の評価結果がいずれも良好であった。さらに実施例1〜12は、内層の厚さが0.05mm以上0.2mm以下、又は内層の厚さが0.2mm超0.3mm以下であって可塑剤及び衝撃改良剤の少なくとも一種を含有するため、柔軟性の評価結果が良好であった。 As shown in Table 1, in Examples 1 to 13, the inner layer is formed of nylon, contains 15 to 30 wt% of an antistatic agent, and the outer layer is formed of a urethane elastomer. The evaluation results of antistatic property, slipperiness and wear resistance were all good. In Examples 1 to 12, the inner layer has a thickness of 0.05 mm or more and 0.2 mm or less, or the inner layer has a thickness of more than 0.2 mm and 0.3 mm or less, and contains at least one of a plasticizer and an impact modifier. Therefore, the evaluation result of flexibility was good.
比較例1〜5は、ウレタンエラストマーで形成された単層チューブであり、内表面がウレタンエラストマーであるため、滑り性及び耐摩耗性が向上しなかった。また比較例5は、内層にカーボンを添加したため、帯電防止性を有するものの透明性が悪化した。比較例6〜9は、ウレタンエラストマーより硬質のナイロンで形成された単層チューブであるので、滑り性が向上するものの柔軟性が悪化した。さらに比較例1,2,6〜10は、帯電防止剤の含有量が10wt%以下であったため、帯電防止性が得られなかった。 Comparative Examples 1 to 5 are single-layer tubes formed of a urethane elastomer, and the inner surface is a urethane elastomer, so that the slipperiness and wear resistance were not improved. In Comparative Example 5, since carbon was added to the inner layer, the antistatic property was deteriorated but the transparency was deteriorated. Since Comparative Examples 6 to 9 are single-layer tubes formed of nylon harder than urethane elastomer, the slipperiness is improved, but the flexibility is deteriorated. Further, in Comparative Examples 1, 2, 6 to 10, the antistatic property was not obtained because the content of the antistatic agent was 10 wt% or less.
Claims (4)
前記内層の外周に形成された外層とを備え、
前記内層がナイロンで形成され、帯電防止剤を含有し、
前記外層が、ウレタンエラストマー、ポリアミドエラストマーのいずれか1種又は2種の混合物で形成されており、
前記帯電防止剤が、界面活性剤型又はイオン導電材型であり、
前記帯電防止剤のベース材がポリアミドエラストマーであり、
前記帯電防止剤の含有量が前記内層に対して15〜50wt%であり、
前記内層は、厚さが0.05mm以上0.30mm以下であり、
前記外層は、厚さが1.20mm以上1.70mm以下であり、
前記流路内を外部から視認でき、
前記流路内をLEDが移送されることを特徴とする帯電防止チューブ。 An inner layer having a flow path;
An outer layer formed on the outer periphery of the inner layer,
The inner layer is made of nylon and contains an antistatic agent;
It said outer layer, urethane elastomer, is formed of a mixture of any one or two or polyamide elastomers,
The antistatic agent is a surfactant type or an ionic conductive material type,
The base material of the antistatic agent is a polyamide elastomer,
The content of the antistatic agent is 15 to 50 wt% with respect to the inner layer,
The inner layer has a thickness of 0.05 mm or more and 0.30 mm or less,
The outer layer has a thickness of 1.20 mm or more and 1.70 mm or less,
The inside of the flow path can be seen from the outside ,
An antistatic tube, wherein an LED is transferred in the flow path .
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