JP2000266247A

JP2000266247A - フッ素樹脂管

Info

Publication number: JP2000266247A
Application number: JP11075510A
Authority: JP
Inventors: Susumu Kawato; 進川戸; Hideo Shibahara; 秀夫柴原
Original assignee: Toho Kasei Co Ltd
Current assignee: Toho Kasei Co Ltd
Priority date: 1999-03-19
Filing date: 1999-03-19
Publication date: 2000-09-26

Abstract

(57)【要約】【課題】フッ素樹脂からなる透明部分と導電性物質を
含有するフッ素樹脂組成物からなる導電部分とからなる
管であって、導電部分が管内で管の長手方向に縦縞形状
を形成して加熱機能を有し、かつ管の内外面が透明部分
であるフッ素樹脂管とすることにより、帯電防止性に優
れ、液体、固体、気体等全ての通過物を傷つけたり汚染
することなく容易に通し、かつ通過物を通過中に加熱す
ることができるフッ素樹脂管を提供する。【解決手段】ＰＴＦＥからなる透明部分と、カーボン
ブラック２０〜２５重量％を含有するＰＴＦＥ組成物か
らなる導電部分とからなり、導電部分が管内で管の長手
方向に縦縞形状を形成し、かつ管の内外面が透明部分で
あるフッ素樹脂管とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性、耐薬品
性、耐汚染性、非粘着性、帯電防止性に優れ、加熱機能
を有するフッ素樹脂性管に関する。

【０００２】

【従来の技術】フッ素樹脂は、耐熱性、耐薬品性、非粘
着性等に優れるため、フッ素樹脂管として各種工業分野
において幅広く使用されている。しかしながら、ポリテ
トラフルオロエチレンやパーフルオロアルコキシエチレ
ン重合体等のフッ素樹脂は体積抵抗率が１０¹⁸Ω・ｃｍ
以上と絶縁性が高く容易に帯電するため、管中での粉体
のつまりや、可燃性流体の発火等の安全性の面で問題が
ある。

【０００３】そこで、実開平１−９６５９３号公報にお
いて導電性物質を部分的に含有させたポリテトラフルオ
ロエチレン管が提案されているが、導電性物質を含む部
分が管の内外に存在するため、用途によっては電気が通
電して危険であったり、管の中を通過する通過物を汚染
することがあるという問題点を有していた。

【０００４】さらに、実開平３−４９４９０号公報にお
いても熱溶融性フッ素樹脂管の内部に導電性充填材を混
入させた塗装用管体が提案されているが、帯電防止効果
はあるものの加熱機能が劣り、カーボン含有量に問題点
を有していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、帯電防止性
に優れ、液体、固体、気体等全ての通過物を傷つけたり
汚染することなく容易に通し、かつ通過物を通過中に加
熱することができるフッ素樹脂管を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のフッ素樹脂管は、フッ素樹脂からなる透明
部分と導電性物質を含有するフッ素樹脂組成物からなる
導電部分とからなる管であって、導電部分が管内で管の
長手方向に縦縞形状を形成して加熱機能を有し、かつ管
の内外面が透明部分であることを特徴とする。

【０００７】また、本発明のフッ素樹脂管において、透
明部分が管内で管の長手方向に対称に位置し、管の内部
状態および通過物を観察できる構造であることが好まし
い。

【０００８】また、本発明のフッ素樹脂管において、管
の長手方向に垂直な断面において導電部分の断面積が３
０〜９０％の範囲が好ましい。

【０００９】また、本発明のフッ素樹脂管において、導
電性物質の含有割合は導電部分中５〜３０重量％の範囲
が好ましく、２０〜２５重量％の範囲が特に好ましい。

【００１０】また、本発明のフッ素樹脂管において、フ
ッ素樹脂としてはポリテトラフルオロエチレンまたはパ
ーフルオロアルコキシエチレン重合体が好ましい。

【００１１】さらに、本発明のフッ素樹脂管において、
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、コークスおよび金属微粉末からなる群よ
り選ばれる１種以上が好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明のフッ素樹脂管は、フッ素
樹脂からなる透明部分と導電性物質を含有するフッ素樹
脂組成物からなる導電部分とからなる。

【００１３】フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロ
エチレン（ＰＴＦＥ）、ポリトリフルオロクロロエチレ
ン、パーフルオロアルコキシエチレン重合体（ＰＦ
Ａ）、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキル
ビニルエーテルとの共重合体、テトラフルオロエチレン
とヘキサフルオロプロピレンとの共重合体、テトラフル
オロエチレンとフルオロアルキルビニルエーテルとヘキ
サフルオロプロピレンとの三元共重合体等が挙げられ
る。これらの中でも耐熱性や耐薬品性等が優れる点でＰ
ＴＦＥまたはＰＦＡが特に好ましい。

【００１４】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、コークスおよび金属微粉
末からなる群より選ばれる１種以上が挙げられる。金属
微粉末としては、窒化硼素、銅、銀等が挙げられる。

【００１５】導電性物質の含有割合は導電部分中５〜３
０重量％の範囲が好ましく、１０〜３０重量％の範囲が
さらに好ましく、２０〜２５重量％の範囲が特に好まし
い。導電性物質の含有割合が５重量％未満の場合は通過
物が通過する際の加熱機能が不充分となり、一方、３０
重量％を超えると成形性が悪くなる。このような条件を
最も効果的に満たす範囲は２０〜２５重量％の範囲であ
るが、成形性などは用いる導電性物質の比重の違いによ
り上記範囲をずれても改善することは可能である。

【００１６】導電部分の含有割合は、管の長手方向に垂
直な断面において導電部分の断面積が３０〜９０％の範
囲が好ましく、５０〜６７％の範囲が特に好ましい。導
電部分がこの範囲にあると、加熱機能などの導電部分の
機能と透明部分の機能とがバランス良く発揮される。

【００１７】導電部分の体積固体抵抗は、管全体の帯電
防止効果の点で１０⁸Ω・ｃｍ以下であることが好まし
い。

【００１８】さらに、本発明のフッ素樹脂管は、導電部
分が管内で管の長手方向に縦縞形状を形成し、かつ管の
内外面が透明部分であるという構造を有する。

【００１９】そのような構造は、さらに、透明部分が管
内で管の長手方向に対称に位置し、管の内部状態および
通過物を観察できる構造であることが好ましく、例え
ば、導電部分が管内で管の長手方向に２本の縦縞形状を
形成し、かつ図１に示すように、長手方向に垂直な断面
形状は導電部分が管の中心で対称に向かい合う扇形の形
状である構造が挙げられる。

【００２０】具体的には管の外径は３〜４０ｍｍの範囲
が好ましく、３〜３０ｍｍの範囲が特に好ましい。管の
内径は１．０〜３８ｍｍの範囲が好ましく、１．４〜２
８ｍｍの範囲が特に好ましい。また、管の内面から導電
部分までの距離（図１におけるａ）は０．０１〜１．０
ｍｍの範囲が好ましく、成形性、帯電防止機能および加
熱機能のバランスの点から０．０５〜０．５ｍｍの範囲
が特に好ましい。管の外面から導電部分までの距離（図
１におけるｂ）は０．０１〜１．０ｍｍの範囲が好まし
く、０．１〜０．５ｍｍの範囲が特に好ましい。

【００２１】断面形状をこのような形状にすることによ
り、フッ素樹脂管の安定性や加熱機能の点で優れた効果
を発揮する。

【００２２】管の長手方向に垂直な断面において透明部
分の占有面積は全体の１０％以上であれば、外部からの
目視が良好であり好ましい。

【００２３】本発明のフッ素樹脂管は、管の長手方向に
縦縞形状であることによって、管の内部状態および通過
物が管の外部から目視で確認することが可能であり、ま
た、管の内外面が透明部分であることによって、管内の
通過物が導電性物質によって汚染したり、管が傷つけら
れたりすることがない。

【００２４】本発明のフッ素樹脂の製造方法としては、
特に限定されないが、例えば、フッ素樹脂としてＰＴＦ
Ｅを用いる場合は、以下のような方法で製造することが
できる。

【００２５】まず、透明部分の材料としてＰＴＦＥと成
形助剤（ソルベントナフサ、ホワイトオイル等の有機溶
媒）との配合物、導電部分の材料としてカーボンブラッ
クを含むＰＴＦＥ組成物と成形助剤との配合物を用意
し、プランジャー式押出成形で形状が図１のような構造
となるように５〜２０ｋｇｆ／ｃｍ²で予備成形を行
う。尚、図１のような断面形状とするために、例えばあ
らかじめ導電部分を２個成形しておき、それを予備成形
機に入れた後、透明部分の組成物を混入することにより
製造することができる。

【００２６】次に、この予備成型品をペーストチューブ
押出成形によって押出成形し、温度１００〜２５０℃の
乾燥ゾーンおよび温度３７０〜３９０℃の焼成ゾーンを
通過して焼成成形品が製造される。

【００２７】その他、フッ素樹脂としてＰＦＡを用いる
場合は溶融押出成形によって製造することができる。

【００２８】

【実施例】以下に実施例を用いて本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されな
い。

【００２９】実施例１透明部分としてＰＴＦＥ（ダイキン工業（株）製、ポリ
フロンファインパウダーＦ−３０２）１０００ｇとソル
ベントナフサ（エクソン社製、アイソパーＥ）２３０ｇ
との配合物を、導電部分としてカーボンブラック２５重
量％を含有するＰＴＦＥ組成物（ダイキン工業（株）
製、ポリフロンファインパウダーＦＰＧ５０５０Ｅ）６
００ｇとソルベントナフサ２４０ｇとの配合物を用い、
プランジャー式押出成形（３００ｋｇｆ／ｃｍ²）、ペ
ーストチューブ押出成形（乾燥温度２００℃、焼成温度
３９０℃）により、図１に示す断面形状を持つフッ素樹
脂管を製造した。フッ素樹脂管の外径は３．８ｍｍ、内
径は１．５ｍｍ、管の内面から導電部分までの距離（図
１のａ）は０．１ｍｍ、管の外面から導電部分までの距
離（図１のｂ）は０．２６ｍｍであった。また、導電部
分の体積固体抵抗は、１２０Ω・ｃｍであった。同様の
方法で導電部分のカーボンブラック含有量７重量％およ
び１１．４重量％のフッ素樹脂管についても製造を行っ
た。

【００３０】このフッ素樹脂管の帯電防止性を評価する
ために、以下の実験を行った。

【００３１】フッ素樹脂管１０ｃｍを除電ブロー（キー
エンス（株）製、ＳＪ−Ｆ０２０型）で帯電量を調節
後、布で５回外部を摩擦して帯電させ、帯電前後の帯電
位を被写体から１ｃｍの距離で静電気測定装置（シムコ
ジャパン（株）製、シムコＳＳ−２型）により測定し
た。結果を表１に示す。尚、比較品１としてＰＴＦＥ
（ダイキン工業（株）製、ポリフロンファインパウダー
Ｆ−３０２）のみからなるフッ素樹脂管（外径３．８ｍ
ｍ、内径１．５ｍｍ）と、比較品２としてＰＦＡ（ダイ
キン工業（株）製、ＰＦＡ−２３１ＳＨ）のみからなる
フッ素樹脂管（外径４．０ｍｍ、内径２．０ｍｍ）を用
いて同様の実験を行った。その結果も併せて表１に示
す。

【００３２】

【表１】

【００３３】表１の結果より本発明のフッ素樹脂管は帯
電防止性に優れていることがわかる。尚、長期的に使用
する場合には、カーボン層を接地してやれば連続的に使
用可能である。

【００３４】実施例２同様の方法を用いて外径２６ｍｍ、内径２４ｍｍのフッ
素樹脂管を作成した。このチューブを切断し内面につい
て同様の方法で帯電位を測定した。また、カーボンブラ
ック含有量の内面から導電部分までの距離を変化させ
た。尚、比較品３としてＰＴＦＥ（ダイキン工業（株）
製、ポリフロンファインパウダーＦ−３０２）のみから
なるフッ素樹脂管（外径２６ｍｍ、内径２４ｍｍ）と、
比較品４としてＰＦＡ（ダイキン工業（株）製、ＰＦＡ
−２３１ＳＨ）のみからなるフッ素樹脂管（外径２５ｍ
ｍ、内径２３ｍｍ）を用いて同様の実験を行った。その
結果も併せて表２に示す。

【００３５】

【表２】

【００３６】表２の結果よりチューブ内面についても帯
電防止効果があり、また透明部分の肉厚（図１のａ）が
薄いほど帯電効果があり、カーボンブラック含有量が多
いほど帯電防止効果高かった。

【００３７】実施例３実施例１、２のフッ素樹脂管についてチューブ両端のカ
ーボン層と端子をつなぎ、交流２００Ｖの電圧をかけ、
熱電対をチューブ内部の中央部に差し込み上昇温度を測
定した。その結果を表３に示す。

【００３８】

【表３】

【００３９】表３の結果より、カーボンブラック含有量
が７重量％でも温度は上昇するが、カーボンブラック含
有量は１０重量％以上が望ましい。また、耐熱性樹脂で
あるため熱による寸法変形も少ない。さらに、寸法が大
きくなっても（外径２６ｍｍ、内径２４ｍｍ）内部を加
熱することができる。

【００４０】

【発明の効果】本発明のフッ素樹脂管は、耐熱性、耐薬
品性、耐汚染性、非粘着性、帯電防止性に優れ、かつ液
体、固体、気体等全ての通過物を傷つけたり汚染するこ
となく容易に通すことができる。さらに、管の外部から
内部を目視によって確認することができ、かつ通過物を
通過中に加熱することも可能である。従って、様々な用
途に使用することができるが、特に優れた加熱機能を有
することから、チューブ内を通過中に加熱する必要の多
い、半導体製造工程中の現像工程、エッチング工程、洗
浄工程や各工程間の搬送用において好ましく使用するこ
とができる。例えば、半導体に用いるフォトレジストや
薬液等の輸送、球状の半導体の輸送、乾燥工程やベーキ
ング工程の用途等に特に好ましく使用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のフッ素樹脂管における管の長手方向断
面図である。

【符号の説明】

１透明部分２導電部分

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フッ素樹脂からなる透明部分と導電性物
質を含有するフッ素樹脂組成物からなる導電部分とから
なる管であって、導電部分が管内で管の長手方向に縦縞
形状を形成して加熱機能を有し、かつ管の内外面が透明
部分であるフッ素樹脂管。
【請求項２】透明部分が管内で管の長手方向に対称に
位置し、管の内部状態および通過物を観察できる構造で
ある請求項１に記載のフッ素樹脂管。
【請求項３】管の長手方向に垂直な断面において導電
部分の断面積が３０〜９０％の範囲である請求項１また
は２に記載のフッ素樹脂管。
【請求項４】導電性物質の含有割合が導電部分中５〜
３０重量％の範囲である請求項１〜３のいずれか１項に
記載のフッ素樹脂管。
【請求項５】導電性物質の含有割合が導電部分中２０
〜２５重量％の範囲である請求項１〜３のいずれか１項
に記載のフッ素樹脂管。
【請求項６】フッ素樹脂がポリテトラフルオロエチレ
ンまたはパーフルオロアルコキシエチレン重合体である
請求項１〜５のいずれか１項に記載のフッ素樹脂管。
【請求項７】導電性物質がカーボンブラック、カーボ
ン繊維、グラファイト、コークスおよび金属微粉末から
なる群より選ばれる１種以上である請求項１〜６のいず
れか１項に記載のフッ素樹脂管。