(57)【要約】【課題】帯電防止性能を有する樹脂製チューブを接続する配管用の樹脂製ワンタッチ継手であって、帯電防止性能を有するとともに、継手組立て時や破壊圧力試験時に継手樹脂製ボディ部に割れが生じない、耐圧性に優れたワンタッチ継手を提供する。【解決手段】帯電防止性能を有する樹脂製チューブを接続する配管用のワンタッチ継手であって、チューブの帯電防止機能が連繋でき、帯電防止配管システムとして構築可能な、樹脂製ボディ部とチューブの開放スリーブが、ポリプロピレン１００質量部及び高分子型帯電防止剤２８〜３８質量部を含有する配合物を射出成形してなり、該樹脂製ボディ部の金属部品圧入部にパーティングラインを有しないことを特徴とする帯電防止性能を有するワンタッチ継手；並びに前記配合物を、樹脂製ボディ部の金属部品圧入部にパーティングラインを発生させない構造の射出成形用金型を用いて、横型射出成形機により成形することを特徴とする、ワンタッチ継手の樹脂製ボディ部の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電防止性能を有する樹脂製チューブを接続する配管用のワンタッチ継手であって、チューブの帯電防止機能が連繋でき、帯電防止配管システムとして構築可能な、樹脂製ボディ部とチューブの開放スリーブが、ポリプロピレン１００質量部及び高分子型帯電防止剤２８〜３８質量部を含有する配合物を射出成形してなり、該樹脂製ボディ部の金属部品圧入部にパーティングラインを有しないことを特徴とする帯電防止性能を有するワンタッチ継手。
【請求項２】
ポリプロピレンが、ホモポリマータイプ、ランダムコポリマータイプ及びブロックコポリマータイプの３種から選ばれる少なくとも１種である請求項１記載のワンタッチ継手。
【請求項３】
ポリプロピレンがランダムコポリマータイプである請求項１記載のワンタッチ継手。
【請求項４】
樹脂製ボディ部の形状がエルボユニオン、両口エルボユニオン、Ｔ型ユニオン、Ｙ型ユニオン又はストレートユニオンである請求項１〜３のいずれか１項に記載のワンタッチ継手。
【請求項５】
樹脂製ボディ部とチューブの開放スリーブが横型射出成形機により成形してなる請求項１〜４のいずれか１項に記載のワンタッチ継手。
【請求項６】
ポリプロピレン１００質量部及び高分子型帯電防止剤２８〜３８質量部を含有する配合物を、樹脂製ボディ部の金属部品圧入部にパーティングラインを発生させない構造の射出成形用金型を用いて、横型射出成形機により成形することを特徴とする、ワンタッチ継手の樹脂製ボディ部の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、クリーンルーム内の製造設備や、試験、研究装置等の配管に用いられる、静電気発生の防止効果のある帯電防止性能を有した樹脂製チューブをワンタッチで接続でき、帯電防止機能自体の連繋も可能とするワンタッチ継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂製チューブを接続する継手構造は、ワンタッチ継手、電気融着型継手、熱融着型継手、袋ナット型継手、スライドリング型継手の５種類に大別できる。その中でも、ワンタッチ継手は、国際標準化機構（ＩＳＯ）による国際規格では、プッシュインコネクターとも呼ばれ、管と継手の接続が容易で、且つ短時間で施工できるため、普及が進んでいる。
【０００３】
このワンタッチ継手は、ボディ部、チューブの開放スリーブ等から構成され、継手ボディ部が金属製のものと樹脂製のものとがある。樹脂製ワンタッチ継手の樹脂製ボディ部の材料としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアセタール（ＰＡ）、ポリブチレンテレフタレ−ト（ＰＢＴ）、ポリアミド（ＰＡ）等が用いられている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
帯電防止性能を有する樹脂製チューブの接続にワンタッチ継手を用いる場合、帯電防止機能の連繋のため、継手のボディ部にも帯電防止性を付与する必要がある。従来の帯電防止性能を有したワンタッチ継手としては、主原料としてポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）を使用し、帯電防止剤として導電性フィラーが配合されている例があり、導電性フィラーとしては、カーボン系のものが殆どで、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、カーボン繊維等が用いられている。
【０００５】
ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）にカーボン系フィラーを配合することによって起きる問題点としては、カーボン系フィラー自体が主原料の破壊呼び歪み（伸び）を著しく低下させてしまうため、継手の部品組立時に圧入による歪に抗しきれずに、継手の樹脂製ボディ部割れを惹き起こし易くなることが挙げられる。また、カーボン系フィラーはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）の特徴でもある応力緩和し易い特性（組立部品に馴染み易い特性）をも阻害してしまう（脆くなる）ために、継手組立時に割れは発生しなくても、経時変化によるクリープ破壊等が発生する危険性も考慮する必要がある。このような部品圧入時の割れや経時変化によるクリープ破壊対策のために、圧入時の歪をできる限り減少させようとすると、今度は逆に耐圧性能が低下して、製品使用時に内圧により内臓部品が外れてしまうことや、漏れの発生を招いてしまう危険性もあり、継手の生産性の面で、問題点が多々あるのが現状である。
【０００６】
尚且つ、実際に行われているポリブチレンテレフタレートの帯電防止処方は、前記カーボン系フィラーのみでの重合は困難であるため、ハロゲン系の難燃剤等の添加剤を用いて重合させコンパウンドとして供給している原料メーカーもある。ポリブチレンテレフタレートにカーボン系フィラー及びハロゲン系難燃剤を配合した原料例として、ＧＥプラスチック社製「Valox ＶＣ１２０」や「Valox ＶＣ１０８」があるが、ハロゲン系難燃剤等の添加剤は製品化された後、アウトガスとして放出される物質が多く、クリーンルーム内にパーティクルを発生させてしまう要因となり、クリーン性という観点から、現状ではクリーンルーム内で使用される継手の樹脂原料としての使用は避けられている例が多い。また、カーボン系フィラー配合のため、継手のボディ色は黒色に限られてしまうため、クリーン性の維持管理上、「黒色は汚れを隠してしまう」欠点もあり、透明或いは白色のものが望まれている背景もある。
【０００７】
また、前記カーボン系フィラー配合ではないポリブチレンテレフタレート帯電防止処方樹脂原料として、ＧＥプラスチック社製の「Valox ＤＬＶ３１００」があるが、配合されている帯電防止剤は、表面活性方式のブリーディングタイプで表面に環境水分を吸着して表面抵抗率を低下させる低分子型帯電防止剤であるため、環境への湿度依存性が高く、製品を払拭すると効果が低減し、帯電防止剤のブリーディングがなくなれば効果が消滅する欠点がある。従って、効果の持続性において信頼性に乏しく、ブリーディング現象自体が「粉状物質の浸出」であるため、パーティクルの発生やアウトガスの問題で、クリーンルーム内で使用する継手の樹脂原料としては使用が困難となっている。
【０００８】
尚、特許文献２は、外層に熱可塑性樹脂及び高分子型帯電防止剤で構成された帯電防止層を用いた多層チューブが開示されているが、多層チューブと継手とでは、材料、構造等が全く異なり、特許文献３の開示内容がワンタッチ継手のボディ部への高分子型帯電防止剤の使用を示唆するとはいえない。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−５１９６３６号公報
【特許文献２】特開２００７−１６０８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、前記カーボン性フィラーを配合した従来の帯電防止継手や、低分子型帯電防止処方継手の、生産上、及び使用上の問題点を解決し、クリーンルーム内での使用が十分可能で、ノンブリーディングでクリーン度が高く、黒色ではない帯電防止継手を開発することを目的とするものであり、帯電防止性能を有する樹脂製チューブを接続する配管用の樹脂製ワンタッチ継手であって、帯電防止性能を有するとともに、継手組立て時や破壊圧力試験時に継手樹脂製ボディ部に割れが発生しない、耐圧性に優れたワンタッチ継手を提供するものである。本継手の開発により、帯電防止性能を有する樹脂性チューブとワンタッチで接続でき、帯電防止機能の連繋もできる帯電防止配管システムとして構築可能となる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、ポリプロピレンと高分子型帯電防止剤とを特定の割合で含有する配合物を射出成形して得られるボディ部を用いることにより、前記の課題が達成され、ボディ部の成形を横型射出成形機により行うことにより、耐圧性が更に向上することを見出し、本発明を完成した。
【００１２】
すなわち、本発明の要旨は以下のとおりである。
（１）帯電防止性能を有する樹脂製チューブを接続する配管用のワンタッチ継手であって、チューブの帯電防止機能が連繋でき、帯電防止配管システムとして構築可能な、樹脂製ボディ部とチューブの開放スリーブが、ポリプロピレン１００質量部及び高分子型帯電防止剤２８〜３８質量部を含有する配合物を射出成形してなり、該樹脂製ボディ部の金属部品圧入部にパーティングラインを有しないことを特徴とする帯電防止性能を有するワンタッチ継手。
（２）ポリプロピレンが、ホモポリマータイプ、ランダムコポリマータイプ及びブロックコポリマータイプの３種から選ばれる少なくとも１種である前記（１）に記載のワンタッチ継手。
（３）ポリプロピレンがランダムコポリマータイプである前記（１）に記載のワンタッチ継手。
（４）樹脂製ボディ部の形状がエルボユニオン、両口エルボユニオン、Ｔ型ユニオン、Ｙ型ユニオン又はストレートユニオンである前記（１）〜（３）のいずれかに記載のワンタッチ継手。
（５）樹脂性ボディ部とチューブの開放スリーブが横型射出成形機により成形してなる前記（１）〜（４）のいずれかに記載のワンタッチ継手。
（６）ポリプロピレン１００質量部及び高分子型帯電防止剤２８〜３８質量部を含有する配合物を、樹脂製ボディ部の金属部品圧入部にパーティングラインを発生させない構造の射出成形用金型を用いて、横型射出成形機により成形することを特徴とする、ワンタッチ継手の樹脂製ボディ部の製造方法。
【００１３】
尚、本願明細書では、「樹脂」又は「重合体」という語は、樹脂（重合体）単独の意味の他、添加剤などを含む樹脂（重合体）組成物の意味としても用いることがある。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のワンタッチ継手は、帯電防止性能を有するとともに、耐圧性に優れたものであるため、帯電防止性能を有するチューブとのワンタッチでの接続にも問題は発生せず、チューブの帯電防止機能の連繋も可能となる。従って、チューブと継手による帯電防止配管システムの構築が図れ、静電気の発生を防止するため、静電気発生による種々のトラブル（機器の誤動作、スパークの発生、パーティクルの付着によるクリーン性の低下等）が防止可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明のワンタッチ継手は、樹脂製ボディ部及びチューブの開放スリーブ以外については、帯電防止性能を有していない標準的なワンタッチ継手の部品を転用することができる。
【００１６】
本発明においては、人や環境に対し安全性が高く、クリーン性にも優れ、耐熱性も高く、破壊呼び歪（伸び）にも優れ、透明或いは白色にすることが可能である点から、樹脂製ボディ部とチューブの開放スリーブ用の樹脂としてポリプロピレンを用いる。このポリプロピレンとしては、アイソタクチックポリプロピレンであっても、シンジオタクチックポリプロピレンであってもよく、これらを混合したものであってもよい。
【００１７】
また、このポリプロピレンとしては、プロピレンの単独重合体であるホモポリマータイプ、プロピレンとエチレンやαオレフィン等とのランダム共重合体であるランダムコポリマータイプ、プロピレンとエチレンやエチレンプロピレンラバー等とのブロック共重合体であるブロックコポリマータイプのいずれであってもよく、これらを混合したものであってもよい。ランダムコポリマータイプの市販品としては、例えば、日本ポリプロ（株）製「ノバテックＰＰ  ＭＧ０３Ｂ」、「ノバテックＰＰ  ＭＧ０５ＥＳ」、「ノバテックＰＰＭＧ２Ｔ」などが挙げられ、ブロックコポリマータイプの市販品としては、例えば、日本ポリプロ（株）製「ノバテック  ＢＣ６Ｃ」、「ノバテック  ＢＣ３Ｌ」、「ノバテック  ＢＣ２Ｅ」、「ノバテック  ＢＣ０３Ｂ」、「ノバテック  ＢＣ０５Ｂ」などが挙げられ、ホモポリマータイプの市販品としては、例えば、日本ポリプロ（株）製「ノバテック  ＭＡ３」、「ノバテック  ＭＡ１Ｂ」などが挙げられる。
【００１８】
本発明に用いる主材料のポリプロピレンとしては、帯電防止性チューブの挿入状況が継手外部から視認可能な透明性、及びクリアカラー着色しても透明性を維持できる点、且つまた、ホモポリマータイプよりも耐衝撃強度が優れ、破壊呼び歪（伸び）の数値に優れる点から、ランダムコポリマータイプが好ましい。
【００１９】
本発明において配合する帯電防止剤は、表面活性方式のブリードタイプで表面に環境水分を吸着して表面抵抗率を低下させる低分子型の帯電防止剤ではなく、クリーンでブリードせずに安定した帯電防止性能が得られ、効果の持続性に優れた永久型帯電防止剤に属する高分子型帯電防止剤を用いる。
【００２０】
本発明に用いる高分子型帯電防止剤は、高分子量（例えば、数平均分子量１０００以上）の帯電防止剤であればよく、特に制限されないが、通常、オレフィン系ブロック及び／又はポリアミド系ブロックと、親水性ブロックとのブロック共重合体である。なかでも、本発明では、前記熱可塑性樹脂との相溶性などの点から、オレフィン系ブロックと親水性ブロックとのブロック共重合体が好ましい。オレフィン系ブロックと親水性ブロックとのブロック共重合体については、例えば、特開２００７−１６０８９９号公報に記載されているポリマーを使用できる。
【００２１】
具体的に、オレフィン系ブロックと親水性ブロックとのブロック共重合体は、オレフィン系ブロックと親水性ポリマーのブロックとが、エステル結合、アミド結合、エーテル結合、ウレタン結合、イミド結合を介して繰り返し交互に結合した構造を有している。
【００２２】
前記オレフィン系ブロックを構成するオレフィン系単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテンなどのＣ２−６オレフィンが例示できる。これらのオレフィンのうち、エチレン及びプロピレンから選択された少なくとも一種が好ましく、特に、少なくともプロピレンを含むのが好ましい。オレフィン系単量体のうち、プロピレンの割合は８０モル％以上（特に９０モル％以上）が好ましい。ポリオレフィンブロックにおいて、オレフィン系単量体（Ｃ２−６オレフィン、特にエチレン及び／又はプロピレン）の含有量は、８０モル％以上（特に９０モル％以上）程度である。ポリオレフィンブロックの数平均分子量は、２０００〜５００００、好ましくは３０００〜４００００、更に好ましくは５０００〜３００００程度である。
【００２３】
親水性ブロックを構成する親水性ポリマーには、例えば、ポリエーテル系ポリマー（又はノニオン性ポリマー）（ポリエーテル、ポリエーテル含有親水性ポリマーなど）、カチオン性ポリマー、アニオン性ポリマーなどが含まれる。より詳細には、ポリエーテルジオール及びその変性物、ポリエーテルジアミン及びその変性物、ポリエーテルセグメント形成成分としてポリエーテルジオールのセグメントを有するポリエーテルエステルアミド、同セグメントを有するポリエーテルアミドイミド、同セグメントを有するポリエーテルエステル、同セグメントを有するポリエーテルアミド、同セグメントを有するポリエーテルウレタン、非イオン性分子鎖で隔てられた２〜８０個（特に３〜６０個）のカチオン性基を分子内に有するカチオン性ポリマー、スルホニル基を有するジカルボン酸とジオール又はポリエーテルとを必須構成単位とし且つ分子内に２〜８０個（特に３〜６０個）のスルホニル基を有するアニオン性ポリマーなどが挙げられる。これらの親水性ポリマーは、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【００２４】
これらの親水性ポリマーのうち、ポリエーテル系ポリマーが好ましい。ポリエーテル系ポリマーを構成する親水性単量体としては、アルキレンオキシド（例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドなどのＣ２−６アルキレンオキシド）、特にエチレンオキシドやプロピレンオキシドなどのＣ２−４アルキレンオキシドなどが好ましい。好ましい親水性ブロックとしては、ポリアルキレンオキシド（例えば、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシドなどのポリＣ２−４アルキレンオキシド）が好ましい。アルキレンオキシドの重合度は１〜３００（例えば、５〜２００）、好ましくは１０〜１５０、更に好ましくは１０〜１００（例えば、２０〜８０）程度である。
【００２５】
このようなブロック共重合体は、例えば、オレフィン系ブロックを変性剤で変性した後、親水性ブロックを導入することにより製造できる。例えば、ポリオレフィンを変性剤で変性して活性水素原子を導入した後、アルキレンオキシドなどの親水性単量体を付加重合することによって導入される。このような変性剤としては、例えば、不飽和カルボン酸又はその無水物（（無水）マレイン酸など）、ラクタム又はアミノカルボン酸（カプロラクタムなど）、酸素又はオゾン、ヒドロキシルアミン（２−アミノエタノールなど）、ジアミン（エチレンジアミンなど）などが例示できる。これらの変性剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。このような変性剤を用いることにより、オレフィン系ブロックの両末端又は片末端（特に両末端）に、カルボニル基（特にカルボキシル基）、アミノ基、水酸基を導入することができる。これらのうち、変性のし易さの点から、カルボキシル基が好ましい。
【００２６】
高分子型帯電防止剤の好ましい具体例としては、ポリプロピレンと無水マレイン酸とを反応させて得られる変性ポリプロピレンとポリアルキレングリコール（ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなど）とを触媒存在下でエステル化することによって得られるブロックポリマーなどが挙げられる。このようなブロックポリマーは、三洋化成工業（株）から、商品名「ペレスタット３００」として、上市されている。
【００２７】
ボディ部に用いる高分子型帯電防止剤の使用量は、ポリプロピレン１００質量部に対して２８〜３８質量部であることが必要である。高分子型帯電防止剤の使用量が前記下限未満であると、体積固有抵抗が高くなり表面抵抗率も高いため、帯電防止効果が得られず、一方、前記上限を超えると、帯電防止剤過多により、機械特性が低下して継手としての必要強度が不足する。前記高分子型帯電防止剤の使用量は、好ましくはポリプロピレン１００質量部に対して３０〜３６質量部であることが必要である。
【００２８】
ボディ部の体積固有抵抗は、通常１×１０８〜１×１０１０Ω・ｃｍ、好ましくは１×１０８〜５×１０９Ω・ｃｍである。
【００２９】
ボディ部を形成するための配合物には、ポリプロピレン及び高分子型帯電防止剤以外に、酸化防止剤、熱安定剤及び光安定剤等を配合してもよいが、これらの合計配合量は、ポリプロピレン１００質量部に対して１質量部以下であることが好ましい。
【００３０】
ボディ部を形成するための配合物の調製方法としては、特に限定されず、慣用の混合又は混練方法を用いることができる。例えば、一軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ブラベンダー、ヘンシェルミキサー、オープンロール、ニ一ダーなどの混練機又は混合機を用いて、各種成分を加熱溶融状態で混練する方法が挙げられる。
【００３１】
本発明のワンタッチ継手の樹脂製ボディ部とチューブの開放スリーブは、前記のようにして調製した配合物を射出成形することにより製造することができる。射出成形機としては、横型射出成形機を用いて成形することが適しており、金型構造を改善することにより、樹脂製ボディ部の金属部品圧入部分にパーティングライン（金型の合わせ目）を設けなくても成形可能となるため、金属部品圧入時のストレスがパーティングラインに集中することを防止できる。従って、継手組立時の割れが発生せず、継手自体の耐圧性や破壊圧力も改善されて、継手使用時の樹脂性ボディの割れや、内圧による内臓部品の脱落等の発生の恐れもなくなるため、より安全性の高いワンタッチ継手が製作可能となる。
【００３２】
実施例で用いた樹脂製ボディ部の横型射出成形機用試作金型の概略を図２に示す。また、従来から用いられてきた横型射出成形機用量産金型における金型の開いた状態及び閉じた状態を図３に示す。また、樹脂製ボディ部の組立構造図として、代表的な形状であるエルボユニオンを図１に示す。図１の１は樹脂製ボディ部であり、圧入される金属ボディは５のアウターリングと８のニップルであり、５及び８の部品圧入時に樹脂製ボディ部にストレスが発生する。
【００３３】
図３の従来金型の場合は、スライド自体は図に向かって手前側に移動するため、パーティングライン（ＰＬ）は、図３の樹脂製ボディ部図示のように樹脂製ボディ部中央部分、縦方向に発生することになる。また、図７のパーティングライン概略図に示すように、パーティングライン（ＰＬ）は図３図示の反対側にも発生し、図１の８のニップルの圧入部にも発生するため、樹脂製ボディ部エルボ形状の全周に亘り、縦方向にパーティングライン（ＰＬ）がつくられることになる。
【００３４】
樹脂の射出成形においては、一般的に樹脂の注入口（ゲート）は一箇所であり、注入口（ゲート）から注入された樹脂は、金型の形状に沿って流れてゆく（図１の１の樹脂製ボディ部の場合は円周形状に沿って流れてゆく）ため、最終的には、パーティングラインは溶融樹脂が合流し停止する融合面となる。従って、溶融樹脂が合流する融合面を形成するパーティングライン面は、パーティングラインでない部分に比較すると、機械的強度は低下しており、金属部品を圧入する際に、樹脂製ボディ部が最も割れ易い部分となり、極端な場合にはウエルドマーク（完全に融合しないで発生するむら）が発生することもある。
【００３５】
尚且つ、主材料のポリプロピレンに高分子型帯電防止剤を配合させた原料を使用して射出成形を行うと、樹脂の流動特性においては、高分子型帯電防止剤の方が主材料のポリプロピレンよりも高い（流れ易い）特性があることから、前記パーティングラインに高分子型帯電防止剤が先行して集中してしまう傾向があり、主材料のポリプロピレンより、機械的強度が低い高分子型帯電防止剤の比率が多い融合面となり、ウエルドマークも発生し易くなる。
【００３６】
従って、前記パーティングラインが存在する高分子型帯電防止剤が配合されたポリプロピレンで成形された樹脂製ボディ部に、金属製のアウターリング５やニップル８を圧入すると、パーティングライン部分で非常に割れ易くなり、継手の組立自体が不可能となる。また、金属部品圧入時に割れないように、継手を暖めてから部品を圧入すると、組立自体は可能となるが、耐圧性能及び破壊圧力テストにおいてパーティングラインが割れに至り十分な性能は得られない。
【００３７】
その対策として考案したのが、図２の試作金型構造であり、可動側キャビティ１２内に樹脂製ボディ部ニップル圧入側内径部を形成させる内径ピン１３が挿入されており、９０度方向に位置するスライド９は、樹脂製ボディ部ワンタッチ側内径部を形成させる内径ピン１０と同一方向に移動するため、エルボユニオンの中央、縦方向にパーティングラインは発生せず、強度的には比較的に低くても問題のない、エルボの奥の部分の円周上（図２、ＰＬ面）、すなわち、固定側キャビティ１１と可動側キャビティ１２の接合面、そして、固定側キャビティ１１及び可動側キャビティ１２とスライド９の接合面に発生する。従って、図６のパーティングライン概略図に示すように、金属部品圧入部に縦方向のパーティングラインがなく、圧入部とは離れた位置で、ストレスは全く発生しない部分に円周上にパーティングラインができるため、前記金属製のアウターリング５やニップル８を圧入しても割れは発生せず、暖める必要もなく容易に組立可能となる。
【００３８】
尚、図２の金型内で成形された樹脂製ボディ部は、十分な冷却の後、可動側金型が開く方向に移動する。このとき同時に、スライド９と内径ピン１０は後退し、可動側キャビティ１２の後退に伴い、製品突き出しスリーブ（筒状）１４により製品は自動的に押し出され、製品取出しが可能となる。
【００３９】
本金型構造を用いる利点としては、注入された樹脂は常に内径ピン１０及び１３の円周上に沿って、スライド９と可動側キャビティ１２の方向へ向かって流れてゆくため、パーティングラインへの高分子型帯電防止剤の集中という現象も発生しなくなることにあり、尚且つ、前記スライド９と内径ピン１０、及び可動側キャビティ１２と内径ピン１３の全ての作動の方向性が、樹脂の流れ方向と同様であり、樹脂製ボディ部に対し縦方向となっているために、重要な要素である内径寸法の変化が少ない、常に寸法安定性に優れた樹脂製ボディ部を生産できることにある。
【００４０】
また、組立後の耐圧性能及び破壊圧力テストにおいても、内圧力のかかる部分にパーティングラインがないので、樹脂製ボディ部に割れは発生せず、十分な安全性が得られる。
【００４１】
図２の試作金型構造は、量産金型（多数個取り）でも容易に設計可能であり、もうひとつの利点としては、エルボユニオン等の場合、図３の従来型の構造では図に示すように最大４個の樹脂製ボディ部しか成形できないが、図２の構造で量産金型を設計すると、並列に何個も並べることができるため、一度に多数の樹脂製ボディ部の成形が可能となり、成形費用のコストダウンにも繋がる。
【００４２】
図２の金型構造は、エルボユニオンに限らず、他の形状の両口エルボユニオン、Ｔ型ユニオン、Ｙ型ユニオン、及びストレートユニオン等にも適用できるため、全ての樹脂製ボディ部製品の安全で容易な組立が可能となり、耐圧性能や破壊圧力テストにおいても安定した十分な性能が得られる。
【００４３】
本発明のワンタッチ継手は、樹脂製ボディ部及びチューブの開放スリーブ以外については、エルボユニオン等の対象製品の従来の部品を用いることができるが、本発明の目的を損なわない限り、構造、材料等を適宜変更してもよい。本発明のワンタッチ継手は、ボディ部と各部品を組み立てることにより製造することができる。
【００４４】
本発明のワンタッチ継手の適用流体としては、気体（ガス）、水（純水、超純水含む）、液体（インク、塗料、溶剤類）、粉体（粒状含む）が挙げられる。
【００４５】
本発明のワンタッチ継手の適用チューブとしては、例えば帯電防止ソフトチューブ（（株）アオイ、ｅｃｏｓ（ａｓ）シリーズ）、帯電防止ウレタンチューブ（（株）アオイ、ＵＡＳシリーズ）、導電性ウレタンチューブ（（株）アオイ、ＵＥＣシリーズ）が挙げられる。
【００４６】
エルボユニオンを例にとり、本発明のワンタッチ継手の構造及び部品を、図を用いて説明する。
【００４７】
図１は、エルボユニオンの半裁断面図（一部を継手中央部で切断した状態を示す断面図）である。
【００４８】
樹脂製ボディ部１は、本発明のワンタッチ継手の特徴部分であり、アウターリング５とニップル８の圧入部に樹脂割れの要因となる樹脂融合部となるパーティングラインが存在しない、高分子型帯電防止剤配合のポリプロピレン製樹脂で成形されている。チューブ用シール２の材質としては、好ましくはニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素添加ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ふっ素ゴム（ＦＫＭ）等の合成ゴムが用いられる。ホルダー３の材質としては、好ましくは機械的強度及び部品成形後の表面平滑性に優れ、チューブ用グラブリングのばね特性を活かせるポリエーテルイミド（ＰＥＩ）が用いられる。チューブ用グラブリング４の材質としては強度上、及び後述する導電性が必要なことから金属製であることが必要であり、耐腐食性、及びクリーン性の条件からステンレス製が好ましく、ばね特性も必要なことから、ＳＵＳ３０１−ＣＳＰの選択が効果的である。ＳＵＳ３０１−ＣＳＰには、硬さ、耐力、及び引張強さの違いにより、１／２Ｈ材、３／４Ｈ材、Ｈ材、ＥＨ材、ＳＥＨ材（後者になるほど、硬くなり耐力及び引張強さも上昇）の５種類があり、継手の引張強度や破壊圧力（チューブの引抜き強度）、及び、チューブの接続し易さや取り外し易さ等の作業性等の性能に併せて選択することができるが、硬度が低すぎると引張強度や破壊圧力性能が十分に得られず、硬度が高すぎると、チューブが接続し難く（挿入し難く）なり、チューブが取り外し難く（抜去し難く）なる等の作業性の問題が発生する。バランス的に好ましいのは、３／４Ｈ材、Ｈ材、ＥＨ材であるが、ワンタッチ継手のチューブ用グラブリングとしては、Ｈ材、ＥＨ材の使用が更に好ましい。
【００４９】
アウターリング５の材質としては、樹脂製ボディ部１に圧入される構造、及び後述する導電性が必要なことから、金属製（黄銅製、或いはステンレス製）が好ましく、Ｃ３６０４ＢＤ、無電解ニッケルメッキ処理されたＣ３６０４ＢＤ、ＳＵＳ３０４、及びＳＵＳ３１６等が用いられる。アウターリング５の先端部はホルダー３を固定するため加締められるが、同時にチューブ用グラブリング４を挟み込む形となり、強固に固定される。また、加締め固定されて一体化された、アウターリング５、チューブ用グラブリング４、及びホルダー３は樹脂製ボディ部１にプレスにより圧入されるが、アウターリング５の外周には、楔状のエッジが全周に亘り加工形成されているので、継手の最高使用圧力（通常２３℃環境下で、１．０ＭＰａ）条件下で部品脱落（アウターリング５の抜け）等のトラブル発生の恐れはない。通常、ワンタッチ継手の最高使用圧力の安全係数は「３」が用いられるが（最高使用圧力×３倍＝継手破壊圧力）、本ワンタッチ継手の破壊圧力は、約５倍の圧力を加えなければ、部品脱落は発生しないため、安全率が高い。但し、本性能を得るためには、前記の通り、高分子型帯電防止剤が配合されたポリプロピレン製樹脂で樹脂製ボディ部１を成形する場合は、アウターリング５の圧入部にパーティングラインが存在しない設計が必須条件となる。
【００５０】
チューブの開放スリーブ６の材質としては、開放スリーブ６自体が樹脂製ボディ部１から離れて外部空気等と接しており、パーティクル等の付着防止のため帯電防止性能は当然必要であり、ボディ部と同様に高分子型帯電防止剤が配合されたポリプロピレン製樹脂が用いられ、静電気の発生等を防止可能とする。
【００５１】
Ｏリング７の材質としては、前記チューブ用シール２と同様に、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素添加ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ふっ素ゴム（ＦＫＭ）等の合成ゴムが用いられる。
【００５２】
ニップル８の材質としては、ネジ部を有し継手取付け後ネジ締込み時の強度が必要なことと、樹脂製ボディ部に圧入される構造、及び後述する導電性が必要なことから、アウターリング５と同様に金属製（黄銅製、或いはステンレス製）が好ましく、Ｃ３６０４ＢＤ、無電解メッキ処理されたＣ３６０４ＢＤ、ＳＵＳ３０４、及びＳＵＳ３１６等が用いられる。ニップル８の上部小径部にＯリング７が挿入された後、樹脂製ボディ部１にプレスにより、圧入されるが、ニップル８の外周には、アウターリング５と同様に、楔状のエッジが全周に亘り加工形成されているので、アウターリングと同様に、通常の使用条件下で部品脱落（ニップル８の抜け）等の問題はなく、破壊圧力等の安全率も高い。但し、前記アウターリング５圧入部と同様に、樹脂製ボディ部１のニップル８圧入部にパーティングラインが存在しないことが条件となる。
【００５３】
前記の通り、チューブ用グラブリング４、アウターリング５、及びニップル８は金属製を用いている理由は、帯電防止性能を有したチューブと、帯電防止性能を有したワンタッチ継手の、帯電防止機能自体の連繋を確実にするためであり、本システムの必須条件となる。
【００５４】
即ち、帯電防止性能を有したチューブを本帯電防止性能付ワンタッチ継手に差し込むと（挿入すると）、自動的にチューブ用グラブリング４の内径爪（チャック先端部）が、チューブ外周にリング状に食い込むため、帯電防止性能を有したチューブとチューブ用金属製グラブリング４の帯電防止機能の連繋が可能となる。次いで、チューブ用金属製グラブリング４は金属製アウターリング５にホルダー３に挟まれた形で完全に固定されており、金属製アウターリング５も帯電防止性能付樹脂製ボディ部１に圧入固定されているため、帯電防止性能付樹脂製ボディ部１と帯電防止性能を有したチューブとの、帯電防止機能の連繋が確実となる。また、当該帯電防止性能付樹脂製ボディ部１には金属製ニップル８が圧入固定されているので、両者の間の帯電防止機能も連携されることになり、最終的に帯電防止性能を有したチューブと帯電防止性能を有した本ワンタッチ継手の、帯電防止機能の連繋は完全となる。
【００５５】
尚、前記説明は順を追って説明しているが、帯電防止機能の連繋は、帯電防止性能を有したチューブを本帯電防止性能付ワンタッチ継手に差し込むと（挿入すると）同時に可能となり、接続されている限り、連繋が停止することはない。本帯電防止性能付ワンタッチ継手は通常エアー機器（電磁弁やシリンダー等で主に金属製）に取付けられるが、エアー機器が取付けられている装置等のアースが取られていれば、帯電防止性能を有したチューブと本帯電防止性能付ワンタッチ継手を接続のみでアースも取れることになる。
【００５６】
本発明の帯電防止性能付ワンタッチ継手の帯電防止性能の連繋の確実性は、チューブ用金属製グラブリング４が金属製アウターリング５とホルダー３に挟まれた形で完全に固定され接続されていることにあり、グラブリング４の内径爪（チャック先端部）が、チューブ内部にリング状に食い込むことにより、金属性アウターリング５を介して、チューブの帯電防止性能である体積固有抵抗が上昇せずに、帯電防止性能付樹脂製ボディ部に連繋可能となっている。本構造によらずに、例えば、チューブ用金属製グラブリングが金属製アウターリングで固定されずにフリーな状態となっている継手構造では、グラブリングの位置により（アウターリングに接しているか否かにより）、帯電防止機能の連繋が不確実になる。そのような継手構造を有している場合、チューブ用シール（ゴムパッキン）に帯電防止性能を付与させて、帯電防止機能の連繋を図っている継手例もあるが、チューブ用シール（ゴムパッキン）は帯電防止性能を有するチューブに表面的に接しているだけであるため、帯電防止性能の内の体積固有抵抗よりも高い値である表面抵抗率のみの接続となり、帯電防止機能の連繋に関しては有効ではなくなってくる。
【００５７】
本発明の帯電防止性能付ワンタッチ継手は、通常のワンタッチ継手と同様に、軽くチューブを差し込むことにより、自動的にチューブ用グラブリングでチューブがロックされ接続することができ、チューブを取り外す時は、開放スリーブを押しながらチューブを引き抜くだけで簡単に取り外すことができる。
【実施例】
【００５８】
本発明をより具体的且つ詳細に説明するために以下に実施例及び比較例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例及び比較例で使用した成分の詳細と、性能評価の測定方法とを以下に示す。尚、実施例中の「部」及び「％」は、特にことわりのない限り、質量基準である。
【００５９】
［成分の内容］
ランダムポリプロピレン：日本ポリプロ（株）製、商品名「ノバテックＰＰ  ＭＧ０３Ｂ」、ＭＦＲ：３０ｇ／１０分（ＪＩＳ  Ｋ７２１０：１９９９）、曲げ弾性率：１，４５０ＭＰａ（ＪＩＳ  Ｋ７１７１：１９９４）
高分子型帯電防止剤：三洋化成工業（株）製、商品名「ペレスタット３００」、不飽和カルボン酸変性ポリプロピレン−ポリアルキレングリコールブロック共重合体
製造例：配合物の調製
表１に示す割合で、ランダムポリプロピレン及び高分子型帯電防止剤を用いて、二軸押出成形機を使用した混練成形を行って、配合物１、配合物２及び配合物３を調製した。
【００６０】
【表１】
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【００６１】
実施例１
（１）図２に示す前記の樹脂製ボディ部の金属部品圧入部にパーティングラインを発生させない対策を講じた構造の試作金型を使用して横型射出成形機を用いて、表１の配合物１、配合物２又は配合物３を樹脂温度が、シリンダー後部１８５℃、中間部２１５℃、前部２２５℃、ノズル１９２℃、金型温度が１５℃の温度条件で、射出時間６秒、冷却時間２０秒、全サイクル３７秒の条件で射出成形を行い、図４及び表２に示す形状及び寸法の樹脂製ボディ部を成形した。その後、図１に示すように、各部品の挿入や圧入を行って、ワンタッチ継手（エルボユニオン）を組立した。組立の際、アウターリングやニップル等の金属部品を室温下で圧入しても樹脂製ボディ部の割れは発生せず、樹脂製ボディ部を暖める等の前処理も必要なく、容易に組立が可能であった。
【００６２】
【表２】
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【００６３】
（２）耐圧性及び破壊圧力試験
図５に示すように、供試継手にブランクプラグを挿入し、ネジ側を水圧ポンプ式耐圧及び破壊圧力試験機に取付け、耐圧性及び破壊圧力試験を実施した。水温２０℃の条件下において、配合物１、配合物２、配合物３で成形された各樹脂製ボディ部で組立した継手に、３．０ＭＰａの水圧を加え１分間保持した。漏れ、ブランクプラグ抜け、亀裂、破壊等の異常が発生しないことを確認後、再び徐々に圧力を上昇させて、漏れ、破壊、亀裂等に至った圧力を測定した。表３に、図２の試作金型を使用して成形した、配合物１、配合物２、配合物３の樹脂製ボディ部を使用した継手の破壊圧力試験結果を示す。
【００６４】
尚、破壊圧力試験において、何れの樹脂製ボディ部も割れの発生はなかった。
【００６５】
【表３】
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【００６６】
（３）温度別破壊圧力試験
本帯電防止ワンタッチ継手と接続される、帯電防止性能を有したチューブの破壊圧力値は、全て３．０ＭＰａ程度であることから、前記（２）の耐圧性及び破壊圧力試験の結果、表３においては、配合物１、配合物２、配合物３で成形された何れの樹脂製ボディ部で組み立てられた継手も、３．０ＭＰａを上回っているため、性能的には問題がないことが確認された。
【００６７】
但し、配合物３の樹脂製ボディ部は、体積固有抵抗は低く帯電防止性能は優れているが、破壊圧力値において安全率（セーフティファクター）が不足しており、配合物２で成形された樹脂製ボディ部は、破壊圧力値は高いが、体積固有抵抗が高く帯電防止性能において劣る傾向が確認されたため、バランス的に良い配合物１を選択し、温度別破壊圧力試験を実施した。
【００６８】
前記（２）の耐圧性及び破壊圧力試験を２０℃条件下で行った後、試験水槽温度を４０℃、６０℃で設定し、試験サンプルを水槽内で１時間浸漬後、水温４０℃、６０℃の水圧ポンプで圧力を徐々に増加させ、漏れ、破壊、亀裂等に至った圧力を測定した。水温を２０℃の結果を表４に、４０℃の結果を表５、６０℃における結果を表６に示す。
【００６９】
【表４】
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【００７０】
【表５】
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【００７１】
【表６】
2009144864.tif 000008
【００７２】
以上の結果より、図２の構造の試作金型を使用して、横型射出成形機を用いて成形した図６のパーティングライン仕様のエルボ樹脂製ボディ部においては、配合物１、配合物２、配合物３の何れのコンパウンドを用いても、破壊圧力試験において、樹脂製ボディ部の割れは発生せず、破壊圧力値において安全性が高く、体積固有抵抗も目標に近い配合物１による樹脂製ボディ部の、各温度別破壊圧力試験における割れは発生しなかった。
【００７３】
図３に示した従来から用いられてきた横型射出成形機用量産金型で成形した場合には、図７に示すように樹脂製ボディ部の金属部品圧入部にパーティングラインが発生しており、部品の組立時や破壊圧力試験時にパーティングラインで割れが生じてしまっていたことから、樹脂製ボディ部の金属部品圧入部にパーティングラインを発生させない対策を講じた試作金型を使用し、樹脂製ボディ部を成形したために、組立時の割れ防止や破壊圧力を改善することができたと考えられる。
【００７４】
比較例１
（１）図３に示した従来から使用されてきた横型射出成形機用量産金型を使用して横型射出成形機を用いて、表１の配合物１、配合物２、配合物３を実施例１と同様の条件で射出成形し、図４及び表２に示す形状及び寸法の樹脂製ボディ部を成形した。その後、実施例１と同様に、各部品の挿入や圧入を行って、図１に示すワンタッチ継手（エルボユニオン）を組立した。室温下における組立の際、配合物１、配合物２に成形された樹脂製ボディ部に割れは発生しなかったが、配合物３で成形された樹脂製ボディ部には割れが発生したため、事前に暖めてから、部品を圧入した。
【００７５】
（２）耐圧性及び破壊圧力試験
図５に示すように、供試継手にブランクプラグを挿入し、ネジ側を水圧ポンプ式耐圧及び破壊圧力試験機に取付けた。水温を２０℃に設定し、水圧ポンプで圧力を増加させ、３．０ＭＰａにて１分間保持した後、漏れ、ブランクプラグ抜け、亀裂、破壊等の異常がないことを確認後、再び徐々に圧力を増加させ、漏れ、破壊、抜去に至った圧力を測定した。耐圧性試験の３．０ＭＰａにおける１分間保持ができない場合は、その旨記録し、３．０ＭＰａに達しない場合は、サンプル数を追加して、低圧ポンプに切り替えて、破壊圧力試験を行った。
【００７６】
配合物１、配合物２、配合物３のコンパウンドで成形された樹脂製ボディ部を使用した継手の破壊圧力試験結果を表７に示す。
【００７７】
【表７】
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【００７８】
以上の結果より、実施例１に比較して比較例１は、破壊圧力が約６０％程度と低く、全ての樹脂製ボディ部で割れが発生した。また、継手の組立においても、配合物３で成形された樹脂製ボディ部は、暖めないと樹脂割れが発生した。
【００７９】
実施例１及び比較例１の結果より、ポリプロピレンに高分子型帯電防止剤を配合した配合物を使用して、横型射出成形機を用いて樹脂製ボディ部を成形する、帯電防止性能付ワンタッチ継手の製作に関しては、当該樹脂製ボディ部の成形に際し、樹脂製ボディ部の金属部品圧入部にパーティングラインを発生させない対策を講じた図２の構造の金型が、必要不可欠であり、より安全性が高く帯電防止性能が優れた継手の開発に効果的であることが判った。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】エルボユニオンの半裁断面図である。
【図２】実施例１で用いた樹脂製ボディ部の横型射出成形機用試作金型の概略を示す図である。
【図３】比較例１で用いた従来から用いられてきた横型射出成形機用量産金型における金型の開いた状態及び閉じた状態を示す図である。
【図４】実施例１及び比較例１で製造したボディ部の形状を示す図である。
【図５】耐圧性試験の概略を示す図である。
【図６】図２の金型を用いて樹脂製ボディ部を成形した際のパーティングライン発生箇所の概略図である。
【図７】図３の金型を用いて樹脂製ボディ部を成形した際のパーティングライン発生箇所の概略図である。
【符号の説明】
【００８１】
１  樹脂製ボディ部
２  チューブ用シール
３  ホルダー
４  チューブ用グラブリング
５  アウターリング
６  開放スリーブ
７  Ｏリング
８  ニップル
ＰＬ  パーティングライン
９  スライド
１０  ワンタッチ側内径部用内径ピン
１１  固定側キャビティ
１２  可動側キャビティ
１３  ニップル側内径部用内径ピン
１４  製品突き出しスリーブ（筒状）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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