JP2020018952A - Laminate film for pressure oscillation, pressure oscillation device, and defoaming method - Google Patents

Laminate film for pressure oscillation, pressure oscillation device, and defoaming method Download PDF

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敦紀 小原
Atsunori Obara
敦紀 小原
久敬 田端
Hisanori Tabata
久敬 田端
吉田 実
Minoru Yoshida
実 吉田
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Abstract

To provide a laminate film for pressure oscillation which is durable against use in high-temperature and/or high-pressure environment, a pressure oscillation device which is usable under high temperature and/or high pressure and facilitates scale-up by an increase in the size of a container and space saving by reduction in the size, and a defoaming method using them.SOLUTION: A laminate film for pressure oscillation has a metal layer and a polymer elastomer layer.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、外部からの圧力振動を高温及び/又は高圧な流体に伝搬することを可能にする圧力振動用積層膜、圧力振動装置、及びこれらを用いた脱泡方法に関する。   The present invention relates to a laminated film for pressure oscillation, a pressure oscillation device, and a defoaming method using the same, which enable external pressure oscillation to be transmitted to a high-temperature and / or high-pressure fluid.

粘性の高い流体から気泡を取り除く装置や方法は、塗剤、接着剤や食品等のペースト状物、インク、化粧品等の分野で、その生産性や品質向上を目的として用いられている。   Devices and methods for removing air bubbles from highly viscous fluids are used in the fields of coatings, adhesives, pastes such as foods, inks, cosmetics, and the like for the purpose of improving productivity and quality.

従来用いられてきた装置や方法として、例えば、粘性の高い流体を入れた容器全体に垂直方向の衝撃を与えるもの(特許文献1、2)、真空状態にある粘性の高い流体に振動を与えるもの(特許文献2、3)、シリコーンゴム等のゴム類製の単層振動膜を備える容器に投入した粘性の高い流体に、外部から振動膜を介して圧力振動を与えるもの(特許文献4、5)等が挙げられる。   Conventionally used apparatuses and methods include, for example, those that apply a vertical impact to the entire container containing a highly viscous fluid (Patent Documents 1 and 2) and those that apply vibration to a highly viscous fluid in a vacuum state. (Patent Documents 2 and 3) that apply pressure vibration from outside to a highly viscous fluid placed in a container having a single-layer vibration film made of rubber such as silicone rubber through a vibration film (Patent Documents 4 and 5). ) And the like.

特開平8−290008号公報JP-A-8-290008 特開平10−263311号公報JP-A-10-263311 特開2000−42304号公報JP-A-2000-42304 特開2007−54680号公報JP 2007-54680 A 特願2011−526721号公報Japanese Patent Application No. 2011-526721

しかしながら、特許文献1、2に記載の装置や方法では、粘性の高い流体を入れた容器全体に垂直方向からの衝撃を与えるため、容器等に高い強度が要求され、容器のスケールを大きくすることが難しいという問題がある。特許文献2、3に記載の装置や方法では、真空系に振動を与えるため、振動があっても真空状態を維持できるだけの高度な真空技術が必要となるため、装置構造の複雑化、真空ポンプ等の運用コスト増加や設置スペース確保等が問題となる。   However, the apparatuses and methods described in Patent Documents 1 and 2 apply a vertical impact to the entire container containing a highly viscous fluid. Therefore, high strength is required for the container and the like, and the scale of the container is increased. There is a problem that is difficult. In the apparatuses and methods described in Patent Literatures 2 and 3, vibration is applied to a vacuum system, so that a high-level vacuum technology that can maintain a vacuum state even when vibration is required is required. However, there are problems such as an increase in operation costs and securing of installation space.

特許文献4、5に記載の装置や方法は、特許文献1〜3の技術における問題点を軽減することができるものの、外部からの圧力振動を、装置に投入した粘性の高い流体に伝搬するのにシリコーンゴム等のゴム類製の単層振動膜を用いるため、粘性の高い流体が高温である場合は振動膜が硬化又は溶解することが問題となり、粘性の高い流体が高圧である場合は振動膜が圧力により破損することが問題となる。   The devices and methods described in Patent Literatures 4 and 5 can reduce the problems in the techniques of Patent Literatures 1 to 3, but propagate external pressure vibration to a highly viscous fluid injected into the device. Because a single-layer vibrating film made of rubber such as silicone rubber is used, the vibrating film hardens or dissolves when the viscous fluid is at a high temperature, and vibrates when the viscous fluid is at a high pressure. The problem is that the membrane is broken by pressure.

本発明は、上述した従来技術における問題点を解決し、高温及び/又は高圧環境下での使用に耐えうる圧力振動用積層膜、高温及び/又は高圧下でも使用でき、かつ容器の大型化によるスケールアップや小型化による省スペース化も容易な圧力振動装置、及びこれらを用いた脱泡方法を提供することをその課題とする。   The present invention solves the above-mentioned problems in the prior art, and can be used under a high-temperature and / or high-pressure environment, and can be used under high-temperature and / or high-pressure. It is an object of the present invention to provide a pressure vibrating device that can easily save space by scaling up and miniaturizing, and a defoaming method using these devices.

本発明は、上記課題を解決するために次のような手段を採用するものである。
(1) 金属層及び高分子エラストマー層を有することを特徴とする圧力振動用積層膜。
(2) 前記金属層の厚みが0.10mm以上3.00mm以下であることを特徴とする(1)に記載の圧力振動用積層膜。
(3) 前記高分子エラストマー層がフッ素系高分子エラストマーを主成分とすることを特徴とする(1)又は(2)に記載の圧力振動用積層膜。
(4) 前記フッ素系高分子エラストマーがパーフルオロアルキルビニルエーテル骨格を有することを特徴とする(3)に記載の圧力振動用積層膜。
(5) (1)〜(4)のいずれかに記載の圧力振動用積層膜、及び振動印加部を備えることを特徴とする圧力振動装置。
(6) 前記圧力振動用積層膜の高分子エラストマー層と振動印加部が接していることを特徴とする(5)に記載の圧力振動装置。
(7) (5)又は(6)に記載の圧力振動装置により粘性流体より気泡を除去することを特徴とする脱泡方法。
(8) 前記圧力振動装置が備える圧力振動用積層膜における高分子エラストマー層がフッ素系高分子エラストマーを主成分とし、かつ粘性流体の温度が200℃以上320℃以下であることを特徴とする、(7)に記載の脱泡方法。
The present invention employs the following means to solve the above problems.
(1) A laminated layer for pressure vibration, comprising a metal layer and a polymer elastomer layer.
(2) The laminated film for pressure oscillation according to (1), wherein the thickness of the metal layer is 0.10 mm or more and 3.00 mm or less.
(3) The laminated film for pressure oscillation according to (1) or (2), wherein the polymer elastomer layer contains a fluorine-based polymer elastomer as a main component.
(4) The laminated film for pressure vibration according to (3), wherein the fluoropolymer elastomer has a perfluoroalkyl vinyl ether skeleton.
(5) A pressure vibration device comprising: the pressure vibration laminated film according to any one of (1) to (4); and a vibration applying unit.
(6) The pressure vibration device according to (5), wherein the polymer elastomer layer of the pressure vibration laminated film is in contact with a vibration applying unit.
(7) A defoaming method characterized in that bubbles are removed from a viscous fluid by the pressure vibration device according to (5) or (6).
(8) The polymer elastomer layer in the pressure oscillation laminated film provided in the pressure oscillation device has a fluoropolymer elastomer as a main component, and the temperature of the viscous fluid is 200 ° C. or more and 320 ° C. or less. The defoaming method according to (7).

本発明によれば、高温及び/又は高圧環境下での使用に耐えうる圧力振動用積層膜、高温及び/又は高圧下でも使用でき、かつ容器の大型化によるスケールアップや小型化による省スペース化も容易な圧力振動装置、及びこれらを用いた脱泡方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the laminated film for pressure oscillation which can withstand use under high temperature and / or high pressure environment, it can be used even under high temperature and / or high pressure, and the space saving by scale-up and size reduction by enlarging a container. It is also possible to provide a pressure vibration device which is easy to use, and a defoaming method using these devices.

本発明の一実施態様に係る圧力振動用積層膜及びその製造方法を示す概略図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the schematic which shows the lamination film for pressure vibrations and the manufacturing method which concern on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施態様に係る圧力振動装置における、圧力振動用積層膜と振動印加部の位置関係を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a positional relationship between a pressure vibration laminated film and a vibration applying unit in the pressure vibration device according to one embodiment of the present invention. 実施例で用いた圧力振動装置の概略図である。It is a schematic diagram of the pressure vibration device used in the example.

以下、本発明について具体的に説明する。本発明の圧力振動用積層膜は、金属層及び高分子エラストマー層を有することを特徴とする。このような態様とすることにより圧力振動用積層膜は、高温及び/又は高圧環境下で粘性流体(詳細な定義は後述する。)からの脱泡に使用できるものとなる。   Hereinafter, the present invention will be described specifically. The laminated film for pressure vibration of the present invention is characterized by having a metal layer and a polymer elastomer layer. By adopting such an embodiment, the laminated film for pressure oscillation can be used for defoaming from a viscous fluid (detailed definition will be described later) under a high temperature and / or high pressure environment.

本発明の圧力振動用積層膜は、その強度を向上させる観点から、金属層を有することが重要である。ここで金属層とは、層を構成する全成分を100質量%としたときに、50質量%以上が金属成分である層をいう。なお、金属成分は1種類でも複数種類でもよく、後者の場合における金属成分の量は、全ての金属成分を合算して算出するものとする。   It is important that the pressure oscillation laminated film of the present invention has a metal layer from the viewpoint of improving the strength. Here, the metal layer refers to a layer in which 50% by mass or more is a metal component when all components constituting the layer are 100% by mass. One or more metal components may be used, and the amount of the metal component in the latter case is calculated by adding all the metal components.

金属層における金属成分は、本発明の効果を損なわない限り特に制限されず、任意に選択することができるが、強度、及び製造コストの観点から、銅、鉄等を好ましく用いることができる。また、金属層は、本発明の効果を損なわない限り、金属以外の成分を含んでもよい。   The metal component in the metal layer is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, and can be arbitrarily selected. From the viewpoint of strength and production cost, copper, iron, and the like can be preferably used. Further, the metal layer may contain components other than the metal as long as the effects of the present invention are not impaired.

金属成分が複数種類であるものとしては、ステンレス鋼(SUS)を好ましく用いることができる。SUSは、鉄を主成分とし、他の金属成分としてクロムやニッケルを含む他、炭素を含有する合金であり、耐錆性に優れる。また、金属成分以外の成分を含むものとしては、前述のSUSや炭素鋼等が挙げられる。これらはいずれも炭素を含み、強度の面で優れる。   Stainless steel (SUS) can be preferably used as a metal component having a plurality of types. SUS is an alloy containing iron as a main component, chromium and nickel as other metal components, and also contains carbon, and has excellent rust resistance. In addition, the above-mentioned SUS, carbon steel, and the like are included as components containing components other than the metal component. These all contain carbon and are excellent in strength.

金属層の厚みは、本発明の効果を損なわない限り特に制限されないが、圧力振動用積層膜の耐久性と機能を両立する観点から、好ましくは0.10mm以上3.00mm以下であり、より好ましくは0.50mm以上2.00mm以下である。金属層の厚みが0.10mm以上であることにより、粘性流体の圧力が高い(例えば、5.0MPa以上)場合においても膜の変形が軽減でき、高圧下においても、より長時間にわたって圧力振動用積層膜としての機能を発揮することができる。一方で、金属層の厚みが3.00mm以下であることにより、粘性流体に効率よく圧力振動を伝搬することができる程度に圧力振動用積層膜の柔軟性が保たれるため、圧力振動用積層膜としての機能を十分に発揮することができる。なお、粘性流体の圧力が5.0MPa以上となる例としては、例えば押出工程等における溶融ポリマー等が挙げられる。   The thickness of the metal layer is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, but is preferably 0.10 mm or more and 3.00 mm or less, and more preferably from the viewpoint of achieving both durability and function of the pressure oscillation laminated film. Is 0.50 mm or more and 2.00 mm or less. When the thickness of the metal layer is 0.10 mm or more, the deformation of the film can be reduced even when the pressure of the viscous fluid is high (for example, 5.0 MPa or more). The function as a laminated film can be exhibited. On the other hand, when the thickness of the metal layer is 3.00 mm or less, the flexibility of the pressure vibration laminated film is maintained to such an extent that pressure vibration can be efficiently transmitted to the viscous fluid. The function as a film can be sufficiently exhibited. In addition, as an example in which the pressure of the viscous fluid is 5.0 MPa or more, for example, a molten polymer in an extrusion step or the like can be mentioned.

本発明の圧力振動用積層膜は、その機能を向上させる観点から、高分子エラストマー層を有することが重要である。ここで高分子エラストマー層とは、層を構成する全成分を100質量%としたときに、50質量%以上が高分子エラストマー成分である層をいう。圧力振動用積層膜が高分子エラストマー層を含まない場合、振動付加時に十分に変形しないことや、変形に耐えられずに破膜すること等により、その機能を十分に発揮することができない。   It is important that the laminated layer for pressure vibration of the present invention has a polymer elastomer layer from the viewpoint of improving its function. Here, the polymer elastomer layer means a layer in which 50% by mass or more is a polymer elastomer component when all components constituting the layer are 100% by mass. When the laminated layer for pressure vibration does not include the polymer elastomer layer, the function cannot be sufficiently exerted because the layer is not sufficiently deformed when vibration is applied, or the film is broken without being resistant to deformation.

本発明において高分子エラストマーとは、弾性の顕著な高分子物質をいい、より具体的には、弾性率(応力/ひずみ)が1MPa以上であり、かつ破断する直前まで伸張された際の伸び率が100%以上である高分子物質を意味する。なお、弾性率及び伸び率は、ASTM D412(dumbbell test specimens)で測定するものとする。   In the present invention, the polymer elastomer refers to a polymer substance having remarkable elasticity, more specifically, an elastic modulus (stress / strain) of 1 MPa or more and an elongation percentage when stretched immediately before breaking. Means a polymer substance of 100% or more. The elastic modulus and the elongation are measured by ASTM D412 (dumbbell test specifications).

高分子エラストマー層に用いる高分子エラストマーは、本発明の効果を損なわない限り特に制限されず、例えば、シリコーンゴム、スチレン骨格を有するもの、オレフィン骨格を有するもの、ポリエステル骨格を有するもの、及びポリウレタン骨格を有するものなどが挙げられる。   The polymer elastomer used for the polymer elastomer layer is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, and examples thereof include a silicone rubber, a polymer having a styrene skeleton, a polymer having an olefin skeleton, a polymer having a polyester skeleton, and a polyurethane skeleton. And the like.

本発明の圧力振動用積層膜においては、耐熱性向上の面から、高分子エラストマー層がフッ素系高分子エラストマーを主成分とすることが好ましい。ここでフッ素系高分子エラストマーを主成分とするとは、層を構成する全成分を100質量%としたときに、フッ素系高分子エラストマーを50質量%より多く含むことをいう。フッ素系高分子エラストマーとは、ポリマー鎖中にフッ素を含むオレフィン単位が繰り返し存在する合成エラストマーの総称であり、一般にフッ素を含むオレフィンを重合して得ることができる。フッ素系高分子エラストマーは耐熱性に優れており、種類により多少の差はあるものの、200℃程度の高温下でも物理物性が殆ど変化しない程度の耐熱性を有する。   In the pressure vibration laminated film of the present invention, the polymer elastomer layer preferably contains a fluorine-based polymer elastomer as a main component from the viewpoint of improving heat resistance. Here, the phrase "based on the fluoropolymer elastomer as a main component" means that the fluoropolymer elastomer is contained in an amount of more than 50% by mass when all components constituting the layer are 100% by mass. The fluorine-based polymer elastomer is a generic name of a synthetic elastomer in which a fluorine-containing olefin unit is repeatedly present in a polymer chain, and can be generally obtained by polymerizing a fluorine-containing olefin. Fluorine-based polymer elastomers are excellent in heat resistance, and although there are some differences depending on the type, they have such heat resistance that physical properties hardly change even at a high temperature of about 200 ° C.

高分子エラストマー層がフッ素系高分子エラストマーを主成分とすることにより、圧力振動用積層膜の耐熱性が向上する。すなわち、高温(例えば、200℃以上)の粘性流体に圧力振動用積層膜を使用した場合においても、耐熱性の不足による高分子エラストマー層の硬化や溶解が軽減され、それに伴う破損や破れの発生を抑えることができる。   When the polymer elastomer layer contains a fluorine-based polymer elastomer as a main component, the heat resistance of the pressure vibration laminated film is improved. In other words, even when the pressure vibration laminated film is used for a viscous fluid at a high temperature (for example, 200 ° C. or higher), curing and dissolution of the polymer elastomer layer due to lack of heat resistance are reduced, and breakage or breakage is caused accordingly. Can be suppressed.

フッ素系高分子エラストマーの具体例としては、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリフッ化ビニル(PVF)、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂(PFA)、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体(FEP)、エチレン−四フッ化エチレン共重合体(ETFE)、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)等が挙げられる。   Specific examples of the fluoropolymer elastomer include, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl fluoride (PVF), and perfluoroalkoxy fluororesin (PFA) , Ethylene tetrafluoride-hexafluoropropylene copolymer (FEP), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer (ECTFE) and the like.

本発明の圧力振動用積層膜においては、その耐熱性を向上させ、より高温条件下での使用を可能とする観点から、フッ素系高分子エラストマーがパーフルオロアルキルビニルエーテル骨格を有することが好ましい。このような態様とすることにより、圧力振動用積層膜の耐熱性がより向上し、250℃以上に加熱された粘性流体と接触しても、膜の硬化や溶解、及びそれに伴う破損を軽減できる。   In the pressure oscillation laminated film of the present invention, it is preferable that the fluoropolymer elastomer has a perfluoroalkyl vinyl ether skeleton from the viewpoint of improving the heat resistance and enabling use under higher temperature conditions. By adopting such an embodiment, the heat resistance of the pressure oscillation laminated film is further improved, and even when the film is in contact with a viscous fluid heated to 250 ° C. or more, curing and dissolution of the film, and accompanying damage can be reduced. .

パーフルオロアルキルビニルエーテル骨格を有するフッ素系高分子エラストマーは、本発明の効果を損なわない限り特に制限されず、例えば、前述のPFAの他、テトラフルオロエチレン(TFE)の主鎖部、パーフロロメチルビニルエーテル(PMVE)の枝分れ部、及び架橋部からなるパーフロロエラストマー等が挙げられ、中でも、耐熱性の観点から、TFEの主鎖部、PMVEの枝分れ部、及び架橋部からなるパーフロロエラストマーが好ましい。TFEの主鎖部、PMVEの枝分れ部、及び架橋部からなるパーフロロエラストマーとしては、例えば“カルレッツ”(登録商標)7075UP(デュポンエラストマー社製)等を好適に用いることができる。この“カルレッツ”(登録商標)7075UPは、完全にフッ素化されており、PTFEと極めて似た構造を有するため、耐熱性に非常に優れ、温度が320℃である流体に接触しても硬化や溶解なく使用できる。このように高い耐熱性があると、例えば、押出工程等における溶融ポリマーのような高温の粘性流体への圧力振動伝達も可能となる。   The fluoropolymer elastomer having a perfluoroalkyl vinyl ether skeleton is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired. For example, in addition to the above-mentioned PFA, a main chain portion of tetrafluoroethylene (TFE), perfluoromethyl vinyl ether And a perfluoroelastomer comprising a branched portion and a crosslinked portion of (PMVE). Among them, from the viewpoint of heat resistance, a perfluoroelastomer comprising a main chain portion of TFE, a branched portion of PMVE, and a crosslinked portion. Elastomers are preferred. As the perfluoroelastomer comprising a main chain portion of TFE, a branched portion of PMVE, and a crosslinked portion, for example, "Kalrez" (registered trademark) 7075UP (manufactured by DuPont Elastomer Co., Ltd.) or the like can be preferably used. This "Kalrez" (registered trademark) 7075UP is completely fluorinated and has a structure very similar to PTFE, so that it has extremely excellent heat resistance and hardens even when it comes into contact with a fluid having a temperature of 320 ° C. Can be used without dissolution. With such high heat resistance, for example, pressure vibration can be transmitted to a high-temperature viscous fluid such as a molten polymer in an extrusion process or the like.

積層構成については、金属層及び高分子エラストマー層を有し、本発明の効果を損なわない限り特に制限されないが、構造の単純性から金属層/高分子エラストマー層の2種2層構成が好ましい。それ以外の態様としては、高分子エラストマー層/金属層/高分子エラストマー層の2種3層構成、3種3層構成等が挙げられる。さらに、金属層及び高分子エラストマー層の他に、耐熱性の高いフィルムや耐熱ゴムパッキン等を組み合わせてもよい。   The laminated structure has a metal layer and a polymer elastomer layer and is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, but a two-layer structure of a metal layer / a polymer elastomer layer is preferable from the viewpoint of simplicity of the structure. As other embodiments, a two-type three-layer configuration of a polymer elastomer layer / a metal layer / a polymer elastomer layer, a three-type three-layer configuration, and the like can be given. Further, in addition to the metal layer and the polymer elastomer layer, a film having high heat resistance, heat resistant rubber packing, or the like may be combined.

本発明の圧力振動用積層膜の形状は、本発明の効果を損なわない限り特に制限されないが、装置稼動時に係る圧力を均質化する観点から、円形であることが好ましい。このような態様とすることにより、後述する振動印加部と接する部位を円形の中心部に近づけることにより、装置稼動時に圧力振動用積層膜に係る圧力をより均質化することができ、圧力振動用積層膜の偏りに起因する劣化や破損を軽減することができる。また、圧力振動用積層膜が円形である場合、上記観点から円が真円に近ければ近いほど好ましい。   The shape of the laminated film for pressure oscillation of the present invention is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, but is preferably circular from the viewpoint of homogenizing the pressure during operation of the apparatus. By adopting such an aspect, by bringing the portion in contact with the vibration applying section described later closer to the center of the circle, the pressure on the pressure vibration laminated film can be made more uniform during operation of the apparatus, and the pressure vibration Deterioration and breakage due to unevenness of the laminated film can be reduced. In addition, when the pressure oscillation laminated film is circular, the closer the circle is to a perfect circle, the more preferable from the above viewpoint.

本発明の圧力振動装置は、本発明の圧力振動用積層膜、及び振動印加部を備えることが重要である。このような態様の圧力振動装置により、粘性流体に効率よく振動を付加することができるため、粘性流体から効率よく気泡を除去することが可能である。ここで、振動印加部とは、圧力振動用積層膜の面を振動させることができる部位をいう。   It is important that the pressure vibration device of the present invention includes the pressure vibration laminated film of the present invention and a vibration applying unit. Since the vibration can be efficiently added to the viscous fluid by the pressure vibration device of such an aspect, it is possible to efficiently remove bubbles from the viscous fluid. Here, the vibration applying section refers to a portion that can vibrate the surface of the pressure vibration laminated film.

振動印加部は、圧力振動用積層膜に振動を与えることができるものであれば特に制限されないが、振動に偏りが生じないような形状のものを用いることが好ましい。このような態様の具体例としては、例えば圧力振動用積層膜の形状が真円である場合において、圧力振動用積層膜と接する部分の形状が同様に真円である態様等が挙げられる。   The vibration applying unit is not particularly limited as long as it can apply vibration to the laminated film for pressure vibration, but it is preferable to use a vibration applying unit having a shape that does not cause bias in vibration. As a specific example of such an aspect, for example, when the shape of the pressure oscillation laminated film is a perfect circle, there is an aspect in which the shape of a portion in contact with the pressure oscillation laminated film is also a perfect circle.

粘性流体の種類は、本発明の効果を損なわない限り特に制限されず、例えば、紙やフィルム、電子材料等へのコーティング用塗剤、接着剤や食品等のペースト状物、インク、クリーム状の化粧品、フィルムや繊維の原料となる溶融ポリマー等とすることができる。中でも、本発明の圧力振動用積層膜の耐熱性や耐圧性を活かす観点から、フィルムや繊維の原料となる溶融ポリマー等に適用する際に、本発明の圧力振動装置を用いる利点が大きくなる。なお、本発明の圧力振動装置は、保管している粘性流体から気泡を除去する手段として用いることができる他、製造ライン中の粘性流体から気泡を除去する手段としても用いることができる。   The type of the viscous fluid is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired.For example, papers, films, coating materials for coating on electronic materials, pastes such as adhesives and foods, inks, cream-like It can be a molten polymer or the like that is used as a raw material for cosmetics, films and fibers. Above all, from the viewpoint of utilizing the heat resistance and pressure resistance of the laminated film for pressure vibration of the present invention, the advantage of using the pressure vibration device of the present invention when applied to a molten polymer or the like as a raw material of a film or a fiber is increased. The pressure vibration device of the present invention can be used not only as a means for removing bubbles from a stored viscous fluid, but also as a means for removing bubbles from a viscous fluid in a production line.

また、本発明の圧力振動装置は、圧力振動用積層膜の耐久性の観点から、圧力振動用積層膜の高分子エラストマー層と振動印加部が接していることが好ましい。ここで、高分子エラストマー層と振動印加部が接しているとは、両者が常に接している態様だけでなく、振動印加部が動くことで両者が繰り返し衝突を繰り返す態様も含むものとする。このような態様とすることにより、振動印加部から圧力振動用積層膜に与えられる衝撃や圧力負荷が、高分子エラストマー層を通して分散されて金属層に伝搬する。そのため、金属層の摩耗が軽減され、圧力振動用積層膜を比較的長期間にわたって使用することが可能となる。また、圧力振動用積層膜が金属層及び高分子エラストマー層のみからなる2種2層構成のものである場合は、高分子エラストマー層と振動印加部が接するようにすることで、振動による衝撃や圧力負荷による金属層の変形や破損を軽減できる。   In the pressure vibration device of the present invention, it is preferable that the polymer elastomer layer of the pressure vibration laminated film is in contact with the vibration applying section from the viewpoint of durability of the pressure vibration laminated film. Here, the state where the polymer elastomer layer and the vibration applying section are in contact with each other includes not only a mode in which both are always in contact with each other, but also a mode in which the vibration applying section moves and the both repeatedly repeat collision. With such an embodiment, an impact or a pressure load applied from the vibration applying section to the pressure vibration laminated film is dispersed through the polymer elastomer layer and propagates to the metal layer. Therefore, abrasion of the metal layer is reduced, and the pressure vibration laminated film can be used for a relatively long time. When the pressure vibration laminated film has a two-layer structure composed of only a metal layer and a polymer elastomer layer, the polymer elastomer layer is brought into contact with the vibration applying section, so that the impact due to vibration or the like can be reduced. Deformation and breakage of the metal layer due to pressure load can be reduced.

本発明の脱泡方法は、本発明の圧力振動装置により粘性流体より気泡を除去することを特徴とする。本発明において粘性流体とは、流体内で気体や物体が移動している場合(流体中に動的物質がある場合)は下記(I)を、流体が管内又は容器内を移動している場合(流体が動的である場合)は下記(II)を、静止流体である場合(流体及びそれに含まれる物質や気泡が静的である場合)は下記(III)を満たすものと定義する。   The defoaming method of the present invention is characterized in that bubbles are removed from a viscous fluid by the pressure vibration device of the present invention. In the present invention, the viscous fluid refers to the following (I) when a gas or an object is moving in the fluid (when there is a dynamic substance in the fluid), and when the fluid is moving in a pipe or a container. (When the fluid is dynamic), the following (II) is defined, and when it is a stationary fluid (when the fluid and the substances and bubbles contained therein are static), the following (III) is satisfied.

(I)下記式Aで算出するレイノルズ数(Re)が2.0未満である。
式A:Re = ρvL/μ = vL/ν
式A中、vは気体や物体の流れに対する相対的な平均速度(m/s)、Lは特性長さ(m)、μは流体の粘性係数(Pa・s)、νは動粘性係数(m2/s)、ρは流体の密度(kg/m3)である。
(I) The Reynolds number (Re) calculated by the following formula A is less than 2.0.
Formula A: Re = ρvL / μ = vL / ν
In Equation A, v is a relative average velocity (m / s) with respect to the flow of a gas or an object, L is a characteristic length (m), μ is a viscosity coefficient of a fluid (Pa · s), and ν is a kinematic viscosity coefficient ( m 2 / s) and ρ is the density of the fluid (kg / m 3 ).

(II)下記式Bで算出するレイノルズ数(Re)が2.0未満である。
式B:Re = ρvD/μ = QD/νA
式B中、vは流体の壁等の物体に対する相対的な平均速度(m/s)、Dは水力直径(m)、μは流体の粘性係数(Pa・s)、νは動粘性係数(m2/s)、ρは流体の密度(kg/m3)、Qは体積流量(m3/s)、Aは流体の流れ方向と垂直な面で配管や容器等を切断したときの断面積(m2)である。但し、流れ方向と垂直な面で配管や容器等を切断したときの断面積が一定でない場合は、断面積が最も大きくなる位置をAとして使用する。
(II) The Reynolds number (Re) calculated by the following formula B is less than 2.0.
Formula B: Re = ρvD / μ = QD / νA
In Equation B, v is an average relative velocity (m / s) relative to an object such as a fluid wall, D is a hydraulic diameter (m), μ is a viscosity coefficient of a fluid (Pa · s), and ν is a kinematic viscosity coefficient ( m 2 / s), ρ is the density of the fluid (kg / m 3 ), Q is the volume flow rate (m 3 / s), and A is the cut when pipes and vessels are cut along a plane perpendicular to the flow direction of the fluid. Area (m 2 ). However, when the cross-sectional area when the pipe, the vessel, or the like is cut along a plane perpendicular to the flow direction is not constant, the position where the cross-sectional area becomes the largest is used as A.

(III)流体のゼロ剪断粘度ηが1.0(Pa・s)より大きい。
ここで、ゼロ剪断粘度ηとは、回転式粘度計で測定した粘度カーブから、剪断速度をゼロに外挿したときの値をいう。ゼロ剪断粘度ηは温度によって変動するため、その測定は圧力振動装置を運転させるときと同じ温度で行うものとする。回転式粘度計としては、例えば、“HAAKE”(登録商標) RS−600(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)を使用することができる。なお、前述の回転式粘度計を用いる場合の測定条件モードは、定常回転モードを用いるものとし、試料台やコーンは測定対象物の温度に応じて適宜選択することができる。
(III) The zero shear viscosity η 0 of the fluid is greater than 1.0 (Pa · s).
Here, the zero shear viscosity η 0 is a value obtained by extrapolating the shear rate to zero from a viscosity curve measured by a rotary viscometer. Since the zero shear viscosity η 0 varies with temperature, the measurement is performed at the same temperature as when operating the pressure vibrator. As the rotary viscometer, for example, "HAAKE" (registered trademark) RS-600 (manufactured by Thermo Fisher Scientific) can be used. The measurement condition mode when the above-mentioned rotary viscometer is used is a steady rotation mode, and the sample stage and the cone can be appropriately selected according to the temperature of the measurement object.

粘性流体は、粘度が高いため、粘度の低い流体に比べて内部の気泡を除去することが困難であるが、本発明の圧力振動装置を用いることにより、流体に効率よく振動を付加することができる。そのため、粘性流体からも効率よく気泡を除去することが可能となる。   A viscous fluid has a high viscosity, so it is more difficult to remove bubbles inside the fluid than a low-viscosity fluid.However, by using the pressure vibration device of the present invention, it is possible to efficiently apply vibration to the fluid. it can. Therefore, air bubbles can be efficiently removed from a viscous fluid.

本発明の脱泡方法においては、圧力振動装置が備える圧力振動用積層膜における高分子エラストマー層がフッ素系高分子エラストマーを主成分とし、かつ粘性流体の温度が200℃以上320℃以下であることが好ましい。圧力振動装置が備える圧力振動用積層膜における高分子エラストマー層がフッ素系高分子エラストマーを主成分とすることにより、圧力振動用積層膜の耐熱性や耐圧性が向上する。そのため、本発明の脱泡方法は、例えばフィルムや繊維の原料となる溶融ポリマー等、高温及び/又は高圧の粘性流体に対しても適用が可能となる。なお、フッ素系高分子エラストマーは、前述のものを好適に用いることができる。   In the defoaming method of the present invention, the polymer elastomer layer in the pressure vibration laminated film provided in the pressure vibration device has a fluorine-based polymer elastomer as a main component, and the temperature of the viscous fluid is 200 ° C or more and 320 ° C or less. Is preferred. When the polymer elastomer layer in the pressure vibration laminated film provided in the pressure vibration device has a fluorine-based polymer elastomer as a main component, the heat resistance and pressure resistance of the pressure vibration laminated film are improved. Therefore, the defoaming method of the present invention can be applied to a high-temperature and / or high-pressure viscous fluid such as a molten polymer which is a raw material of a film or a fiber. In addition, the above-mentioned thing can be used suitably for a fluoropolymer elastomer.

以下、本発明の圧力振動用積層膜の製造方法について、形状が円形状のものを例に挙げ、図面を用いて具体的に説明するが、本発明の圧力振動用積層膜はこれに限定されない。   Hereinafter, the manufacturing method of the laminated film for pressure vibration of the present invention will be specifically described with reference to the drawings, taking a circular shape as an example, but the laminated film for pressure vibration of the present invention is not limited thereto. .

図1は、本発明の一実施態様に係る圧力振動用積層膜及びその製造方法を示す概略図である。先ず、先に記載した厚み、材質の金属板を円形状に切断し、得られた円形金属板1の中心2(以下、単に中心2ということがある。)からの距離が均等になるように、円形金属板1にビス止め用の穴3を複数あける。ビス止め用の穴3の数は、本発明の効果を損なわない限り特に制限されず、金属板の大きさや取り付ける圧力振動装置の仕様等に応じて適宜定めることができる(図1の例は8個)。但し、耐圧性を均質化する観点からビス止め用の穴3は、中心からの距離を一定とし、かつ等間隔であけることが好ましい。その後、先に記載した材質の高分子エラストマーシートを円形金属板1と同様の形状に切断し、得られた円形高分子エラストマーシート4を円形金属板1と重ね合わせ、両者をビス5で固定することにより、円形金属板1を金属層6、円形高分子エラストマーシート4を高分子エラストマー層7とする圧力振動用積層膜8(図1では、中心2とビス5を通るように切断したときの断面図を示す。)を得る。圧力振動用積層膜8にその他フィルム層やパッキン層を付加する場合は、これらの基となるシートを同様に同じ形状に切断した上で、重ね合わせて固定することができる。なお、円形金属板1と円形高分子エラストマーシート4を貼り合わせる手段としては、前述したビス5の代わりに公知の接着剤やクリップ等を用いることもでき、また、円形金属板1と円形高分子エラストマーシート4を単に重ね合わせた状態で、装置にビス等で固定することにより圧力振動用積層膜8としてもよい。   FIG. 1 is a schematic view showing a laminated film for pressure oscillation according to an embodiment of the present invention and a method for manufacturing the laminated film. First, the metal plate having the thickness and material described above is cut into a circular shape, and the distance from the center 2 (hereinafter, sometimes simply referred to as the center 2) of the obtained circular metal plate 1 is made uniform. Then, a plurality of holes 3 for screwing are formed in the circular metal plate 1. The number of screw holes 3 is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, and can be appropriately determined according to the size of the metal plate, the specifications of the pressure vibrating device to be attached, and the like (the example in FIG. Pieces). However, from the viewpoint of homogenizing the pressure resistance, it is preferable that the screw holes 3 have a constant distance from the center and are equally spaced. Thereafter, the polymer elastomer sheet of the material described above is cut into the same shape as the circular metal plate 1, the obtained circular polymer elastomer sheet 4 is overlapped with the circular metal plate 1, and both are fixed with screws 5. Thus, the pressure vibration laminated film 8 (in FIG. 1, when cut through the center 2 and the screw 5) using the circular metal plate 1 as the metal layer 6 and the circular polymer elastomer sheet 4 as the polymer elastomer layer 7. A sectional view is shown.). When another film layer or packing layer is added to the pressure vibration laminated film 8, the base sheets of these can be similarly cut into the same shape and then fixed by overlapping. As means for bonding the circular metal plate 1 and the circular polymer elastomer sheet 4, a known adhesive or a clip can be used instead of the screw 5 described above. The laminated sheet 8 for pressure vibration may be obtained by fixing the elastomer sheet 4 to a device with screws or the like in a state of being simply overlapped.

次に、前述の方法により得られた圧力振動用積層膜を備える圧力振動用装置の具体例について、図面を用いて具体的に説明するが、本発明の圧力振動用装置はこれに限定されない。   Next, a specific example of the pressure vibration device provided with the pressure vibration laminated film obtained by the above-described method will be specifically described with reference to the drawings, but the pressure vibration device of the present invention is not limited thereto.

図2は、本発明の一実施態様に係る圧力振動装置における、圧力振動用積層膜と振動印加部の位置関係を示す概略図である。図2のAは、圧力振動用積層膜と振動印加部を側面側から観察した概略図を、図2のBは、圧力振動用積層膜と振動印加部を圧力振動積層膜の高分子エラストマー層側から観察した概略図を示す。   FIG. 2 is a schematic view showing the positional relationship between the pressure vibration laminated film and the vibration applying unit in the pressure vibration device according to one embodiment of the present invention. FIG. 2A is a schematic view of the pressure vibration laminated film and the vibration applying unit observed from the side, and FIG. 2B is a polymer elastomer layer of the pressure vibration laminated film and the vibration applying unit. The schematic diagram observed from the side is shown.

図2に示す態様の機構を備える圧力振動装置において、振動印加部9は図2のAに示すように往復運動を繰り返して高分子エラストマー層7側から圧力振動用積層膜8を上下運動させることにより、圧力振動用積層膜8を備える容器等の中に含まれる流体に振動を加えることができる。このとき、流体に係る振動を均一化する観点から、振動印下部9の圧力振動用積層膜と接する面は、圧力振動用積層膜8と同様に円形であることが好ましく、さらに圧力振動用積層膜8と振動印下部9は互いの中心が重なるように接することがより好ましい。   In the pressure vibration device provided with the mechanism of the mode shown in FIG. 2, the vibration applying unit 9 repeats the reciprocating motion as shown in FIG. 2A to move the pressure vibration laminated film 8 up and down from the polymer elastomer layer 7 side. Accordingly, vibration can be applied to the fluid contained in a container or the like including the pressure vibration laminated film 8. At this time, from the viewpoint of equalizing the vibration of the fluid, the surface of the vibration mark lower portion 9 which is in contact with the pressure vibration laminated film is preferably circular like the pressure vibration laminated film 8. It is more preferable that the membrane 8 and the vibration mark lower part 9 are in contact with each other so that their centers overlap each other.

また、圧力振動用積層膜8と振動印下部9の大きさについては、両者が接する部分の面積Xと、ビス5に接するように円形金属板1上に描いた円10の面積Yの比(Y/X)が1.2以上であることが好ましい。このような態様とすることにより、両者が接する部分の外側かつビス5に接するように円形金属板1上に描いた円10の内側の部分が、遊び部分として機能する。その結果、圧力振動用積層膜のたわみが十分となり、内部の流体に十分な振動を与えることが容易となる。   Regarding the size of the pressure vibration laminated film 8 and the vibration mark lower part 9, the ratio of the area X of the portion where they contact each other and the area Y of the circle 10 drawn on the circular metal plate 1 so as to contact the screw 5 ( (Y / X) is preferably 1.2 or more. By adopting such a mode, the portion inside the circle 10 drawn on the circular metal plate 1 so as to be in contact with the screw 5 so as to be in contact with the screw 5 functions as a play portion. As a result, the deflection of the pressure vibration laminated film becomes sufficient, and it becomes easy to give sufficient vibration to the internal fluid.

以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、各実施例における圧力振動用積層膜、各比較例における圧力振動用単層膜(以下、両者を総称して圧力振動用膜ということがある。)の製造、測定、及び評価は以下に示す方法、条件で行い、圧力振動装置は以下に示すものを使用した。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. The production, measurement, and evaluation of the pressure oscillation laminated film in each example and the pressure oscillation single layer film (hereinafter, both may be collectively referred to as a pressure oscillation film) in each comparative example are described below. The test was performed under the method and conditions shown below, and the pressure vibration device shown below was used.

[圧力振動用膜の製造、取り付け]
半径22.5mmの円形に金属板をカットし、その中心から18.5mmの位置に45°間隔で8カ所に半径3mmのビス穴をあけた。次いで、厚み2.0mmの高分子エラストマーシートを同じく半径22.5mmの円形にカットし、ビス穴をあけた金属板に重ね合わせた。得られた積層体を、半径12.5mmの円形の開放部を有し、該開放部の中心より18.5mmの位置に45°間隔で8つのビス穴を有する容器に8本のビスで取り付け、金属層と高分子エラストマー層を有する圧力振動用積層膜とした。なお、比較例1〜3は金属層がなく、比較例4〜6は高分子エラストマーが存在しないため、金属板と高分子エラストマーシートを重ね合わせることなく、それぞれ単独で容器に取り付けて圧力振動用膜とした。
[Manufacture and installation of pressure vibration membrane]
A metal plate was cut into a circle having a radius of 22.5 mm, and screw holes having a radius of 3 mm were formed at eight positions at an interval of 45 ° at a position of 18.5 mm from the center. Next, the polymer elastomer sheet having a thickness of 2.0 mm was similarly cut into a circle having a radius of 22.5 mm, and superposed on a metal plate having a screw hole. The obtained laminate is attached to a container having a circular opening having a radius of 12.5 mm, and having eight screw holes at 45 ° intervals at a position 18.5 mm from the center of the opening with eight screws. Then, a laminated film for pressure vibration having a metal layer and a polymer elastomer layer was obtained. Comparative Examples 1 to 3 have no metal layer, and Comparative Examples 4 to 6 do not have a polymer elastomer. It was a membrane.

[圧力振動装置]
各実施例、比較例で用いた圧力振動装置を図3に示す。本圧力振動装置は、底面に圧力振動用積層膜8(但し、各比較例では単層構成)と流体入ライン11を、上面に流体出ライン12と圧力センサー13を備える容器14(容積:0.2l)有しており、上面の流体出ライン12は、圧力センサー13に気泡が触れることによる感度低下を軽減するため、圧力センサー13よりも高い位置に取り付けた。圧力振動用積層膜8の下には、振動印加部9を備える振動発生器(図示しない。)を備えており、この振動印加部9が圧力振動用積層膜8に接触するように上下に往復運動することにより、圧力振動用積層膜8を介して容器14に充填させた粘性流体(流体入ライン11と流体出ライン12付近における動きのみ矢印で表示)に、圧力や振動を加えることができる。また、流体入ライン11と流体出ライン12はそれぞれバルブ(符号15、16)を有しており、圧力センサー13を確認しながらこれらを開閉することで容器内の圧力を調整することができる。より具体的には、流体入ライン11のバルブ15を、流体出ライン12のバルブ16よりも大きく開口させることにより圧力を上昇させることができる。
[Pressure vibration device]
FIG. 3 shows a pressure vibration device used in each of the examples and the comparative examples. The pressure vibrating apparatus has a container 14 (volume: 0) having a laminated layer 8 for pressure vibration (a single layer structure in each comparative example) and a fluid inlet line 11 on the bottom surface and a fluid outlet line 12 and a pressure sensor 13 on the upper surface. .2l), and the fluid outlet line 12 on the upper surface was mounted at a position higher than the pressure sensor 13 in order to reduce a decrease in sensitivity due to air bubbles touching the pressure sensor 13. A vibration generator (not shown) including a vibration applying unit 9 is provided below the pressure vibration laminated film 8, and reciprocates up and down so that the vibration applying unit 9 contacts the pressure vibration laminated film 8. By the movement, pressure or vibration can be applied to the viscous fluid (only the movement near the fluid inlet line 11 and the fluid outlet line 12 is indicated by an arrow) filled in the container 14 via the pressure vibration laminated film 8. . The fluid inlet line 11 and the fluid outlet line 12 each have a valve (symbols 15 and 16), and the pressure in the container can be adjusted by opening and closing these while checking the pressure sensor 13. More specifically, the pressure can be increased by opening the valve 15 of the fluid inlet line 11 larger than the valve 16 of the fluid outlet line 12.

[各項目の測定、評価]
(1)高分子エラストマー層の耐熱性
圧力振動用膜を形成させた容器([圧力振動装置]の項に記載)に、100℃に加熱した粘性流体を充填させ、1時間にわたって温度を保ったまま常圧(0.1MPa)で静置した後、圧力振動用膜を取り外して高分子エラストマー層の硬度の変化の有無、溶解による変形の有無を評価した。硬度の変化と溶解による変形がいずれも無かった場合は、粘性流体の温度を200℃として同様の試験を行った。粘性流体の温度を200℃とした場合においても、硬度の変化と溶解による変形がいずれも無かった場合は、300℃に加熱した粘性流体を流し込んで同様の試験を行った。得られた結果より、以下のとおりA〜Dの4段階で耐熱性を評価し、A〜Cを合格とした。なお、硬度はA型デュロメータ(アスカーゴム硬度計A型(アスカー社製))により測定した試験前後のショアA硬度差が5%以上であった場合に「変化あり」と判断し、溶解による変形の有無は目視により確認した。測定の際には、100℃に加熱した粘性流体としてはポリスチレン溶融物を、200℃に加熱した粘性流体としてはポリプロピレン溶融物を300℃に加熱した粘性流体としてはポリエチレンテレフタラート溶融物をそれぞれ用いた。
A:300℃の粘性流体での試験において、硬度の変化と溶解による変形がいずれも無かった。
B:300℃の粘性流体での試験において、硬度の変化と溶解による変形の少なくとも片方が生じた。
[Measurement and evaluation of each item]
(1) Heat resistance of the polymer elastomer layer A viscous fluid heated to 100 ° C was filled in a container (described in the section of [Pressure Vibration Apparatus]) on which a pressure vibration film was formed, and the temperature was maintained for 1 hour. After standing at normal pressure (0.1 MPa) as it was, the pressure vibration film was removed, and the presence or absence of a change in hardness of the polymer elastomer layer and the presence or absence of deformation due to dissolution were evaluated. When there was no change in hardness and no deformation due to dissolution, the same test was performed with the temperature of the viscous fluid set to 200 ° C. Even when the temperature of the viscous fluid was 200 ° C., if there was no change in hardness and no deformation due to dissolution, the same test was performed by pouring the viscous fluid heated to 300 ° C. From the obtained results, the heat resistance was evaluated in four stages of A to D as follows, and A to C were regarded as acceptable. When the difference in Shore A hardness before and after the test measured by a type A durometer (Asker rubber hardness meter type A (manufactured by Asker)) was 5% or more, it was judged as "change" and the deformation due to melting was determined. The presence or absence was visually confirmed. At the time of measurement, a melt of polystyrene was used as a viscous fluid heated to 100 ° C., a melt of polypropylene was used as a viscous fluid heated to 200 ° C., and a melt of polyethylene terephthalate was used as a viscous fluid heated to 300 ° C. Was.
A: In the test using a viscous fluid at 300 ° C., there was no change in hardness and no deformation due to melting.
B: In a test using a viscous fluid at 300 ° C., at least one of a change in hardness and a deformation due to melting occurred.

C:300℃の粘性流体での試験が実施できなかった。
D:200℃の粘性流体での試験が実施できなかった。
C: The test with a 300 ° C. viscous fluid could not be performed.
D: The test with a 200 ° C. viscous fluid could not be performed.

(2)圧力振動用膜の耐圧性
「(1)高分子エラストマー層の耐熱性」で用いたのと同様の容器に25℃の粘性流体を充填させ、温度を保ったままバルブの調節により容器内の圧力を5.0MPaに制御して1時間静置した後、圧力振動用膜を取り外した。その後、取り外した圧力振動用膜を、粘性流体に接していた面(以下、本項において測定面という。)を上にして水平な台上に置いて、測定面における最も膨らみが大きかった箇所と台面との距離を測定し、該測定値より使用前の圧力振動用膜の厚みを差し引いて得られた値を、圧力振動用膜の変形度(mm)とした。圧力振動用膜の変形度より、以下のとおりA〜Dの4段階で圧力振動用膜の耐圧性を評価し、A〜Cを合格とした。なお、圧力振動用膜の変形度は小数第一位を四捨五入した値とした(以下、「(3)圧力振動用膜の耐振動性」においても同様。)。
A:圧力振動用膜の変形度が0mmであった。
B:圧力振動用膜の変形度が1mmであった。
C:圧力振動用膜の変形度が1mmを超えたが、試験中に破膜及び粘性流体の漏れは発生しなかった。
D:試験中に破膜及び/又は粘性流体の漏れが発生した。
(2) Pressure resistance of membrane for pressure oscillation A container similar to that used in “(1) Heat resistance of polymer elastomer layer” is filled with a viscous fluid at 25 ° C., and the container is adjusted by adjusting the valve while maintaining the temperature. After the inside pressure was controlled at 5.0 MPa and allowed to stand for 1 hour, the pressure vibration membrane was removed. After that, the removed pressure vibration membrane was placed on a horizontal table with the surface in contact with the viscous fluid (hereinafter referred to as the measurement surface) facing upward, and the portion of the measurement surface where the bulge was largest was measured. The distance from the base surface was measured, and the value obtained by subtracting the thickness of the pressure vibration film before use from the measured value was defined as the degree of deformation (mm) of the pressure vibration film. From the degree of deformation of the pressure vibration film, the pressure resistance of the pressure vibration film was evaluated in the following four stages A to D, and A to C were accepted. The degree of deformation of the pressure vibration film was a value obtained by rounding off the first decimal place (the same applies to “(3) Vibration resistance of pressure vibration film”).
A: The degree of deformation of the pressure vibration film was 0 mm.
B: The degree of deformation of the pressure vibration film was 1 mm.
C: The degree of deformation of the pressure vibration membrane exceeded 1 mm, but no rupture of the membrane or leakage of the viscous fluid occurred during the test.
D: Leakage of the rupture membrane and / or viscous fluid occurred during the test.

(3)圧力振動用膜の耐振動性
「(1)高分子エラストマー層の耐熱性」で用いたのと同様の容器に25℃の粘性流体を充填させ、常圧(0.1MPa)の状態で、上下に往復運動を繰り返す振動印加部を備える圧力振動装置により、外部から圧力振動用膜を通して粘性流体に300Hzの圧力振動を与えた。1時間圧力振動を与えた後、圧力振動用膜を取り外して「(2)圧力振動用膜の耐圧性」の項に記載の方法と同様に圧力振動用膜の変形度(mm)を求めた。圧力振動用膜の変形度より、以下のとおりA〜Dの4段階で圧力振動用膜の耐振動性を評価し、A〜Cを合格とした。
A:圧力振動用膜の変形度が0mmであった。
B:圧力振動用膜の変形度が1mmであった。
C:圧力振動用膜の変形度が1mmを超えたが、試験中に破膜及び粘性流体の漏れは発生しなかった。
D:試験中に破膜及び/又は粘性流体の漏れが発生した。
(3) Vibration resistance of pressure vibration membrane A container similar to that used in “(1) Heat resistance of polymer elastomer layer” is filled with a viscous fluid at 25 ° C., and is under normal pressure (0.1 MPa). Then, a pressure vibration of 300 Hz was applied to the viscous fluid from the outside through a pressure vibration film by a pressure vibration device provided with a vibration applying unit that repeats a reciprocating motion up and down. After applying pressure vibration for 1 hour, the pressure vibration film was removed, and the degree of deformation (mm) of the pressure vibration film was determined in the same manner as in the method described in “(2) Pressure resistance of pressure vibration film”. . Based on the degree of deformation of the pressure vibration film, the vibration resistance of the pressure vibration film was evaluated in four stages of A to D as follows, and A to C were accepted.
A: The degree of deformation of the pressure vibration film was 0 mm.
B: The degree of deformation of the pressure vibration film was 1 mm.
C: The degree of deformation of the pressure vibration membrane exceeded 1 mm, but no rupture of the membrane or leakage of the viscous fluid occurred during the test.
D: Leakage of the rupture membrane and / or viscous fluid occurred during the test.

(4)振動伝搬量
「(3)圧力振動用膜の耐振動性」に記載の方法で圧力振動を与え、容器に取り付けた流体用圧力センサー(GP−M100(キーエンス社製))で圧力変化を確認し、以下のとおりA〜Dの4段階でHz振動伝搬量を評価した(A〜Cを合格とした。)。
A:絶対値換算で圧力変化が0.5MPaを超えた。
B:絶対値換算で圧力変化が0.3MPaを超え0.5MPa以下であった。
C:絶対値換算で圧力変化が0.1MPaを超え0.3MPa以下であった。
D:絶対値換算で圧力変化が0.1MPa以下であった、若しくは試験中の破膜により測定不可であった。
(4) Vibration propagation amount Pressure vibration is applied by the method described in “(3) Vibration resistance of pressure vibration film”, and pressure change is performed by a fluid pressure sensor (GP-M100 (manufactured by Keyence Corporation)) attached to the container. Was confirmed, and the amount of Hz vibration propagation was evaluated in the following four stages of A to D (A to C were accepted).
A: The pressure change exceeded 0.5 MPa in absolute value conversion.
B: Pressure change in absolute value conversion was more than 0.3 MPa and 0.5 MPa or less.
C: Pressure change in absolute value conversion was more than 0.1 MPa and 0.3 MPa or less.
D: Pressure change was 0.1 MPa or less in absolute value conversion, or measurement was impossible due to rupture of the membrane during the test.

[金属層、高分子エラストマー層]
金属層を得るための材料としてSUS304を使用した。また、高分子エラストマー層を得るための材料として、以下のものを使用した。
[Metal layer, polymer elastomer layer]
SUS304 was used as a material for obtaining a metal layer. The following materials were used as materials for obtaining the polymer elastomer layer.

(高分子エラストマー1(E1))
ポリテトラフルオロエチレンとパーフロロメチルビニルエーテルの共重合体(パーフルオロアルキルビニルエーテル骨格を有するフッ素系高分子エラストマー、“カルレッツ”(登録商標)7075UP デュポン エラストマー社製)
(高分子エラストマー2(E2))
ポリフッ化ビニリデンとヘキサフロロプロピレンの共重合体(パーフルオロアルキルビニルエーテル骨格を有しないフッ素系高分子エラストマー、“バイトン”(登録商標)Fタイプ デュポン エラストマー社製)
(高分子エラストマー3(E3))
ポリブチレンテレフタラートとポリエーテルのブロック共重合体(フッ素系高分子エラストマー以外の高分子エラストマー、“ハイトレル”(登録商標)2751 東レ・デュポン社製)。
(Polymer elastomer 1 (E1))
Copolymer of polytetrafluoroethylene and perfluoromethyl vinyl ether (fluoropolymer elastomer having a perfluoroalkyl vinyl ether skeleton, "Kalrez" (registered trademark) 7075UP, manufactured by Dupont Elastomer Co.)
(Polymer elastomer 2 (E2))
Copolymer of polyvinylidene fluoride and hexafluoropropylene (fluoropolymer elastomer having no perfluoroalkylvinylether skeleton, "Viton" (registered trademark) F type manufactured by Dupont Elastomer Co., Ltd.)
(Polymer elastomer 3 (E3))
Block copolymer of polybutylene terephthalate and polyether (polymer elastomer other than fluoropolymer elastomer, "Hytrel" (registered trademark) 2751 manufactured by Toray DuPont).

(実施例1)
[圧力振動用膜の製造、取り付け]の項で述べた手順で、金属層の厚みが1.00mmであり、かつ高分子エラストマー1からなる高分子エラストマー層を有する圧力振動用積層膜を、金属層が内側(流体側)となるように容器に取り付け、該容器内に粘性流体を充填させて各項目の評価を行った。評価結果を表1に示す。
(Example 1)
According to the procedure described in the section of [Production and installation of pressure vibration film], the pressure vibration laminated film having a metal layer thickness of 1.00 mm and a polymer elastomer layer made of polymer elastomer 1 The sample was attached to a container so that the layer was on the inside (fluid side), and the container was filled with a viscous fluid to evaluate each item. Table 1 shows the evaluation results.

(実施例2〜8、比較例1〜6)
圧力振動用膜の層構成や容器への取り付け方、金属層の厚み、及び高分子エラストマー層における高分子エラストマーを表1のとおりとした以外は、実施例1と同様にして各評価を行った。評価結果を表1に示す。
(Examples 2 to 8, Comparative Examples 1 to 6)
Each evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the layer configuration of the pressure vibration film, the method of attaching the film to the container, the thickness of the metal layer, and the polymer elastomer in the polymer elastomer layer were as shown in Table 1. . Table 1 shows the evaluation results.

Figure 2020018952
Figure 2020018952

圧力振動用膜の層構成は、流体側に位置する層から順に記載した。比較例4〜6は高分子エラストマー層が存在しないため、高分子エラストマー層の耐熱性は評価しなかった。   The layer configuration of the pressure oscillation membrane is described in order from the layer located on the fluid side. In Comparative Examples 4 to 6, since the polymer elastomer layer was not present, the heat resistance of the polymer elastomer layer was not evaluated.

本発明により、高温及び/又は高圧環境下での使用に耐えうる圧力振動用積層膜、高温及び/又は高圧下でも使用でき、かつ容器の大型化によるスケールアップや小型化による省スペース化も容易な圧力振動装置、及びこれらを用いた脱泡方法を提供することができる。本発明の圧力振動用積層膜、圧力振動装置、及び脱泡方法は、紙やフィルム、電子材料等へのコーティング用塗剤、接着剤や食品等のペースト状物、インク、クリーム状の化粧品、フィルムや繊維の原料となる溶融ポリマー等から気泡を除去する手段として好適に用いることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the laminated film for pressure vibration which can withstand use under high temperature and / or high pressure environment, it can be used even under high temperature and / or high pressure, and it is easy to save space by upsizing and miniaturization by enlarging a container. And a defoaming method using the same. The laminated film for pressure vibration of the present invention, the pressure vibration device, and the defoaming method, paper or film, coating material for coating electronic materials, pastes such as adhesives and foods, ink, cream-like cosmetics, It can be suitably used as a means for removing bubbles from a molten polymer or the like which is a raw material of a film or fiber.

1 円形金属板
2 円形金属板の中心
3 ビス止め用の穴
4 円形高分子エラストマーシート
5 ビス
6 金属層
7 高分子エラストマー層
8 圧力振動用積層膜
9 振動印加部
10 ビスに接するように円形金属板上に描いた円
11 流体入ライン
12 流体出ライン
13 圧力センサー
14 容器
15 流体入ラインのバルブ
16 流体出ラインのバルブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Circular metal plate 2 Center of circular metal plate 3 Hole for screw 4 Circular polymer elastomer sheet 5 Screw 6 Metal layer 7 Polymer elastomer layer 8 Pressure vibration laminated film 9 Vibration applying unit 10 Circular metal so as to be in contact with screw Circle drawn on a plate 11 Fluid inlet line 12 Fluid outlet line 13 Pressure sensor 14 Vessel 15 Fluid inlet line valve 16 Fluid outlet line valve

Claims (8)

金属層及び高分子エラストマー層を有することを特徴とする圧力振動用積層膜。   A laminated film for pressure oscillation, comprising a metal layer and a polymer elastomer layer. 前記金属層の厚みが0.10mm以上3.00mm以下であることを特徴とする請求項1に記載の圧力振動用積層膜。   The laminated film for pressure oscillation according to claim 1, wherein the thickness of the metal layer is 0.10 mm or more and 3.00 mm or less. 前記高分子エラストマー層がフッ素系高分子エラストマーを主成分とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の圧力振動用積層膜。   3. The laminated film for pressure vibration according to claim 1, wherein the polymer elastomer layer contains a fluorine-based polymer elastomer as a main component. 前記フッ素系高分子エラストマーがパーフルオロアルキルビニルエーテル骨格を有することを特徴とする請求項3に記載の圧力振動用積層膜。   The laminated film for pressure vibration according to claim 3, wherein the fluoropolymer elastomer has a perfluoroalkyl vinyl ether skeleton. 請求項1〜4のいずれかに記載の圧力振動用積層膜、及び振動印加部を備えることを特徴とする圧力振動装置。   A pressure vibration device, comprising: the pressure vibration laminated film according to claim 1; and a vibration application unit. 前記圧力振動用積層膜の高分子エラストマー層と振動印加部が接していることを特徴とする請求項5に記載の圧力振動装置。   The pressure vibration device according to claim 5, wherein the polymer elastomer layer of the pressure vibration laminated film is in contact with the vibration applying unit. 請求項5又は6に記載の圧力振動装置により粘性流体より気泡を除去することを特徴とする脱泡方法。   A defoaming method comprising removing bubbles from a viscous fluid by the pressure vibration device according to claim 5. 前記圧力振動装置が備える圧力振動用積層膜における高分子エラストマー層がフッ素系高分子エラストマーを主成分とし、かつ粘性流体の温度が200℃以上320℃以下であることを特徴とする、請求項7に記載の脱泡方法。
The polymer elastomer layer in the pressure oscillation laminated film provided in the pressure oscillation device has a fluorine-based polymer elastomer as a main component, and the temperature of the viscous fluid is 200 ° C or more and 320 ° C or less. Defoaming method described in 1.
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