JP4738894B2 - 継手部を一体に具えた容器及びその製法 - Google Patents
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Description
本発明は、フッ素系樹脂を用いて回転成形した容器及びその製法に関するものである。
半導体分野の製造装置における洗浄ラインでは、使用される洗浄液用容器は、薬品の純粋性の保持、耐薬品性、耐熱性が要求される。従って、それらについて優れた特性を有するフッ素系樹脂、例えば、四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂(ＰＦＡ)を用い、比重の大きなフッ素系樹脂でも中空体の成形が可能な回転成形によって製造した容器が実用されている(例えば、出願人が以前に提案した特許文献１)。
容器を洗浄ラインの相手接続管部材に繋ぐためには、容器口部にフッ素系樹脂製の継手部が突設される。
容器を洗浄ラインの相手接続管部材に繋ぐためには、容器口部にフッ素系樹脂製の継手部が突設される。
継手部の構造、形状は種々あるが、筒体の先端にフレアー加工によるフランジを具えたものがある。
上記フランジ付き継手部は、容器本体と別個に継手部を形成して容器本体に樹脂溶接にて取り付ける場合(以下、「従来例イ」と呼ぶ)と、容器を回転成形する金型に、継手用のキャビティを形成して容器本体と一体に継手部を形成する場合(以下、「従来例ロ」と呼ぶ)とがある。
上記フランジ付き継手部は、容器本体と別個に継手部を形成して容器本体に樹脂溶接にて取り付ける場合(以下、「従来例イ」と呼ぶ)と、容器を回転成形する金型に、継手用のキャビティを形成して容器本体と一体に継手部を形成する場合(以下、「従来例ロ」と呼ぶ)とがある。
従来例イの場合、継手部の樹脂溶接に手間が掛かり、又、樹脂溶接の信頼性の問題がある。
従来例ロの場合、回転成形の特性上、継手部は、容器の軸芯の延長上に設ける必要があり、継手部の個数と突設位置に制約を受ける。又、継手部用キャビティを設けるために、金型の構成が複雑となって、金型の製作コストが高くつく。更に、容器本体と継手部を別個の材料で形成することができない等の問題がある。
従来例ロの場合、回転成形の特性上、継手部は、容器の軸芯の延長上に設ける必要があり、継手部の個数と突設位置に制約を受ける。又、継手部用キャビティを設けるために、金型の構成が複雑となって、金型の製作コストが高くつく。更に、容器本体と継手部を別個の材料で形成することができない等の問題がある。
本発明は、継手部を形成するための大型の樹脂ブロックに、後の切削加工のためのチャック掴み部を設けておくことにより、容器胴部を回転成形後に、該胴部に融着一体化したフッ素樹脂ブロックに、高精度の切削加工を可能にし、以て、上記問題を解決できる、継手部を一体に具えた容器及びその製法を明らかにするものである。
請求項１の容器の製法は、フッ素系樹脂の回転成形によって形成され相手接続管部材(５)(5a)(5b)に対する継手部(３)を有する容器(１)の製法であって、回転成形金型(６)にフッ素系樹脂ブロック(30)を保持せしめておき、回転成形の際に、該回転成形によって成形される容器胴部(２)と前記樹脂ブロック(30)とを融着一体化させる工程と、型開き後に切削加工によって樹脂ブロック(30)を筒体(33)に形成し、次にフレアー加工によって該筒体(33)の先端にフランジ(35)を形成する工程とを含んでおり、回転成形の際に、容器胴部(２)から樹脂ブロック(30)側に低く環状に突出する首部(21)が容器胴部(２)と一体に回転成形される。
請求項２は、請求項１の容器(１)の製法において、フッ素系樹脂ブロック(30)は、切削加工及びフレアー加工によって継手部(３)となり且つ該切削加工の際のチャック掴み部(32)を有し、型開き後に、樹脂ブロック(30)上の前記チャック掴み部(32)を掴んで、切削加工によって樹脂ブロック(30)を筒体(33)に形成し、次にフレアー加工によって該筒体(33)の先端にフランジ(35)を形成する。
請求項３は、請求項１又は２に記載の容器の製法において、樹脂ブロック(30)の容器胴部(２)側の端面には、予め樹脂ブロック(30)の軸心側に徐々に凹む案内面(36)を形成しておく。
請求項４は、請求項１乃至３の何れかに記載の容器の製法において、フレアー加工は、容器胴部(２)及び筒体(33)の基端側を保護ケース(４)で覆ってから行ない、該保護ケース(４)のフランジ部(46)から臨出した筒体(33)の先端を、拡げ型にて押し拡げながら該フランジ部(46)に押しつける様にして筒体(33)にフランジ(35)を形成する。
請求項５の容器は、フッ素系樹脂の回転成形によって形成された容器胴部(２)と、相手接続管部材(５)(5a)(5b)に対するフッ素系樹脂製の継手部(３)とを一体に具え、請求項１乃至４の何れかに記載の方法で製造される。
請求項６は、請求項５に記載の容器において、保護ケース(４)に収容され継手部(３)のフランジ(35)が保護ケース(４)から臨出している。
請求項７は、請求項５又は６に記載の容器において、容器胴部(２)には突出高さの低い環状の首部(21)が継手部(３)側に形成され、該首部(21)が継手部(３)に融着して一体に繋がっている。
請求項８は、請求項５乃至７の何れかに記載の容器において、フッ素系樹脂ブロック(30)の内端面は、該ブロック(30)の軸心に向けて徐々に凹んでいる。
請求項９は、請求項５乃至８の何れかに記載の容器において、四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂(ＰＦＡ)、継手部(３)は、四フッ化エチレン樹脂(ＰＴＦＥ)にて形成されている。
請求項１の容器(１)の製法では、フッ素系樹脂ブロック(30)を、容器胴部(２)の回転成形時に該胴部と一体化させ、該樹脂ブロック(30)を切削加工して筒体(33)を形成し、該筒体(33)の先端にフレアー加工によってフランジ(35)を形成するため、前記従来例イに比べて、樹脂溶接の手間が不要で、又、溶接の信頼性の問題もない。又、前記従来例ロに比べて、回転成形金型に継手部成形用のキャビティは不要であり、回転成形金型の構成及び形状を簡素して、金型制作費を低く抑えることができる。
又、請求項１の容器(１)の製法では、胴部(２)の回転成形の際に、胴部(２)から樹脂ブロック(30)側に環状に突出する首部(21)を形成するために、該首部(21)の環状先端がフッ素系樹脂ブロック(30)の内側と融着する。
これによって、容器胴部(２)が熱収縮した際に、首部(21)が一種の緩衝材としての役割をなして、樹脂ブロック(30)との融着部にクラックが発生することを防止し、該融着部の引っ張り強度を高めることができる。
又、請求項１の容器(１)の製法では、胴部(２)の回転成形の際に、胴部(２)から樹脂ブロック(30)側に環状に突出する首部(21)を形成するために、該首部(21)の環状先端がフッ素系樹脂ブロック(30)の内側と融着する。
これによって、容器胴部(２)が熱収縮した際に、首部(21)が一種の緩衝材としての役割をなして、樹脂ブロック(30)との融着部にクラックが発生することを防止し、該融着部の引っ張り強度を高めることができる。
請求項２の容器(１)の製法では、前記従来例ロの様に、継手部(３)の位置、個数に制約を受けることもない。
請求項３の容器(１)の製法では、樹脂ブロック(30)の胴部(２)側となる内側端面に予め樹脂ブロック(30)の軸心側に凹む案内面(36)を形成しているため、容器(１)を回転成形金型(６)から取り出してからでは不可能であった樹脂ブロック(30)内面への案内面(36)の形成が可能となった。
尚、上記案内面(36)は、該案内面(36)の中央に位置する貫通孔(34)を液体の排出口とした場合、樹脂ブロック(30)の内端面上に液体が残留することを防止するためのものである。
尚、上記案内面(36)は、該案内面(36)の中央に位置する貫通孔(34)を液体の排出口とした場合、樹脂ブロック(30)の内端面上に液体が残留することを防止するためのものである。
請求項４の容器(１)の製法では、筒体(33)にフランジ(35)を形成するためのフレアー加工は、筒体(33)の基端側を、拡げ型によって押し拡げつつ保護ケース(４)上のフランジ部(46)に押しつける様にして行なうため、フレアー加工時に、筒体(33)を支えるための特別の受け金型は不要である。
又、筒体(33)にフランジ(35)を形成してから、保護ケース(４)を容器にセットする場合、保護ケース(４)を筒体(33)の軸芯を含む面内で分割可能とせねばならないが、容器(１)を保護ケース(４)にセットしてから、容器(１)の筒体(33)にフレアー加工によってフランジ(35)を形成する場合、その必要はなく、保護ケース(４)の構成を簡素化できる。
又、筒体(33)にフランジ(35)を形成してから、保護ケース(４)を容器にセットする場合、保護ケース(４)を筒体(33)の軸芯を含む面内で分割可能とせねばならないが、容器(１)を保護ケース(４)にセットしてから、容器(１)の筒体(33)にフレアー加工によってフランジ(35)を形成する場合、その必要はなく、保護ケース(４)の構成を簡素化できる。
請求項５の容器(１)は、フッ素系樹脂の回転成形によって形成された容器胴部(２)と、相手接続管部材(５)(5a)(5b)に対するフッ素系樹脂製の継手部(３)とを一体に具えているから、請求項１と同様の効果を奏する。
請求項６の容器(１)は、保護ケース(４)に収容され継手部(３)のフランジ(35)が保護ケース(４)から臨出しているから、前記請求項４の容器の製法が採用できる。
請求項７の容器(１)は、容器胴部(２)に形成した首部(21)が、該胴部成形時の熱収縮に対して緩衝材の役割をなして、継手部(３)との溶着部にクラックが生じることを防止できる。
請求項８の容器(１)は、フッ素系樹脂ブロック(30)の内端面に、該ブロック(30)の軸心に開設した貫通孔(34)側に凹んでいるから、該樹脂ブロック(30)の内端面上に液体が残留することを防止できる。
請求項９の容器(１)は、容器胴部(２)は四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂(ＰＦＡ)、継手部(３)は該ＰＦＡよりも融点の高い四フッ化エチレン樹脂(ＰＴＦＥ)にて形成されるから、回転成形金型(６)に予め継手部(３)の素材となるＰＴＦＥブロック(30)をセットしておき、ＰＦＡをその溶融温度に加熱して容器胴部(２)を回転成形する際に、ＰＴＦＥブロック(30)を溶融させることを防止できる。このため、ＰＴＦＥ製ブロック(30)とＰＦＡ製の容器胴部(２)の融着一体化、及び後工程でのＰＴＦＥブロック(30)に対する切削加工、該切削加工のためのＰＴＦＥブロック(30)に対するチャックキング保持に支障を来すことはない。
図１は、回転成形により形成された本発明の容器(１)を剛性の高い保護ケース(４)に収容し、脚部材(９)によって、保護ケース(４)と一緒に容器(１)を支持した状態を示し、図２はその断面図である。
容器(１)は、全体がフッ素系樹脂にて形成され、容器胴部(２)上に、相手接続管部材(５)(5a)(5b)に接続するための１又は複数の継手部(３)(３)(３)を突設している。
実施例の容器(１)は、上端に２つの継手部(３)(３)、下端に１つの継手部(３)を有している。
上部の２つの継手部(３)(３)の内、一方の継手部(３)は、容器(１)内の液体を使用場所へ送るための第１管部材(５)接続用であり、他方の継手部(３)は、窒素ガス等、容器(１)内の液体に対して不活性な圧力ガスを容器(１)内に導入するための第２管部材(5a)接続用である。
容器(１)下端の継手部(３)は、使い残りの液を排出するための第３管部材(5b)接続用である。
第１管部材(５)は、継手部(３)から外向きに延びる主管(50a)と、継手部(３)から容器(１)内の底側へ延びる補助管(50b)とからなり、両管(50a)(50b)は互いの対向端に鍔部(51)(51)を形成している。
尚、上記不活性ガスは、容器(１)内の液体の送給速度を調整するためのものである。
容器(１)は、全体がフッ素系樹脂にて形成され、容器胴部(２)上に、相手接続管部材(５)(5a)(5b)に接続するための１又は複数の継手部(３)(３)(３)を突設している。
実施例の容器(１)は、上端に２つの継手部(３)(３)、下端に１つの継手部(３)を有している。
上部の２つの継手部(３)(３)の内、一方の継手部(３)は、容器(１)内の液体を使用場所へ送るための第１管部材(５)接続用であり、他方の継手部(３)は、窒素ガス等、容器(１)内の液体に対して不活性な圧力ガスを容器(１)内に導入するための第２管部材(5a)接続用である。
容器(１)下端の継手部(３)は、使い残りの液を排出するための第３管部材(5b)接続用である。
第１管部材(５)は、継手部(３)から外向きに延びる主管(50a)と、継手部(３)から容器(１)内の底側へ延びる補助管(50b)とからなり、両管(50a)(50b)は互いの対向端に鍔部(51)(51)を形成している。
尚、上記不活性ガスは、容器(１)内の液体の送給速度を調整するためのものである。
実施例の容器胴部(２)は、四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂(ＰＦＡ)にて形成され、継手部(３)は、ＰＦＡよりも融点の高い四フッ化エチレン樹脂(ＰＴＦＥ)にて形成される。該継手部(３)は、後記の如く、インサート成形により容器胴部(２)と融着一体化している。
容器胴部(２)は、外部から容器(１)内の液面高さが分かる程度の乳白色半透明、継手部(３)は白色不透明である。
容器胴部(２)の肉厚は、２〜１０mm程度であるが、容器(１)の大きさ、必要強度、経済性、外部から液面高さを判別できる必要性の有無等を考慮して適宜決めればよい。回転成形の場合、回転成形金型(６)への材料樹脂の投入量によって、胴部(２)の肉厚を容易に調整できる。
容器胴部(２)は、外部から容器(１)内の液面高さが分かる程度の乳白色半透明、継手部(３)は白色不透明である。
容器胴部(２)の肉厚は、２〜１０mm程度であるが、容器(１)の大きさ、必要強度、経済性、外部から液面高さを判別できる必要性の有無等を考慮して適宜決めればよい。回転成形の場合、回転成形金型(６)への材料樹脂の投入量によって、胴部(２)の肉厚を容易に調整できる。
図５に示す如く、容器胴部(２)には、継手部(３)の位置に対応して口部が形成されている。実施例の口部は、胴部(２)に単に丸孔(22)を形成しただけではなく、孔縁が低く外側に突出して環状の首部(21)を形成している。首部(21)は外側へ徐々に肉厚となり、継手部(３)との融着部で最大肉厚となっている。
容器首部(21)の内面は、全周に亘って胴部から継手部(３)端面へ、断面が円弧状を呈する様に縮径しており、首部(21)内面に突出物は存在しない。
容器首部(21)の内面は、全周に亘って胴部から継手部(３)端面へ、断面が円弧状を呈する様に縮径しており、首部(21)内面に突出物は存在しない。
実施例の継手部(３)は、丸軸状ＰＴＦＥ樹脂ブロック(30)の軸芯に、ドリル、バイト等の切削刃によって貫通孔(34)を開設して筒体(33)を形成し、該筒体(33)の先端にフレアー加工によってフランジ(35)を形成している。
樹脂ブロック(30)の基端側は、切削によって貫通孔(34)を開設する際に、樹脂ブロック(30)を掴むためのチャック掴み部(32)となるものであって、少なくともチャックの掴み代分の長さを有している。
樹脂ブロック(30)の基端側は、切削によって貫通孔(34)を開設する際に、樹脂ブロック(30)を掴むためのチャック掴み部(32)となるものであって、少なくともチャックの掴み代分の長さを有している。
図１、図２に示す保護ケース(４)は、ステンレス鋼、ＰＶＣ(硬化ポリ塩化ビニル)等、耐食性及び剛性に優れた金属材料或いは合成樹脂にて、容器(１)の胴部及び継手部(３)の基端部をそれらの形状に沿って包囲する様に形成される。保護ケース(４)は、上下に２分割可能なケース本体(41)と蓋体(42)とからなり、本体ケース(41)の上端縁と、蓋体(42)の下端縁に突設されたフランジ(43)(44)どうしがボルト止めされている。
保護ケース(４)には、適所に窓孔(45)が開設され、容器(１)内の液面高さをケース外から目視できる。
保護ケース(４)には、前記容器(１)の各フランジ(35)が重なるフランジ部(46)(46)(46)が形成されており、
保護ケース(４)には、適所に窓孔(45)が開設され、容器(１)内の液面高さをケース外から目視できる。
保護ケース(４)には、前記容器(１)の各フランジ(35)が重なるフランジ部(46)(46)(46)が形成されており、
前記第１管部材(５)は、主管(50a)と補助管(50b)の夫々の鍔部(51)(51)を対向させ、主管(50a)に嵌めた環状の押え板(54)と保護ケース(４)のフランジ部(46)とをボルト止めして容器(１)に固定される。
主管(50a)と補助管(50b)の夫々の鍔部(51)(51)の間に環状のガスケット(52)が介装され、補助管(50b)の鍔部(51)と容器(１)のフランジ(35)との間にも環状のガスケット(53)が介装されている。
主管(50a)と補助管(50b)の夫々の鍔部(51)(51)の間に環状のガスケット(52)が介装され、補助管(50b)の鍔部(51)と容器(１)のフランジ(35)との間にも環状のガスケット(53)が介装されている。
前記第２管部材(5a)及び第３管部材(5b)は、夫々の鍔部(51)(51)を容器(１)のフランジ(35)(35)に対向させ、管部材(5a)(5b)に嵌めた環状の押え板(54)(54)と保護ケース(４)のフランジ部(46)(46)とをボルト止めして容器(１)に固定される。
管部材(5a)(5b)の鍔部(51)(51)と容器(１)のフランジ(35)との間に、環状のガスケット(53)(53)が介装されている。
管部材(5a)(5b)の鍔部(51)(51)と容器(１)のフランジ(35)との間に、環状のガスケット(53)(53)が介装されている。
上記の如く、容器(１)の上下のフランジ(35)(35)(35)が、保護ケース(４)上のフランジ(46)(46)(46)に外側から重なっており、容器(１)は、保護ケース(４)内に宙吊り状態に支持されている。
必要に応じて、保護ケース(４)と容器(１)との間に、弾性部材(図示せず)を介装すれば、保護ケース(４)内に容器(１)を一層安定して保持できる。
必要に応じて、保護ケース(４)と容器(１)との間に、弾性部材(図示せず)を介装すれば、保護ケース(４)内に容器(１)を一層安定して保持できる。
次に、上記保護ケース(４)に収容された容器(１)の製法について説明する。説明を簡潔にするため、容器(１)の継手部(３)は１つとする。
図３ａ、ｂに示す回転成形金型(６)を準備する。
回転成形金型(６)は、一端中央部に筒状の保持部(62)を突設し、保持部(62)の軸心を含む面で２分割可能である。
図３ａに示す如く、金型半体(61)に、容器胴部(２)と前記図５に示す容器首部(21)を形成するに足りる量のＰＦＡ樹脂の粉末(20)を投入し、該金型半体(61)の保持部半体(62a)に、継手部(３)となるＰＴＦＥ製の円柱状樹脂ブロック(30)を配置する。このとき、図５に示す如く、金型(６)の保持部(62)に対して、ＰＴＦＥ樹脂ブロック(30)の内側端面の位置が、保持部(62)の基端から少し先端側にずれた位置になる様に位置決めしてセットする。これは、容器胴部(２)と一体に突出高さの低い首部(21)を形成するためである。
図３ａ、ｂに示す回転成形金型(６)を準備する。
回転成形金型(６)は、一端中央部に筒状の保持部(62)を突設し、保持部(62)の軸心を含む面で２分割可能である。
図３ａに示す如く、金型半体(61)に、容器胴部(２)と前記図５に示す容器首部(21)を形成するに足りる量のＰＦＡ樹脂の粉末(20)を投入し、該金型半体(61)の保持部半体(62a)に、継手部(３)となるＰＴＦＥ製の円柱状樹脂ブロック(30)を配置する。このとき、図５に示す如く、金型(６)の保持部(62)に対して、ＰＴＦＥ樹脂ブロック(30)の内側端面の位置が、保持部(62)の基端から少し先端側にずれた位置になる様に位置決めしてセットする。これは、容器胴部(２)と一体に突出高さの低い首部(21)を形成するためである。
図３ｂに示す如く、２つの金型半体(61)(61)を閉じて回転成形金型(６)を組み立て、図３ｃに示す如く、加熱炉(７)内の回転支持枠(８)にセットする。
回転支持枠(８)は、回転駆動装置(図示せず)に連繋された駆動軸(81)と、該駆動軸(81)に直交し回転成形金型(６)を支持する支持軸(82)の２軸で回転成形金型(６)を３次元的に回転させる。
成形温度は、３２０〜４００℃が好ましく、ＰＦＡ樹脂の融点である３１０℃、ＰＴＦＥ樹脂の融点である３２７℃よりも少し高温度の３４０〜３８０℃とすることが一層望ましい。
成形時間は２〜４時間とする。
成形温度が３２０℃以下では、容器胴部(２)を形成するＰＦＡ樹脂と、継手部(３)となるＰＴＦＥ樹脂ブロック(30)の溶着が不十分となる。４００℃を越えるとＰＦＡ樹脂とＰＴＦＥ樹脂ブロック(30)の熱分解が進行し易くなる。
図５に示す如く、容器胴部(２)を形成するＰＦＡ樹脂はＰＴＦＥ樹脂ブロック(30)の内側端面の外周部に環状に融着するだけで、該端面の中央部側には融着しない。これは、該端面の中央部側ではＰＦＡ樹脂と融着する温度に達しないためである。
加熱炉(７)から回転成形金型(６)を取り出して、冷却炉(図示せず)中にて冷却させると、樹脂の熱収縮によって、容器(１)が金型(６)内面から離型する。
回転支持枠(８)は、回転駆動装置(図示せず)に連繋された駆動軸(81)と、該駆動軸(81)に直交し回転成形金型(６)を支持する支持軸(82)の２軸で回転成形金型(６)を３次元的に回転させる。
成形温度は、３２０〜４００℃が好ましく、ＰＦＡ樹脂の融点である３１０℃、ＰＴＦＥ樹脂の融点である３２７℃よりも少し高温度の３４０〜３８０℃とすることが一層望ましい。
成形時間は２〜４時間とする。
成形温度が３２０℃以下では、容器胴部(２)を形成するＰＦＡ樹脂と、継手部(３)となるＰＴＦＥ樹脂ブロック(30)の溶着が不十分となる。４００℃を越えるとＰＦＡ樹脂とＰＴＦＥ樹脂ブロック(30)の熱分解が進行し易くなる。
図５に示す如く、容器胴部(２)を形成するＰＦＡ樹脂はＰＴＦＥ樹脂ブロック(30)の内側端面の外周部に環状に融着するだけで、該端面の中央部側には融着しない。これは、該端面の中央部側ではＰＦＡ樹脂と融着する温度に達しないためである。
加熱炉(７)から回転成形金型(６)を取り出して、冷却炉(図示せず)中にて冷却させると、樹脂の熱収縮によって、容器(１)が金型(６)内面から離型する。
図３dに示す如く、回転成形金型(６)を型開きして容器(１)を取り出し、ＰＴＦＥ樹脂ブロック(30)基端側のチャック掴み部(32)を、旋盤、マシニングセンター等の切削機のチャック(図示せず)で掴んで支持し、容器(１)を静止保持したまま、ドリル、バイト等の切削刃(図示せず)を回転させ、ＰＴＦＥ樹脂ブロック(30)の軸芯に、図４ａに示す如く、貫通孔(34)を開設して筒体(33)を形成する。
尚、図４ａに示すＰＴＦＥ樹脂ブロック(30)に対する切削穿孔加工の際に、必要に応じて容器胴部(２)を保持部材(図示せず)によって補助的に保持しておいてもよい。容器胴部(２)が大型になるほど、該胴部を補助的に支持した方が、切削穿孔加工を安定して精度よく行うことができる。
次に、図４ｂに示す如く、容器(１)に保護ケース(４)である本体ケース(41)と蓋体(42)を被せ、図４ｃに示す如く、本体ケース(41)と蓋体(42)のフランジ(43)(44)をボルトで締付け固定し、保護ケース(４)のフランジ部(46)から容器(１)の筒体(33)の先端側を突出させる。
次に、図４ｃに示す如く、保護ケース(４)のフランジ部(46)から臨出した筒体(33)の先端にフレアー加工を行ない、図４ｄに示す如く、外向きフランジ(35)を形成する。
フレアー加工は、筒体(33)の先端を加熱軟化させて拡げ型(図示せず)の円錐面を押し当てて行う。押し拡げられた筒体(33)の先端は保護ケース(４)のフランジ部(46)に押しつけられてフランジ(35)を形成する。
上記フレアー加工では、円錐面の角度が異なる複数の拡げ型を用いて段階的に行う。
筒体(33)の加熱軟化は、ヒータ内蔵の拡げ型を用いて行う、或いは、熱風を筒体の先端側に吹き付けて行う等、手段は問わない。
フレアー加工は、筒体(33)の先端を加熱軟化させて拡げ型(図示せず)の円錐面を押し当てて行う。押し拡げられた筒体(33)の先端は保護ケース(４)のフランジ部(46)に押しつけられてフランジ(35)を形成する。
上記フレアー加工では、円錐面の角度が異なる複数の拡げ型を用いて段階的に行う。
筒体(33)の加熱軟化は、ヒータ内蔵の拡げ型を用いて行う、或いは、熱風を筒体の先端側に吹き付けて行う等、手段は問わない。
上記フレアー加工は、筒体(33)の先端側を、拡げ型によって押し拡げつつ保護ケース(４)上のフランジ部(46)に押しつける様にして行なうため、筒体(33)の押し拡がり部分を支えるための特別の受け金型は不要である。
又、筒体(33)にフランジ(35)を形成してから、保護ケース(４)を容器(１)にセットする場合であれば、保護ケース(４)を筒体(33)の軸芯を含む面内で分割可能とせねばならないが、実施例の様に、容器(１)を保護ケース(４)にセットしてから、容器(１)の筒体(33)にフレアー加工によってフランジ(35)を形成する場合、その必要はなく、保護ケース(４)の構成を簡素化できる。
又、筒体(33)にフランジ(35)を形成してから、保護ケース(４)を容器(１)にセットする場合であれば、保護ケース(４)を筒体(33)の軸芯を含む面内で分割可能とせねばならないが、実施例の様に、容器(１)を保護ケース(４)にセットしてから、容器(１)の筒体(33)にフレアー加工によってフランジ(35)を形成する場合、その必要はなく、保護ケース(４)の構成を簡素化できる。
尚、前記容器の製法において、回転成形の工程で、回転成形金型(６)に対する加熱と冷却による、金型(６)内の空気の膨張、収縮に対処するため、金型(６)の内と外を連通させるためのガス抜きパイプ(図示せず)が必要である。ガス抜きパイプは、ＰＴＦＥ樹脂ブロック(30)を貫通して配備しておく。
実施例の様に、継手部(３)が複数の場合、１つの継手部用の樹脂ブロック(30)をガス抜きパイプ挿通用に肉厚筒状体とし、他の継手部用樹脂ブロック(30)は中実体で可い。
筒状体の樹脂ブロックに対しても、前記切削加工によって、筒孔を拡げて相手管部材を挿入する貫通孔(34)を形成するから、切削加工前の樹脂ブロックが肉厚の筒状体であることに問題はない。
実施例の様に、継手部(３)が複数の場合、１つの継手部用の樹脂ブロック(30)をガス抜きパイプ挿通用に肉厚筒状体とし、他の継手部用樹脂ブロック(30)は中実体で可い。
筒状体の樹脂ブロックに対しても、前記切削加工によって、筒孔を拡げて相手管部材を挿入する貫通孔(34)を形成するから、切削加工前の樹脂ブロックが肉厚の筒状体であることに問題はない。
上記容器の製法では、胴部(２)の回転成形の際に、胴部(２)からＰＴＦＥ樹脂ブロック(30)側に低く環状に突出する首部(21)が形成されるために、該首部(21)の環状先端が該樹脂ブロック(30)の内側と融着する。
上記首部(21)は、容器胴部(２)と継手部(３)との融着部の引っ張り強度を高めることに寄与している。
即ち、容器回転成形の冷却工程において、容器胴部(２)が熱収縮した際に、ＰＴＦＥ樹脂ブロック(30)を胴部側に引っ張る力が作用する。ＰＴＦＥ樹脂ブロック(30)は金型(６)の保持部(62)を滑って容器(１)側に移動して、胴部(２)との間にクラックが生じることを防止する役割をなす。首部(21)が一種の緩衝材としての役割を果たして、樹脂ブロック(30)との融着部にクラックが発生することを防止したと言える。
然も、首部(21)の存在によって、ＰＴＦＥ樹脂ブロック(30)が容器胴部(２)の肉厚に食い込むことは防止される。
上記首部(21)は、容器胴部(２)と継手部(３)との融着部の引っ張り強度を高めることに寄与している。
即ち、容器回転成形の冷却工程において、容器胴部(２)が熱収縮した際に、ＰＴＦＥ樹脂ブロック(30)を胴部側に引っ張る力が作用する。ＰＴＦＥ樹脂ブロック(30)は金型(６)の保持部(62)を滑って容器(１)側に移動して、胴部(２)との間にクラックが生じることを防止する役割をなす。首部(21)が一種の緩衝材としての役割を果たして、樹脂ブロック(30)との融着部にクラックが発生することを防止したと言える。
然も、首部(21)の存在によって、ＰＴＦＥ樹脂ブロック(30)が容器胴部(２)の肉厚に食い込むことは防止される。
図５は、首部(21)の突出高さが１.５mmの場合、図６は首部が存在せず、容器胴部(２)に外面にＰＴＦＥ樹脂ブロック(30)が融着している場合(首部高さ０mm)、図７は、ＰＴＦＥブ樹脂ブロック(30)が容器胴部の肉厚に食い込んだ状態の場合(首部)高さ−２.０mm)を示しており、下記の表に、それらの融着部の強度を、回転成形温度別で示す。
但し、＋１０℃の場合、成形品(容器)は離型しなかった。
首部(21)の高さ−２.０mmの場合のみ容器胴部(２)との融着強度は、成形温度により大きく左右され、±０mm、＋１.５mmでは成形温度による強度に余り差は生じない。
数値だけ見ると、首部(21)高さが±０mmの方が、首部(21)高さ＋１.５mmよりも良好である。しかし、首部(21)の高さが±０mmとなる様に、ＰＴＦＥ樹脂ブロック(30)を回転成形金型(６)の保持部(62)にセットした場合、位置決めの誤差によって、首部(21)がマイナス高さになる虞れがあり、この場合のＰＴＦＥ樹脂ブロック(30)とＰＦＡ樹脂である容器胴部(２)の融着強度の信頼性に問題が生じる。
首部(21)の高さを必要以上に大きくすることは、ＰＦＡ樹脂を無駄に消費することになるだけであり、ＰＴＦＥ樹脂ブロック(30)との融着強度の向上に寄与しない。
以上のことから、首部(21)の高さは、０mm以上とし、望ましくは３mm以下とする。
首部(21)の高さ−２.０mmの場合のみ容器胴部(２)との融着強度は、成形温度により大きく左右され、±０mm、＋１.５mmでは成形温度による強度に余り差は生じない。
数値だけ見ると、首部(21)高さが±０mmの方が、首部(21)高さ＋１.５mmよりも良好である。しかし、首部(21)の高さが±０mmとなる様に、ＰＴＦＥ樹脂ブロック(30)を回転成形金型(６)の保持部(62)にセットした場合、位置決めの誤差によって、首部(21)がマイナス高さになる虞れがあり、この場合のＰＴＦＥ樹脂ブロック(30)とＰＦＡ樹脂である容器胴部(２)の融着強度の信頼性に問題が生じる。
首部(21)の高さを必要以上に大きくすることは、ＰＦＡ樹脂を無駄に消費することになるだけであり、ＰＴＦＥ樹脂ブロック(30)との融着強度の向上に寄与しない。
以上のことから、首部(21)の高さは、０mm以上とし、望ましくは３mm以下とする。
図８は、上記引張り強度の試験機を示している。
容器胴部(２)のＰＴＦＥ樹脂ブロック(30)の付け根近傍を該樹脂ブロックと同心の略円形に切り取り、試験機の挟み部材(101)(102)の間に切取り胴部(２)を挟圧保持し、ＰＴＦＥ樹脂ブロック(30)の軸心を貫通させた引張り治具(103)によって該樹脂ブロック(30)引っ張り、該樹脂ブロック(30)と胴部(２)の融着部が破断したときの荷重を計測した。
容器胴部(２)のＰＴＦＥ樹脂ブロック(30)の付け根近傍を該樹脂ブロックと同心の略円形に切り取り、試験機の挟み部材(101)(102)の間に切取り胴部(２)を挟圧保持し、ＰＴＦＥ樹脂ブロック(30)の軸心を貫通させた引張り治具(103)によって該樹脂ブロック(30)引っ張り、該樹脂ブロック(30)と胴部(２)の融着部が破断したときの荷重を計測した。
上記実施例の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或いは範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
例えば、上記実施例では、継手部(３)の切削穿孔加工は、継手部(３)の素材であるフッ素系樹脂ブロック(30)を掴んで容器(１)を静止保持し、ドリル等の切削刃を回転させて行なったが、場合によっては、フッ素系樹脂ブロック(30)を掴んだ状態で該樹脂ブロックを含む容器を回転させ、切削刃を該樹脂ブロックに当てて、貫通孔(34)を切削加工することも可能である。
１ 容器
２ 容器胴部
３ 継手部
30 樹脂ブロック
32 チャック掴み部
33 筒体
34 貫通孔
35 フランジ
４ 保護ケース
46 フランジ部
６．回転成形金型
２ 容器胴部
３ 継手部
30 樹脂ブロック
32 チャック掴み部
33 筒体
34 貫通孔
35 フランジ
４ 保護ケース
46 フランジ部
６．回転成形金型
Claims (9)
- フッ素系樹脂の回転成形によって形成され相手接続管部材(５)(5a)(5b)に対する継手部(３)を有する容器(１)の製法であって、
回転成形金型(６)にフッ素系樹脂ブロック(30)を保持せしめておき、回転成形の際に、該回転成形によって成形される容器胴部(２)と前記樹脂ブロック(30)とを融着一体化させる工程と、
型開き後に切削加工によって樹脂ブロック(30)を筒体(33)に形成し、次にフレアー加工によって該筒体(33)の先端にフランジ(35)を形成する工程とを含んでおり、
回転成形の際に、容器胴部(２)から樹脂ブロック(30)側に低く環状に突出する首部(21)が容器胴部(２)と一体に回転成形される、継手部を一体に具えた容器の製法。 - フッ素系樹脂ブロック(30)は、切削加工及びフレアー加工によって継手部(３)となり且つ該切削加工の際のチャック掴み部(32)を有し、
型開き後に、樹脂ブロック(30)上の前記チャック掴み部(32)を掴んで、切削加工によって樹脂ブロック(30)を筒体(33)に形成し、次にフレアー加工によって該筒体(33)の先端にフランジ(35)を形成する請求項１に記載の、継手部を一体に具えた容器の製法。 - 樹脂ブロック(30)の容器胴部(２)側の端面には、予め樹脂ブロック(30)の軸心側に徐々に凹む案内面(36)を形成しておく請求項１又は２に記載の、継手部を一体に具えた容器の製法。
- フレアー加工は、容器胴部(２)及び筒体(33)の基端側を保護ケース(４)で覆ってから行ない、該保護ケース(４)のフランジ部(46)から臨出した筒体(33)の先端を加熱軟化させ、拡げ型にて押し拡げながら該フランジ部(46)に押しつける様にして筒体(33)にフランジ(35)を形成する請求項１乃至３の何れかに記載の、継手部を一体に具えた容器の製法。
- フッ素系樹脂の回転成形によって形成された容器胴部(２)と、相手接続管部材(５)(5a)(5b)に対するフッ素系樹脂製の継手部(３)とを一体に具え、請求項１乃至４の何れかに記載の方法で製造された、継手部を一体に具えた容器。
- 保護ケース(４)に収容され継手部(３)のフランジ(35)が保護ケース(４)から臨出している、請求項５に記載の継手部を一体に具えた容器。
- 容器胴部(２)には突出高さの低い環状の首部(21)が継手部(３)側に形成され、該首部(21)が継手部(３)に融着して一体に繋がっている、請求項５又は６に記載の継手部を一体に具えた容器。
- フッ素系樹脂ブロック(30)の内端面は、該ブロック(30)の軸心に向けて徐々に凹んでいる、請求項５乃至７の何れかに記載の継手部を一体に具えた容器。
- 容器胴部(２)は、四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂(ＰＦＡ)、継手部(３)は、四フッ化エチレン樹脂(ＰＴＦＥ)にて形成されている請求項５乃至８の何れかに記載の、継手部を一体に具えた容器。
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