JPH0631656B2 - 管材およびその製造方法 - Google Patents

管材およびその製造方法

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JPH0631656B2
JPH0631656B2 JP24248085A JP24248085A JPH0631656B2 JP H0631656 B2 JPH0631656 B2 JP H0631656B2 JP 24248085 A JP24248085 A JP 24248085A JP 24248085 A JP24248085 A JP 24248085A JP H0631656 B2 JPH0631656 B2 JP H0631656B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は,液体を通流させるために配管される管財に関
し,特に,超高純度の水,化学薬品等の通流に適した接
合可能な管材およびその製造方法に関する。
(従来の技術) 近年,半導体などの電子部品の製造工程において必要な
水や化学薬品は超高純度であることが要求される。従っ
て,その通流時に外部から不純物が根入したり通液が外
部へ洩れ出ないことが必須要件となる。半導体の製造工
程に必要なこれら液体は,耐薬品性・耐蝕性に優れたフ
ッ素樹脂製の管材でなる配管内を通流する。フッ素樹脂
製の管材としては,従来,ポリテトラフルオロエチレン
(PTFE)が耐薬品性・耐蝕性に優れ,しかも廉価で
あるとの理由から,頻繁に使用されている。配管に際し
重要なことは,管財同士の接合部における通液の漏れお
よび外部からの不純物の混入を確実に防止することであ
る。上述の配管がPTFE製の管材でなる場合には,P
TFEがその物理特性のゆえに溶融されにくく,それゆ
え,PTFEで作られた管材同士を溶着することができ
ない。PTFE製の管材同士の接合は,そのため,各管
材の端部同士を接着材により,あるいは別に製作された
カップリングを用いて行われねばならない。接着剤を用
いる場合には,接着不足や接着剤の経時的劣化などが原
因で,各管材同士の接合部分からの通液の漏れおよび/
もしくは不純物の混入を確実に防止しえない。また,P
TFE製の個々の管材を超高精度で連結させうるカップ
リングを製作し管材に取り付けることは至難であり,し
かも著しいコスト高となる。
近時,フッ素樹脂として,溶融成形の可能なテトラフル
オロエチレン−パ−フルオロビニルエーテル共重合体
(PFA),テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロ
プロピレン共重合体(FEP),テトラフルオロエチレ
ン−エチレン共重合体(ETFE)等が開発されてい
る。これらのフッ素樹脂を管財に成形し,これを配管す
る場合には,管材同士を熱融着により簡単かつ確実に接
合させることができる。従って,接合部における通液の
漏れおよび外部からの不純物の混入を確実に防止し得
る。しかしながら,これらのフッ素樹脂はいづれも高価
であるため,これを配管用に用いることは経済性の点で
問題がある。
またPTFE製の二つの成形体を,PFA製を中間層と
して互いに接合された複合成形体が開発されている(特
公昭56-36064号公報参照)。この複合体は高圧力下,お
よび高温下で製造される。このような成形体は,それ自
体の接合性は良好である。しかし,一旦製造された成形
体同士を別の成形体を介して接合させることは,結局P
TFE製の成形体同士を接着剤により接合させることに
なり,従って,この接合成形体を管財として用いること
は前述のPTFE製の管材同士を接着剤により接合させ
る場合と同様の問題を生じる。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は上記従来の問題点を解決するものであり,その
目的は熱融着による接合が可能であり,通液の漏れおよ
び外部からの不純物の混入を確実に防止し得る新規な管
材およびその製造方法を提供することにある。本発明の
他の目的は,配管に際しての接合が容易な新規な管財お
よびその製造方法を提供することにある。本発明のさら
に他の目的は,廉価であって経済性に優れた管財および
その製造方法を提供することにある。
(問題点を解決するための手段) 本発明の管財は,溶融成形不可能なポリテトラフルオロ
エチレン(PTFE)よりなる本体部と,該本体部の少
なくとも一方の端部に溶融成形可能なフッ素樹脂よりな
る接合部を一体成形してなりそのことにより上記目的が
達成される。
接合部はテトラフルオロエチレン−パーフルオロビニル
エーテル共重合体(PFA),テトラフルオロエチレン
−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP),もし
くはテトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ET
FE)よりなる。本体部は直線状,円弧状,もしくはL
字状に形成され,したがって得られる管材はそれぞれ筒
状管材,曲管材,もしくはL型管財である。
該管材は,ダイシリンダーの軸心にマンドレルを配し,
充填部,焼成部および冷却部を順次構成してなるキャビ
ティ部の該充填部に,溶融成形可能なフッ素樹脂,溶融
成形不可能なポリテトラフルオロエチレン(PTF
E),および溶融成形不可能なフッ素樹脂を順次圧入す
ることにより製造される。
(実施例) 以下に本発明を実施例について説明する。
本発明に係る管材は,第1図に示すように,円筒状の本
体部1の各端部に,本体部1よりも充分に短い接合部
2,2をそれぞれ同軸に一体成形してなる。本体部1
は,溶融粘度が高く,融点以上でも流動しないPTFE
で作られる。接合部2は,溶融成形可能な,例えば,P
FAで作られる。
本発明に係る管材は,第1図に示すような直管材に限ら
ず,例えば第2図に示すように,本体部1が円弧状に屈
曲してなる曲管材,あるいは第3図に示すように,本体
部がL字状に成形され,したがって全体がL型をなす管
材であってもよい。
本発明に係る管材同士の接合は,各管材の端部を構成す
る溶融容易なPFA製接合部2同士を熱融着させること
によりなされる。接合時に必要に応じて接合部内面を円
滑に成形する。これにより両者は堅固に接続され,接合
部における漏れおよび外部からの不純物の混入が確実に
防止できる。
本体部の管材は,例えば,次のようにして製造される: 第4図に示すように,用いられる管材成形型100は,外
型としてのダイシリンダー4とこのダイシリンダー4に
同軸に配置された内型としてのマンドレル3とを有す
る。ダイシリンダー4とマンドレル3とで形成されるキ
ャビティ部10は,所望の管材と同一形状をなし,その上
部から下部に沿って順次充填部41,焼成部42,および冷
却部43を構成している。充填部41の上方は押出機40に接
続され,管材の成形に必要な樹脂材料がこの押出機40か
ら充填部41へ加圧充填される。この充填部41は接合部樹
脂材料,例えばPFAを溶融させる温度(約310 ℃)に
保持されている。焼成部42は,本体部樹脂材料のPTF
Eを焼成するが接合部樹脂材料のPFAを熱分解させな
い温度(約360 〜400 ℃)に保持されている。
まず,所定量の粉末状PFA5がキャビティ部10内へ圧
入され,次いで,その上から所定量の粉末状のPTFE
6が圧入される。次いで,されにその上から所定量の粉
末状PFA5が圧入される。先に投入された粉末状PF
A5は充填部41で溶融されつつ,その上の粉末状PTF
E6におされて焼成部42に達する。溶融PFA5はこの
焼成部42においても溶融状態を維持する。粉末状PTF
E6は,その上に粉末状PFA6に押されてキャビティ
部形状に沿った塊状となり充填部41を経て焼成部42に達
する。塊状PTFE6はこの焼成部42にて焼成され粒子
相互が分子レベルで融着する。PTFE6は溶融される
ことなく固形状態を保つため,溶融PTA5と塊状もし
くは焼成PTFE6との界面はキャビティ部10内で終始
乱れることがない。しかも,固形状態を保つPTFE6
は溶融PFA5の加圧材としても有効に機能する。次い
で,これら樹脂材料はキャビティ部10内を進み,冷却部
43に達成する。ここで冷却されてのち下端開口部44から
系外へ排出される。排出された成形品は本体部がPTF
Eでなりその両端部がそれぞれPFAでなる第1図に示
された筒状管材である。本体部1と両端部2,2 との界面
は平滑である。三者は堅固に一体化しており,JIS規
定にもとづく破壊試験にパスすることが確認された。
成形操作中,各樹脂材料間の界面に乱れが生じないた
め,最終的に得られる管材成形品の本体部1と端部2と
の各寸法は各樹脂材料の投入量により一義的に決まる。
それゆえ,PFAとPTFEとの樹脂材料の所定量を交
互に型100 内へ投入することにより,PFAとPTFE
とでなる所定長の複合管材が得られうる。
キャビティ部10の形状は直線状に限定されることはな
く,円弧状やL字状とすることにより,第2図に示され
るような曲管材や第3図に示されるようなL型管材が成
形されうる。
(発明の効果) 本発明は管材はこのように,溶融成形不可能なPTFE
製の本体部の少なくとも一方の端部に,PFA等の溶融
成形可能なフッ素樹脂製の接合部を一体成形して得られ
るため,配管に際し,連結すべき管材の接合端部同士を
熱融着することにより管材同士を簡単かつ確実に接合し
うる。従って,配管現場においても格別の熟練を要する
ことなく管財同士の接合が容易になされうる。管材同士
を熱溶着により接続できるため,接続部からの通液の漏
れおよび外部から管内への不純物の混入のおそれがな
い。1つの管材における本体部と接合部とは一体成形さ
れているため,両者の接続部における通液の漏れおよび
外部から管内への不純物の混入のおそれのないことはい
うまでもない。PFA等の高価なフッ素樹脂を1本の管
材における端部にしか使用しないため,得られる管材は
経済性にも優れている。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の管材の一実施例を示す側面図,第2図
および第3図は,それぞれ本発明の管材の他の実施例を
示す側面図,第4図は本発明に係る管材の製造に使用さ
れる成形装置の一例を示す縦断面図である。 1……本体部,2……接合部,3……マンドレル,4…
…ダイシリンダー,5……PFA,6……PTFE,10
……キャビティ部,41……充填部,42……焼成部,100
……成形型。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】溶融成形不可能なポリテトラフルオロエチ
    レン(PTFE)よりなる本体部と,該本体部の少なく
    とも一方の端部に溶融成形可能なフッ素樹脂よりなる接
    合部を一体成形してなる管材。
  2. 【請求項2】前記接合部はテトラフルオロエチレン−パ
    ーフルオロビニルエーテル共重合体(PFA),テトラ
    フルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
    (FEP),もしくはテトラフルオロエチレン−エチレ
    ン共重合体(ETFE)よりなる特許請求の範囲第1項
    に記載の管材。
  3. 【請求項3】前記本体部は直線状である特許請求の範囲
    第1項に記載の管材。
  4. 【請求項4】前記本体部は円弧状である特許請求の範囲
    第1項に記載の管材。
  5. 【請求項5】前記本体部はL字状である特許請求の範囲
    第1項に記載の管材。
  6. 【請求項6】ダイシリンダーの軸心にマンドレルを配
    し,充填部,焼成部および冷却部を順次構成してなるキ
    ャビティ部の該充填部に,溶融成形可能なフッ素樹脂,
    溶融成形不可能なポリテトラフルオロエチレン(PTF
    E),および溶融成形不可能なフッ素樹脂を順次圧入す
    る管材の製造方法。
  7. 【請求項7】前記フッ素樹脂の溶融温度はPTFEの溶
    融温度よりも低い特許請求の範囲第6項に記載の管材の
    製造方法。
  8. 【請求項8】前記充填部の温度は成形可能なフッ素樹脂
    の溶融温度に保持されている特許請求の範囲第7項に記
    載の管材の製造方法。
  9. 【請求項9】前記焼成部の温度はPTFEのみを焼成
    し,前記フッ素樹脂を熱分解させない温度に保持されて
    いる特許請求の範囲第8項に記載の管材の製造方法。
  10. 【請求項10】前記成形可能なフッ素樹脂はテトラフル
    オロエチレン−パーフルオロビニルエーテル共重合体
    (PFA),テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロ
    プロピレン共重合体(FEP),もしくはテトラフルオ
    ロエチレン−エチレン共重合体(ETFE)である特許
    請求の範囲第7項に記載の管材の製造方法。
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