JPH07114911B2 - 延伸ポリテトラフルオロエチレン製チューブ状容器 - Google Patents
延伸ポリテトラフルオロエチレン製チューブ状容器Info
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- JPH07114911B2 JPH07114911B2 JP1508081A JP50808189A JPH07114911B2 JP H07114911 B2 JPH07114911 B2 JP H07114911B2 JP 1508081 A JP1508081 A JP 1508081A JP 50808189 A JP50808189 A JP 50808189A JP H07114911 B2 JPH07114911 B2 JP H07114911B2
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Description
【発明の詳細な説明】 (発明の分野) 本発明は、内部に吸着材を含む新規なチューブ状容器に
係わり、より詳しくは、壁が非常に小さい孔を有して、
気体、特定の液体及び溶質は透過するがその他の大きい
物質及びその他の特定の液体は不透過性である新規な容
器に関する。
係わり、より詳しくは、壁が非常に小さい孔を有して、
気体、特定の液体及び溶質は透過するがその他の大きい
物質及びその他の特定の液体は不透過性である新規な容
器に関する。
(発明の背景) 雰囲気中の気体状不純物を除去するために吸着材を含む
容器は知られている。例えば、それらは、湿気のない雰
囲気が重要な用途、例えば、吸湿性物質を乾燥状態に保
つ場合において、乾燥雰囲気を保持するために空気から
水蒸気を除去するために用いられる。もう1つの例は、
例えば、コンピューターディスクドライブのヘッド(粘
着)損傷を防止する場合のように、有機質蒸気に敏感な
局所環境の汚染を避けるためにそのような蒸気を除去す
る場合である。
容器は知られている。例えば、それらは、湿気のない雰
囲気が重要な用途、例えば、吸湿性物質を乾燥状態に保
つ場合において、乾燥雰囲気を保持するために空気から
水蒸気を除去するために用いられる。もう1つの例は、
例えば、コンピューターディスクドライブのヘッド(粘
着)損傷を防止する場合のように、有機質蒸気に敏感な
局所環境の汚染を避けるためにそのような蒸気を除去す
る場合である。
吸着材の表面積が最大化された場合に雰囲気中からの吸
着による物質除去の効率がより増大することは周知であ
る。したがって、吸着材の粒径が小さい程、不純物除去
の効率が増大する。しかしながら、粒径が小さい程、塵
状の微粒子もより多く存在する。さらに、粗大の吸着材
でも粗大粒子の相互摩擦により微粒子を発生する。
着による物質除去の効率がより増大することは周知であ
る。したがって、吸着材の粒径が小さい程、不純物除去
の効率が増大する。しかしながら、粒径が小さい程、塵
状の微粒子もより多く存在する。さらに、粗大の吸着材
でも粗大粒子の相互摩擦により微粒子を発生する。
吸着材粒子を保護するために、通常、保護用多孔質材料
(気体成分又はその他の成分の透過を許容する材料)を
用いて吸着材を包囲し封入する。しかし、保護材料の孔
が大きすぎると、吸着材の微粒子はその孔を通過し逃散
して外部環境を汚染する。このような逃散を防止するた
めには、保護カバー材料は、非常に小さい微粒子の逃散
を防止するのに十分に小さい、即ち10ミクロン、或いは
さらに1ミクロン以下の粒径の孔を有することが望まし
い。
(気体成分又はその他の成分の透過を許容する材料)を
用いて吸着材を包囲し封入する。しかし、保護材料の孔
が大きすぎると、吸着材の微粒子はその孔を通過し逃散
して外部環境を汚染する。このような逃散を防止するた
めには、保護カバー材料は、非常に小さい微粒子の逃散
を防止するのに十分に小さい、即ち10ミクロン、或いは
さらに1ミクロン以下の粒径の孔を有することが望まし
い。
(発明の概要) 本発明はその様な保護カバーを有する吸着材含有装置を
提供する。この装置は、雰囲気中に存在する気体成分を
選択的に吸着する容器からなり、その容器は延伸多孔質
ポリテトラフルオロエチレンのチューブ構造を有し、そ
のチューブ構造の両端は封止されて中に存在する吸着材
を囲包し、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンの孔
は約0.1〜1ミクロンの平均径を有し5ミクロンより大
きい径の孔は実質的に存在しない。
提供する。この装置は、雰囲気中に存在する気体成分を
選択的に吸着する容器からなり、その容器は延伸多孔質
ポリテトラフルオロエチレンのチューブ構造を有し、そ
のチューブ構造の両端は封止されて中に存在する吸着材
を囲包し、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンの孔
は約0.1〜1ミクロンの平均径を有し5ミクロンより大
きい径の孔は実質的に存在しない。
(図面の説明) 図1は吸着材を中に含むチューブ状容器の内部を示すた
めに切断した本発明のチューブ状容器の1態様を図示す
る。
めに切断した本発明のチューブ状容器の1態様を図示す
る。
図2は図1の線分2−2に沿って切断したしかし内部に
吸着材を含まないチューブ状容器の図である。
吸着材を含まないチューブ状容器の図である。
(発明の説明) 図面を参照すると、本発明のチューブ状容器は各端部11
がシールされて吸着材粒子12を封入する延伸多孔質ポリ
テトラフルオロエチレン製チューブ10からなる。
がシールされて吸着材粒子12を封入する延伸多孔質ポリ
テトラフルオロエチレン製チューブ10からなる。
このチューブはポリテトラフルオロエチレンの強度及び
壁の厚みに応じて僅かに柔軟性であることから非常に柔
軟であることまでできる。大部分の用途では、肉厚は平
均で10〜50ミル(250〜1250ミクロン)であろう。延伸
多孔質ポリテトラフルオロエチレン製チューブは米国特
許第410392号、同第4178390号、同第4075679号及び同第
3953566号に記載された手順に従って作成した。より詳
しく述べると、凝固した分散ポリテトラフルオロエチレ
ン(PTFE)を少し潤滑し、環状ダイ押出機からペースト
として押出した。一連の加熱及び延伸工程において潤滑
剤は蒸発しPTFE構造は空隙率又は多孔度が最終的に薬30
〜80%になるように延伸する。得られるチューブはPTFE
の結晶融解温度より高い温度に加熱して焼結させる。一
連の条件下では、内径0.079インチ、肉厚0.016インチ、
最大孔径2.0μm、多孔度50%、1.27cmH2O圧力下の壁通
気度0.005cm/secを有するチューブが作成される。別の
条件下では、内径0.50インチ、肉厚0.039インチ、最大
孔径3.5μm、多孔度70%のチューブが作成される。
壁の厚みに応じて僅かに柔軟性であることから非常に柔
軟であることまでできる。大部分の用途では、肉厚は平
均で10〜50ミル(250〜1250ミクロン)であろう。延伸
多孔質ポリテトラフルオロエチレン製チューブは米国特
許第410392号、同第4178390号、同第4075679号及び同第
3953566号に記載された手順に従って作成した。より詳
しく述べると、凝固した分散ポリテトラフルオロエチレ
ン(PTFE)を少し潤滑し、環状ダイ押出機からペースト
として押出した。一連の加熱及び延伸工程において潤滑
剤は蒸発しPTFE構造は空隙率又は多孔度が最終的に薬30
〜80%になるように延伸する。得られるチューブはPTFE
の結晶融解温度より高い温度に加熱して焼結させる。一
連の条件下では、内径0.079インチ、肉厚0.016インチ、
最大孔径2.0μm、多孔度50%、1.27cmH2O圧力下の壁通
気度0.005cm/secを有するチューブが作成される。別の
条件下では、内径0.50インチ、肉厚0.039インチ、最大
孔径3.5μm、多孔度70%のチューブが作成される。
操作では、チューブを調製後、その一端を適当な封止手
段で封止する。例えば、熱封止は、ポリエチレンなどの
接着剤又は溶融化工可能なポリテトラフルオロエチレン
コポリマーを用い、図面に示す如き形状になる様にチュ
ーブの端部を加熱圧縮するか、または単純にチューブ自
体を溶融接着することができる。もう一つの方法は端部
に略適合する栓体を用いて一端を封止することである。
段で封止する。例えば、熱封止は、ポリエチレンなどの
接着剤又は溶融化工可能なポリテトラフルオロエチレン
コポリマーを用い、図面に示す如き形状になる様にチュ
ーブの端部を加熱圧縮するか、または単純にチューブ自
体を溶融接着することができる。もう一つの方法は端部
に略適合する栓体を用いて一端を封止することである。
次いで、チューブに吸着材粒子、例えば、シリカゲル、
活性炭、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、活性アルミ
ナ、分子篩等を充填する。それから残りの端部を他端と
同様にして封止する。
活性炭、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、活性アルミ
ナ、分子篩等を充填する。それから残りの端部を他端と
同様にして封止する。
実用では、長さ約2インチ、直径0.6インチ、内径0.5イ
ンチで無水CaSO4(硫酸カルシウム)を充填した延伸多
孔質ポリテトラフルオロエチレン製吸着材入りチューブ
を用い、9リットルガラスジャーの内部から水蒸気を吸
着した。ジャー内部の相対湿度は吸着材チューブの添加
により当初の60%RHから20%RHに減少した。
ンチで無水CaSO4(硫酸カルシウム)を充填した延伸多
孔質ポリテトラフルオロエチレン製吸着材入りチューブ
を用い、9リットルガラスジャーの内部から水蒸気を吸
着した。ジャー内部の相対湿度は吸着材チューブの添加
により当初の60%RHから20%RHに減少した。
孔径は顕微鏡で測定する。
多孔度(空隙%)は密度(重量/体積)測定により測定
する。
する。
この延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン製のチュー
ブ構造を有する容器が、吸着材の容器として優れている
理由の1つは、吸着材から放出される微細粒子を閉じ込
める能力にある。これは吸着材が平均的に微細粒子であ
る場合に限らず、大きい吸着材粒子を用いる場合にも微
細な粒子は不可避的に発生するので、これが周囲環境に
飛散する。同じ吸着材粒子を含む容器をヘルムク・タン
ブル試験法(Industry standard Helmke Tumble Test M
ethod)に従って落下試験すると、延伸多孔質ポリテト
ラフルオロエチレン製容器では0.3μm以下の粒子が33
個放出されるにすぎなかったが、不織布では886個、紙
では2693個も検出された。従って、半導体装置あるいは
フロンピーディスクのようにホコリを嫌う用途における
吸着材装置として、本発明が従来の装置と比べて如何に
優れているかがわかる。
ブ構造を有する容器が、吸着材の容器として優れている
理由の1つは、吸着材から放出される微細粒子を閉じ込
める能力にある。これは吸着材が平均的に微細粒子であ
る場合に限らず、大きい吸着材粒子を用いる場合にも微
細な粒子は不可避的に発生するので、これが周囲環境に
飛散する。同じ吸着材粒子を含む容器をヘルムク・タン
ブル試験法(Industry standard Helmke Tumble Test M
ethod)に従って落下試験すると、延伸多孔質ポリテト
ラフルオロエチレン製容器では0.3μm以下の粒子が33
個放出されるにすぎなかったが、不織布では886個、紙
では2693個も検出された。従って、半導体装置あるいは
フロンピーディスクのようにホコリを嫌う用途における
吸着材装置として、本発明が従来の装置と比べて如何に
優れているかがわかる。
また、気体中に含まれる微粒子をフィルターで気体から
除去するメカニズムは、通常考えられるように、液体中
に懸濁する固体粒子をフィルターで除去する場合のメカ
ニズムと異なる。後者の場合には、分離効率はフィルタ
ーを構成する繊維の直径には異存せず、繊維間の隙間の
大きさに異存する。しかし、前者の場合には、フィルタ
ーを構成する繊維の直径が小さくなると、有効に分離さ
れる粒子の大きさも小さくなると共に、分離効率は大き
くなる。この観点から、微細粒子を閉じ込める能力とい
う点が、本発明の延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレ
ンは極めて好適である。従来のフィルターとして使用さ
れる繊維は一般的に10μm〜300μm以上、せいぜい2
〜3μmまでの直径が限度である。これに対して、延伸
多孔質ポリテトラフルオロエチレンはノード(小結節)
間をフィブリル(微細繊維)が連結した特殊な組織を有
し、そのフィブリル(微細繊維)の径は0.02〜0.08μm
という小ささであることができ、従来の繊維の40倍以上
も小さい。従って、気体中に浮遊する微細粒子の分離に
対して、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンは極め
て有効である。
除去するメカニズムは、通常考えられるように、液体中
に懸濁する固体粒子をフィルターで除去する場合のメカ
ニズムと異なる。後者の場合には、分離効率はフィルタ
ーを構成する繊維の直径には異存せず、繊維間の隙間の
大きさに異存する。しかし、前者の場合には、フィルタ
ーを構成する繊維の直径が小さくなると、有効に分離さ
れる粒子の大きさも小さくなると共に、分離効率は大き
くなる。この観点から、微細粒子を閉じ込める能力とい
う点が、本発明の延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレ
ンは極めて好適である。従来のフィルターとして使用さ
れる繊維は一般的に10μm〜300μm以上、せいぜい2
〜3μmまでの直径が限度である。これに対して、延伸
多孔質ポリテトラフルオロエチレンはノード(小結節)
間をフィブリル(微細繊維)が連結した特殊な組織を有
し、そのフィブリル(微細繊維)の径は0.02〜0.08μm
という小ささであることができ、従来の繊維の40倍以上
も小さい。従って、気体中に浮遊する微細粒子の分離に
対して、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンは極め
て有効である。
しかも、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンは、微
細な空孔(本発明では0。1〜1μm径)を容易に形成
でき、なおかつ、大きい空孔率(最大では95%以上も可
能)にしながらなお高い強度を有することができるとい
う優れた性質も有する。
細な空孔(本発明では0。1〜1μm径)を容易に形成
でき、なおかつ、大きい空孔率(最大では95%以上も可
能)にしながらなお高い強度を有することができるとい
う優れた性質も有する。
また、先に述べたように、延伸多孔質ポリテトラフルオ
ロエチレンは気体は透過するが特定の液体は透過しな
い、具体的には水を透過しない性質を有することが知ら
れている。従って、吸着材を収容した後、本発明の容器
は洗浄処理を行うことができる。吸着材装置製造の際、
微細な吸着材粒子が意図せず周囲に飛散することは避け
がたい。この飛散粒子が吸着材装置の外側に付着、沈着
する。従来の吸着材装置では、このようにして周囲に付
着した微細粒子が汚染源となるため、半導体やフロッピ
ーディスクに関連して吸着材装置を使用する場合に問題
があった。しかし、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチ
レンの場合には、吸着材装置を製造した後、洗浄して装
置の周りの微細粒子を完全に除去することができ、上記
のような用途への適用が可能になる効果を有する。
ロエチレンは気体は透過するが特定の液体は透過しな
い、具体的には水を透過しない性質を有することが知ら
れている。従って、吸着材を収容した後、本発明の容器
は洗浄処理を行うことができる。吸着材装置製造の際、
微細な吸着材粒子が意図せず周囲に飛散することは避け
がたい。この飛散粒子が吸着材装置の外側に付着、沈着
する。従来の吸着材装置では、このようにして周囲に付
着した微細粒子が汚染源となるため、半導体やフロッピ
ーディスクに関連して吸着材装置を使用する場合に問題
があった。しかし、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチ
レンの場合には、吸着材装置を製造した後、洗浄して装
置の周りの微細粒子を完全に除去することができ、上記
のような用途への適用が可能になる効果を有する。
また、撥水性(水不透過性)の性質は、本発明の吸着材
装置を水分を含む場所に設置して気体を吸着させる用途
への適用を可能にする。例えば、土中に吸着材装置を設
置して土中に発生するガスを吸着させた後、そのガスを
分析するなどの用途への使用を可能にする。
装置を水分を含む場所に設置して気体を吸着させる用途
への適用を可能にする。例えば、土中に吸着材装置を設
置して土中に発生するガスを吸着させた後、そのガスを
分析するなどの用途への使用を可能にする。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベイリー,クリスチャン エドワード アメリカ合衆国,メリーランド 21904, ポート デポジット,プリンシピオ ロー ド 700
Claims (11)
- 【請求項1】延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンか
らなるチューブ構造を有し、該チューブ構造の両端に中
に存在する吸着材を封入するように封止され、該延伸多
孔質ポリテトラフルオロエチレンの孔は0.1〜1μmの
平均径を有し5μmより大きい孔の径を実質的に有しな
い、雰囲気中に存在する気体成分を選択的に吸着するた
めの容器。 - 【請求項2】平均肉厚が0.254〜1.27mm(10〜50ミル)
である請求の範囲第1項記載の容器。 - 【請求項3】容器の長さが6.35〜508mm(0.25〜20イン
チ)である請求の範囲第2項記載の容器。 - 【請求項4】吸着材が硫酸カルシウムである請求の範囲
第1項記載の容器。 - 【請求項5】吸着材が活性炭である請求の範囲第1項記
載の容器。 - 【請求項6】吸着材がシリカゲルである請求の範囲第1
項記載の容器。 - 【請求項7】吸着材が炭酸カルシウムである請求の範囲
第1項記載の容器。 - 【請求項8】吸着材が活性アルミナである請求の範囲第
1項記載の容器。 - 【請求項9】吸着材が分子篩である請求の範囲第1項記
載の容器。 - 【請求項10】チューブの端部が接着剤で封止されてい
る請求の範囲第1〜9項のいずれか1項に記載の容器。 - 【請求項11】吸着材がポリテトラフルオロエチレン
(PTFE)とポリテトラフルオロエチレン(PTFE)の融着
により封止されている請求の範囲第1〜9項のいずれか
1項に記載の容器。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US218,779 | 1988-07-13 | ||
US07/218,779 US4830643A (en) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | Expanded polytetrafluoroethylene tubular container |
PCT/US1989/003028 WO1990000438A1 (en) | 1988-07-13 | 1989-07-13 | Expanded polytetrafluoroethylene tubular container |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04501229A JPH04501229A (ja) | 1992-03-05 |
JPH07114911B2 true JPH07114911B2 (ja) | 1995-12-13 |
Family
ID=22816476
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1508081A Expired - Lifetime JPH07114911B2 (ja) | 1988-07-13 | 1989-07-13 | 延伸ポリテトラフルオロエチレン製チューブ状容器 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4830643A (ja) |
EP (1) | EP0428558B1 (ja) |
JP (1) | JPH07114911B2 (ja) |
AU (1) | AU3970589A (ja) |
CA (1) | CA1328827C (ja) |
WO (1) | WO1990000438A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001002042A (ja) * | 1999-06-17 | 2001-01-09 | Hitachi Chem Co Ltd | 容器及びこれを用いた吸着用器具 |
Families Citing this family (76)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5308665A (en) * | 1989-02-28 | 1994-05-03 | Baxter Diagnostics Inc. | Impurity scavenger pillow |
US5009308A (en) * | 1989-08-09 | 1991-04-23 | Multiform Desiccants, Inc. | Controlled rate adsorbent unit and method of fabrication thereof |
US5022902A (en) * | 1989-10-26 | 1991-06-11 | Stanhope Products Company | Adsorbent package that is resistant to high temperature |
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