TWI772468B - 槽及藥液供給系統 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種槽,係處理各種藥液,可防止槽內容物之帶電,並且減低槽內容物之污染。
本發明之槽具有槽外罐以及於其內表面之襯裡層,襯裡層之至少一部分包含含有氟樹脂A及碳奈米管之複合樹脂材料;其中,氟樹脂A係選自由聚四氟乙烯、改性聚四氟乙烯、四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、四氟乙烯/乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯、聚氯三氟乙烯、氯三氟乙烯/乙烯共聚物、及聚氟乙烯所構成之群組。

Description

槽及藥液供給系統
本專利申請案係基於日本專利申請第2017-142264號(2017年7月21日申請)及日本專利申請第2018-021649號(2018年2月9日申請)主張巴黎條約上的優先權,並藉由將上述申請案所載之全體內容併入本說明書以供參考。
本發明係關於一種在襯裡層之至少一部分中包含含有氟樹脂及碳奈米管之複合樹脂材料的槽、以及使用該槽之藥液供給系統。
以往,在用以儲藏各種藥液等之槽中,以防止因藥液所具有的腐蝕性而導致之槽內壁腐蝕及因腐蝕而導致之該藥液污染為目的,係於金屬製之槽外罐的內壁黏合由聚氯乙烯、橡膠、聚烯烴樹脂、氟樹脂等耐藥性材料所構成之襯裡材料。
針對襯裡材料中含有的耐藥性材料已進行了各種研究。例如,在專利文獻1中記載一種內襯有四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)之氟樹脂襯裡槽。專利文獻2中記載一種包含由聚烯烴基材所構成之片基材的襯 裡材料。專利文獻3中記載一種具有由四氟乙烯樹脂與碳黑、石墨等導電性填充劑所形成的導電性四氟乙烯樹脂層之襯裡片。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:日本特開2003-170994號公報
專利文獻2:日本特開2001-328209號公報
專利文獻3:日本特開平06-270353號公報
由於通常使用為襯裡材料的氟樹脂等耐藥性材料具有帶電性,因此當耐藥性材料與屬於內容物的藥液之間產生摩擦時,有產生靜電,造成內容物引燃的問題。進一步,例如專利文獻3所記載,在作為襯裡材料使用之耐藥性材料中添加碳黑等導電性材料時,為了達成期望的抗靜電性,必須添加大量的導電性材料,而有在槽內容物中混入污染物質之可能性。又,由於此等導電性材料等存在於襯裡材料與槽內壁之接著面,因此產生襯裡材料變得容易剝離等之問題。
本發明之目的係提供一種處理各種藥液之槽,該槽可防止槽內容物之帶電,並減低槽內容物之污染。再者,本發明之另一目的為提供一種使用該槽之藥液供給系統。
本發明者等為了解決上述課題,針對設置在槽之內表面的襯裡層進行精心的研究。結果發現,藉由在槽內表面設置至少一部分包含含有氟樹脂及碳奈米管之複合樹脂材料的襯裡層,而可達成上述課題從而完成本發明。
亦即,本發明係包含下述適宜的態樣。
[1]一種槽,係至少具有槽外罐與設置於槽外罐之內表面的襯裡層;其中,襯裡層係於至少一部中包含含有氟樹脂A及碳奈米管之複合樹脂材料;氟樹脂A係選自由聚四氟乙烯(PTFE)、改性聚四氟乙烯(改性PTFE)、四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯/乙烯共聚物(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、氯三氟乙烯/乙烯共聚物(ECTFE)及聚氟乙烯(PVF)所構成之群組。
[2]如前述[1]所述之槽,其中,設置於所投入之藥液與槽外罐之內表面會最先接觸之部分的襯裡層,係包含含有氟樹脂A及碳奈米管之複合樹脂材料。
[3]如前述[1]或[2]所述之槽,其具備連接槽之內部與外部的藥液管;其中,藥液管係在其內表面的至少一部分具有襯裡層,該襯裡層包含含有氟樹脂B及碳奈米管之複合樹脂材料;及/ 或藥液管為含有氟樹脂B及碳奈米管之複合樹脂材料的成形體;氟樹脂B係選自由聚四氟乙烯(PTFE)、改性聚四氟乙烯(改性PTFE)、四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯/乙烯共聚物(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、氯三氟乙烯/乙烯共聚物(ECTFE)及聚氟乙烯(PVF)所構成之群組。
[4]如前述[1]至[3]中任一者所述之槽,其具備連接槽之內部與外部的藥液管;其中,藥液管含有將藥液投入槽內的藥液投入管;藥液投入管其端部具有噴嘴;噴嘴係在其內表面至少一部分具有襯裡層,該襯裡層包含含有氟樹脂B及碳奈米管之複合樹脂材料;及/或噴嘴為含有氟樹脂B及碳奈米管之複合樹脂材料的成形體;氟樹脂B係選自由聚四氟乙烯(PTFE)、改性聚四氟乙烯(改性PTFE)、四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯/乙烯共聚物(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、氯三氟乙烯/乙烯共聚物(ECTFE)及聚氟乙烯(PVF)所構成之群組。
[5]如前述[4]所述之槽,其中,噴嘴係選自由噴灑噴嘴、旋轉噴嘴、直線噴嘴、淋浴噴嘴所構成之群組。
[6]如前述[1]至[5]中任一者所述之槽,其更具有中空球狀 成形體,該中空球狀成形體係於至少一部份包含含有氟樹脂C及碳奈米管之複合樹脂材料;氟樹脂C係選自由聚四氟乙烯(PTFE)、改性聚四氟乙烯(改性PTFE)、四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯/乙烯共聚物(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、氯三氟乙烯/乙烯共聚物(ECTFE)及聚氟乙烯(PVF)所構成之群組。
[7]如前述[1]至[6]中任一者所述之槽,其更具有棒狀成形體,該棒狀成形體係於至少一部分包含含有氟樹脂C及碳奈米管之複合樹脂材料;氟樹脂C係選自由聚四氟乙烯(PTFE)、改性聚四氟乙烯(改性PTFE)、四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯/乙烯共聚物(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、氯三氟乙烯/乙烯共聚物(ECTFE)及聚氟乙烯(PVF)所構成之群組。
[8]如前述[1]至[7]中任一者所述之槽,其更具有攪拌棒,該攪拌棒係於至少一部份包含含有氟樹脂C及碳奈米管之複合樹脂材料;氟樹脂C係選自由聚四氟乙烯(PTFE)、改性聚四氟乙烯(改性PTFE)、四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯/乙烯共聚物(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、氯三氟乙烯/乙烯共聚物(ECTFE)及聚氟乙烯(PVF)所構成之群組。
[9]如前述[8]所述之槽,其中,攪拌棒具有螺旋槳,該螺旋槳係於至少一部份包含含有氟樹脂C及碳奈米管之複合樹脂材料。
[10]如前述[1]至[9]中任一者所述之槽,其中,藥液含有選自有機溶劑、可燃液體、酸性液體、鹼性液體、中性液體、水溶液、導電性液體中之至少1種。
[11]如前述[1]至[9]中任一者所述之槽,其中,藥液係含有有機溶劑。
[12]如前述[1]至[9]中任一者所述之槽,其中,藥液係含有選自酸性液體、鹼性液體、導電性液體中之至少1種。
[13]如前述[1]至[12]中任一者所述之槽,其中,氟樹脂A係改性聚四氟乙烯。
[14]如前述[1]至[13]中任一者所述之槽,其中,改性聚四氟乙烯為具有式(I)所示之四氟乙烯單元以及式(II)所示之全氟乙烯醚單元的化合物,-CF 2 -CF 2 - (I)
Figure 107125177-A0305-02-0009-1
式中,X表示碳數1至6之全氟烷基或碳數4至9之全氟烷氧基烷基;其中,基於改性聚四氟乙烯之全質量,式(II)所示之全氟乙烯醚單元的量係0.01至1質量%。
[15]如前述[1]至[14]中任一者所述之槽,其中,複合樹脂材料為具有5μm以上500μm以下之平均粒徑之複合樹脂粒子的壓縮成形體,該壓縮成形體係含有氟樹脂A至C之任一者以及碳奈米管。
[16]如前述[1]至[15]中任一者所述之槽,其係藥液供給槽、藥液儲藏槽、及/或藥液搬運槽。
[17]一種藥液供給系統,係包含使用前述[1]至[16]中任一者所述之槽進行藥液供給。
[18]一種成形體,係使用於前述[1]至[16]中任一者所述之槽,且含有氟樹脂A至C之任一者以及碳奈米管。
[19]如前述[18]所述之成形體,其係選自襯裡片、藥液管、中空形狀之成形體、棒狀成形體、棒狀成形體固持具、攪拌棒、攪拌翼、及攪拌棒轉接器。
[20]一種複合樹脂粒子之壓縮成形體,係含有氟樹脂A至C之任一者以及碳奈米管,並且具有5μm以上500μm以下之平均粒徑。
[21]如前述[20]所述之壓縮成形體,其係選自襯裡片、藥液管、中空形狀之成形體、棒狀成形體、棒狀成形體固持具、攪拌棒、攪拌翼、及攪拌棒轉接器。
本發明提供一種處理各種藥液之槽,可防止槽內容物之帶電,並減低槽內容物之污染,又本發明亦提供一種使用該槽之藥液供給系統。
1‧‧‧槽外罐
2、31、41、151‧‧‧襯裡層
3‧‧‧藥液投入管
4‧‧‧藥液排出管
5‧‧‧中空球狀成形體
6‧‧‧藥液
7‧‧‧接液部
8、10‧‧‧襯裡片
9‧‧‧槽底部
11、13‧‧‧地線
12‧‧‧液面
14‧‧‧蓋體
15‧‧‧藥液管
16‧‧‧藥液搬運槽
17‧‧‧搬運車輛
18、21、25、27‧‧‧連接管
19‧‧‧傳遞箱
20‧‧‧耦合器
22‧‧‧藥液供給槽
24‧‧‧循環泵
26‧‧‧過濾器
28‧‧‧使用點
29‧‧‧PFA熔接棒
30‧‧‧試驗片
31‧‧‧溝
32‧‧‧下卡盤
33‧‧‧上卡盤
36‧‧‧噴嘴
52‧‧‧棒狀成形體
53‧‧‧地線
54‧‧‧固持具
56‧‧‧攪拌棒
57‧‧‧螺旋槳
58‧‧‧轉接器
第1A圖係本發明之第1實施形態A之槽的縱剖面 圖。
第1B圖係本發明之第1實施形態B之槽的縱剖面圖。
第2圖係本發明之第2實施形態之槽的縱剖面圖。
第3圖係本發明之第3實施形態之藥液供給系統的概略圖。
第4圖係表示用以測定複合樹脂材料之熔接強度之測定試料的圖。
第5圖係用以說明複合樹脂材料之熔接強度之測定方法的圖。
下述針對本發明之實施形態進行詳細地說明。此外,本發明之範圍並不是受在此說明之實施形態所限定者,且在不脫離本發明之範圍的情況下可進行各種變更。
本發明之槽係至少具有槽外罐與設置於槽外罐之內表面的襯裡層。
<槽外罐>
槽外罐之材質並無特別限定,只要係耐腐蝕性、耐熱性及機械強度良好的材質即可,惟通常係金屬,可列舉例如:不銹鋼、鐵、碳鋼、鈦等。槽外罐之形狀、大小、壁厚等並無特別限定,可因應本發明之槽的用途而適當地選擇。
<襯裡層>
於槽外罐之內表面設置有襯裡層。襯裡層中含有的樹脂,可列舉氟樹脂、氯乙烯樹脂、聚烯烴樹脂等。就耐藥性及耐熱性之觀點而言,襯裡層係含有氟樹脂為佳。氟樹脂可列舉例如:聚四氟乙烯(PTFE)、改性聚四氟乙烯(改性PTFE)、四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯/乙烯共聚物(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、氯三氟乙烯/乙烯共聚物(ECTFE)、聚氟乙烯(PVF)。
襯裡層之厚度,就易於抑制金屬溶出之觀點而言,係1.3至8mm為佳,1.8至4mm為較佳,2至4mm為更佳。襯裡層之厚度係使用測微計測定。於本發明之一較佳態樣中,襯裡層係玻璃布與樹脂片之積層體,於此,玻璃布之厚度係0.3至3mm為佳、0.3至1mm為較佳、0.5至1mm為更佳,樹脂片之厚度係1至5mm為佳、1.5至3mm為較佳。
於本發明之槽中,襯裡層係在至少一部分中包含含有氟樹脂A及碳奈米管之複合樹脂材料。襯裡層在至少一部分中含有複合樹脂材料意指:設置於槽外罐之內表面的襯裡層之至少一部分可由複合樹脂材料構成,亦可為襯裡層全體皆由複合樹脂材料構成。此外,設置於槽外罐之內表面之襯裡層的一部分可含有複合樹脂材料,亦可為設置於槽外罐之內表面之襯裡層全體皆含有複合樹脂材料。就有效地賦予抗靜電性,並減低槽之製造成本之觀點而言,較佳為設置於槽外罐之內表面之襯裡層之一部分 係由複合樹脂材料構成,或者是設置於襯裡層之一部分含有複合樹脂材料。
將藥液投入本發明之槽之際,在所投入之藥液與槽外罐之內表面會最先接觸的部分中,由於產生摩擦而產生靜電導致藥液容易帶電。因此,就有效地防止藥液帶電之觀點而言,較佳為設置於所投入之藥液與槽外罐之內表面會最先接觸的部分之襯裡層包含含有氟樹脂A及碳奈米管之複合樹脂材料,更佳為該襯裡層由含有氟樹脂A及碳奈米管之複合樹脂材料構成。再者,就同樣觀點而言,所投入之藥液由於產生摩擦而容易產生靜電,故較佳為設置於槽外罐之內表面底部的襯裡層包含含有氟樹脂A及碳奈米管之複合樹脂材料,更佳為該襯裡層由含有氟樹脂A及碳奈米管之複合樹脂材料構成。
<複合樹脂材料>
在本發明之槽中,襯裡層係在至少一部分中包含含有氟樹脂A及碳奈米管之複合樹脂材料。含有氟樹脂A及碳奈米管之複合樹脂材料係使氟樹脂A與碳奈米管複合化而成之複合樹脂粒子的成形體。複合樹脂粒子係使氟樹脂A之粒子與碳奈米管複合化而成的材料,碳奈米管至少存在於氟樹脂A之粒子的表面及/或表層。例如,碳奈米管之至少一部分係擔持或埋沒於氟樹脂A之粒子的表面。碳奈米管可附著並擔持於氟樹脂A之粒子表面,也可一部份埋沒並擔持,亦可完全埋沒於氟樹脂A之粒子的表層。在作為此種複合樹脂粒子之成形體的複合樹脂材料中,可含有至 少一部分維持粒子形狀之複合樹脂粒子,亦可為複合樹脂粒子一體化而形成複合樹脂材料。
複合樹脂粒子之平均粒徑係500μm以下為佳,300μm以下為較佳,200μm以下為更佳,100μm以下為特佳,50μm以下為極佳,30μm以下為最佳。當平均粒徑在上述之上限以下時,容易將碳奈米管均勻地分散在襯裡層中,特別是即使襯裡層之厚度較薄時,亦可充分地減低襯裡層之體積電阻率。複合樹脂材料之平均粒徑的下限並無特別限定,惟通常係5μm以上。藉由從具有上述範圍之平均粒徑之複合樹脂粒子製造出構成襯裡層之至少一部分的複合樹脂材料,可容易有效地降低襯裡層之體積電阻率。在本發明中,供給襯裡層所含有的複合樹脂材料之複合樹脂粒子的平均粒徑,可為於上述複合樹脂材料之製造中使用的複合樹脂粒子之平均粒徑,該平均粒徑係中徑(D50),並且使用雷射繞射散射式粒度分佈裝置測定,該中徑(D50)係意指藉由雷射繞射/散射法求出的粒度分佈中積算值50%之粒徑。此外,本發明之槽中,襯裡層等較佳為含有屬於具有上述平均粒徑之複合樹脂粒子的成形體之複合樹脂材料,襯裡層等中的複合樹脂材料可為具有上述較佳範圍之粒徑的複合樹脂粒子,亦可使複合樹脂粒子一體化形成複合樹脂材料而無須維持粒子形狀。
在本發明之槽中,襯裡層藉由在至少一部分中含有使氟樹脂A及碳奈米管複合化而成之複合樹脂材料,可有效地降低襯裡層之體積電阻率,並於襯裡層賦予 抗靜電性及/或導電性。因此,可防止內容物之帶電,例如,防止有機溶劑等之藥液的引燃。再者,藉由使用複合樹脂材料,可以少量的碳奈米管有效地降低體積電阻率,從而抑制因襯裡層所含有的導電性材料混入至內容物中而導致藥液等之槽內容物的污染,並且潔淨度優異。
基於複合樹脂材料之總量,複合樹脂材料所含有的氟樹脂A之量係98.0質量%以上為佳,99.0質量%以上為較佳,99.8質量%以上為更較佳。當氟樹脂A之量係上述之下限以上時,易於提高複合樹脂材料之機械特性及成形性。氟樹脂A之量的上限並無特別限定,係99.99質量%左右以下。複合樹脂材料所含有的氟樹脂A之量係藉由碳成分分析法測定。
基於複合樹脂材料之總量,複合樹脂材料中含有的碳奈米管之量係0.01至2.0質量%為佳,0.02至0.5質量%為較佳,0.025至0.2質量%為更較佳。當碳奈米管之量係上述的下限以上時,由於容易降低體積電阻率而提高抗靜電性或導電性,故而為佳。當碳奈米管之量係上述的上限以下時,容易有效地降低體積電阻率故而為佳。複合樹脂材料所含有的碳奈米管之量係藉由碳成分分析法測定。
複合樹脂材料係複合樹脂粒子之成形體,複合樹脂粒子的比表面積係根據JIS Z8830測定,以0.5至9.0m2/g為佳,以0.8至4.0m2/g為較佳,以1.0至3.0m2/g為更較佳。當比表面積係上述的下限以上時,就易於提高 氟樹脂A與碳奈米管的附著力之觀點而言為佳,為上述的上限以下時,就易於製造複合樹脂材料之觀點而言為佳。藉由從具有上述範圍之比表面積的複合樹脂粒子製造出構成襯裡層的至少一部分的複合樹脂材料,可容易有效地降低襯裡層體積電阻率。在本發明中,供給襯裡層所含有的複合樹脂材料之複合樹脂粒子的比表面積,可為上述複合樹脂材料之製造中所使用的複合樹脂粒子之平均粒徑,具體而言,該平均粒徑係使用屬於定容氣體吸附法之比表面積/細孔分佈測定裝置(例如:日本Bell製BELSORP-mini II),並藉由屬於一般比表面積之測定方法的BET法進行測定。此外,本發明之槽中,襯裡層等較佳為含有屬於具有上述之平均粒徑的複合樹脂粒子之成形體的複合樹脂材料,襯裡層等中的複合樹脂材料,可為具有上述較佳範圍之粒徑的複合樹脂粒子,亦可為使複合樹脂粒子一體化形成複合樹脂材料而無須維持粒子形狀。
複合樹脂材料之體積電阻率,就抗靜電性之觀點而言,並根據JIS K6911測定,以1.0×108Ω‧cm以下為佳,以1.0×107Ω‧cm以下為較佳,以1.0×106Ω‧cm以下為更較佳。當體積電阻率係上述之上限以下時,獲得良好的抗靜電性。複合樹脂材料之體積電阻率的下限值並無特別限定,可為0以上,惟通常係10Ω‧cm以上。複合樹脂材料之體積電阻率係根據JIS K6911並使用成形素材或經切削加工的試驗片,藉由電阻測定器(例如,三菱化學Analytech製之「Loresta」或「Hiresta」)進行測定。在使 用藉由例如壓縮成形(擠壓成形compression molding)製作出的
Figure 107125177-A0202-12-0014-23
110×10mm的試驗片進行測定時,複合樹脂材料較佳為顯示上述體積電阻率。
複合樹脂材料被包含在襯裡層時,含有複合樹脂材料之部分的襯裡層較佳為具有上述抗靜電性。此外,上述體積電阻率同樣適用於後述之含有氟樹脂B或氟樹脂C之複合樹脂材料。
於此,將複合樹脂材料之體積電阻率設為XΩ‧cm,基於複合樹脂材料之總量將複合樹脂材料所含有的碳奈米管之量設為Y質量%,X及Y較佳為滿足下述式(1):X/Y-14≦4×10-12 (1)。
滿足上述關係時,可有效地降低複合樹脂材料之體積電阻率。再者,由於藉由少量的碳奈米管,即可充分地降低體積電阻率,故容易提高含有複合樹脂材料之襯裡層的潔淨度。就容易有效地降低複合樹脂材料之體積電阻率之觀點而言,藉由上述式(1)算出的值(X/Y-14)係10-12以下為較佳,係10-13以下為更佳。此外,藉由上述式(1)算出的值(X/Y-14)之下限值並無特別限定,惟通常係10-18以上,以10-16以上為佳。藉由使用後述製造方法製造成形體,或者使用有效地降低體積電阻率之較佳的複合樹脂粒子製造複合樹脂材料,而可達成上述關係。此外,體積電阻率之測定方法係如上所述,複合樹脂材料所含有的碳奈米管之量係藉由碳成分分析法測定。
本發明之槽藉由使用含有上述複合樹脂材料之襯裡層,理由雖未明朗,但藉由少量的碳奈米管而可達成期望的抗靜電性。因此,本發明之複合樹脂材料具有優異的潔淨度。又,例如,即使在將從本發明之複合樹脂材料製造出的成形體作為熔接用襯裡層之一部分使用於熔接時,由於存在於熔接面的導電性材料之量少,因此可避免附著力之降低。進一步,依據本發明之複合樹脂材料,即使具有上述較佳範圍的體積電阻率時,亦容易維持樹脂本來具有的機械強度。
(氟樹脂A)
複合樹脂材料所含有的氟樹脂A係例如選自由聚四氟乙烯(PTFE)、改性聚四氟乙烯(改性PTFE)、四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯/乙烯共聚物(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、氯三氟乙烯/乙烯共聚物(ECTFE)及聚氟乙烯(PVF)所構成之群組。
複合樹脂材料所含有的氟樹脂A較佳為選自由聚四氟乙烯(PTFE)、改性聚四氟乙烯(改性PTFE)及四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)所構成之群組。就容易有效地提高導電性之觀點而言,氟樹脂A更佳為選自由聚四氟乙烯(PTFE)及改性聚四氟乙烯(改性PTFE)所構成之群組,又,就容易有效地提高導電性以及可撓性與熔接性之觀點而言,又更佳為改性聚四氟乙烯(改性PTFE)。
聚四氟乙烯(PTFE)係四氟乙烯之均聚物。
改性聚四氟乙烯(改性PTFE)可列舉:除了含有衍生自四氟乙烯之式(I)所表示的四氟乙烯單元之化合物之外,還含有例如式(II)所示的全氟乙烯醚單元之化合物,-CF 2 -CF 2 - (I)
Figure 107125177-A0305-02-0019-2
[式中,X表示碳數1至6之全氟烷基或碳數4至9之全氟烷氧基烷基],基於改性聚四氟乙烯之全質量,式(II)所表示的全氟乙烯醚單元之量係0.01至1質量%。
式(II)中之X可列舉碳數1至6之全氟烷基或碳數4至9之全氟烷氧基烷基。碳數1至6之全氟烷基可列舉:全氟甲基、全氟乙基、全氟丁基、全氟丙基、全氟丁基等。碳數4至9之全氟烷氧基烷基可列舉:全氟2-甲氧基丙基、全氟2-丙氧基丙基等。就易於提高改性PTFE之熱穩定性之觀點而言,X係以全氟丙基、全氟乙基、全氟甲基為佳,以全氟丙基為較佳。改性PTFE可具有1種式(II)所示之全氟乙烯醚單元,亦可具有2種以上式(II)所示之全氟乙烯醚單元。
基於改性PTFE中含有的全構成單元之量,改性PTFE所含有的式(II)所示的全氟乙烯醚單元之量係未達1莫耳%,以0.001莫耳%以上未達1莫耳%為佳。式 (II)所示之全氟乙烯醚單元之量小於上述之上限時,則容易成為接近PTFE樹脂之物性。再者,式(II)所示之全氟乙烯醚單元之量係上述的下限以上時,則可撓性與熔接性、壓縮潛變性較PTFE優異。上述全氟乙烯醚單元之量,藉由在例如特性吸收1040至890cm-1之範圍進行紅外線分光分析而測定。基於改性PTFE之全質量,改性PTFE所含有的式(II)所示之全氟乙烯醚單元之量係0.01至1質量%,以0.03至0.2質量%為佳。
改性PTFE之熔點係以300至380℃為佳,以320至380℃為較佳,以320至350℃為更較佳。當熔點係上述的下限以上時,因容易提高成形性而為佳;為上述的上限以下時,因容易獲得樹脂之最適合的機械特性而為佳。改性PTFE之熔點係作為熔解熱峰之溫度所求出的值,係可依據ASTM-D4591,並使用示差掃描熱析儀(DSC)而測定。
改性PTFE之結晶熱係以18.0至25.0J/g為佳,以18.0至23.5J/g為較佳。上述結晶熱係藉由示差掃描熱析儀(例如島津製作所製之「DSC-50」)而測定者。具體而言,係從將約3mg之試料以50℃/分鐘的速度升溫至250℃,暫時保持,藉由進一步以10℃/分鐘的速度升溫至380℃熔解結晶後,並從以10℃/分鐘的速度降溫之際所測定的結晶點之峰值,換算成熱量而測定。
四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA),可列舉:除了含有衍生自四氟乙烯之式(I)所示之四氟乙烯單 元之化合物以外,還含有例如式(II)所示之全氟乙烯醚單元的化合物,-CF 2 -CF 2 - (I)
Figure 107125177-A0305-02-0021-3
[式中,X表示碳數1至6之全氟烷基或碳數4至9之全氟烷氧基烷基],基於PFA之全質量,式(II)所示之全氟乙烯醚單元的量多於1質量%。
式(II)中之X,可列舉上述改性PTFE的基團,較佳記載亦同樣適用。PFA可具有1種式(II)所示之全氟乙烯醚單元,亦可具有2種以上式(II)所示之全氟乙烯醚單元。
基於PFA中含有的全構成單元之量,PFA所含有的式(II)所示之全氟乙烯醚單元的量係1莫耳%以上,以1至3莫耳%為佳。式(II)所示之全氟乙烯醚單元之量在上述的範圍內時,容易提高從複合樹脂材料所獲得的成形體之成形性。上述全氟乙烯醚單元之量係藉由例如在特性吸收1040至890cm-1的範圍進行紅外線分光分析而測定。
特別是氟樹脂係改性PTFE時,其熔點以300至380℃為佳,以320至380℃為較佳,以320至350℃為更較佳。當熔點係上述的下限以上時,因容易提高成形性而為佳;為上述的上限以下時,因容易獲得樹脂之最適合的機械特性而為佳。改性PTFE之熔點係作為熔解熱峰的溫度求出之值,可依據ASTM-D4591,並使用示差掃描熱析儀(DSC)而測定。
特別係氟樹脂係改性PTFE時,其結晶熱以18.0至25.0J/g為佳,以18.0至23.5J/g為較佳。上述結晶熱係藉由示差掃描熱析儀(例如:島津製作所製之「DSC-50」)測定。具體而言,係從將約3mg之試料以50℃/分鐘的速度升溫至250℃,暫時保持,藉由進一步以10℃/分鐘的速度升溫至380℃熔解結晶後,從以10℃/分鐘的速度降溫之際所測定的結晶點之峰值,換算成熱量而測定。
(碳奈米管)
複合樹脂材料所含有的碳奈米管(以下亦稱為「CNT」)具有使由碳原子之六員環所構成的1片或複數片石墨烯片捲曲成圓筒狀的構造。CNT係1片石墨烯片捲曲成同心圓狀的單層CNT(單層壁碳奈米管),或2片以上之複數片石墨烯片捲曲成同心圓狀的多層CNT(多層壁碳奈米管)。可單獨使用上述之碳奈米材料,亦可將該等組合使用。就容易與改性PTFE之粒子複合化,且容易降低體積電阻率之觀點而言,碳奈米管較佳係多層碳奈米管。
(複合樹脂材料之製造方法)
以下述說明襯裡層所含有的複合樹脂材料之製造方法。關於可包含於藥液管等中之含有氟樹脂B及碳奈米管之複合樹脂材料,以及可包含於中空球狀成形體等中之含 有氟樹脂C及碳奈米管之複合樹脂材料,藉由將氟樹脂A取代為氟樹脂B或氟樹脂C,下述記載同樣適用。
襯裡層所含有的複合樹脂材料係使氟樹脂A與碳奈米管複合化而成的材料。用以製造複合樹脂材料之方法,只要是能夠得到較佳為具有上述物性之使氟樹脂與碳奈米管複合化而成的材料即可,並無特別限定。較佳為,襯裡層所含有的複合樹脂材料係從使氟樹脂A與碳奈米管複合化而成的複合樹脂粒子所製造者。於此,複合樹脂粒子之製造方法,只要是可獲得碳奈米管至少存在於氟樹脂A、氟樹脂B或氟樹脂C之表面及/或表層的複合樹脂材料即可,並無特別限定。例如,藉由使用日本特開2014-34591號所載之方法中的亞臨界或超臨界狀態之二氧化碳,或使用日本特開2015-30821號所載之方法中的酮系溶劑,使氟樹脂A、氟樹脂B或氟樹脂C之粒子與碳奈米管進行複合化,而可製造複合樹脂粒子。
以下具體地說明使用亞臨界或超臨界狀態之二氧化碳而使氟樹脂A之粒子與碳奈米管進行複合化的複合樹脂粒子之製造方法。此外,該方法亦同樣適用於使用氟樹脂B或氟樹脂C時之複合樹脂粒子的製造方法。
首先,在第1步驟中,將碳奈米管分散於溶劑中,而調製碳奈米管分散液。溶劑可列舉:水、醇系溶劑(乙醇、正丁醇、異丙醇、乙二醇等)、酯系溶劑(乙酸乙酯等)、醚系溶劑(二乙醚、二甲醚等)、酮系溶劑(甲基乙基酮、丙酮、二乙基酮、甲基丙基酮、環己酮等)、脂肪族 烴系溶劑(己烷、庚烷等)、芳香族烴系溶劑(甲苯、苯等)、氯化烴系溶劑(二氯甲烷、氯仿、氯苯等)。可使用1種溶劑,或者組合使用2種以上之溶劑。就容易使氟樹脂A與碳奈米管複合化之觀點而言,較佳為使用容易使氟樹脂A之粒子表面膨潤的溶劑,具體而言,較佳為使用酮系溶劑。
就碳奈米管在溶劑中容易單一分散之觀點而言,相對於碳奈米管分散液中含有的碳奈米管100質量,碳奈米管分散液所含有的溶劑之量以20,000至1,000,000質量為佳,以30,000至300,000質量為較佳,以50,000至200,000質量為更較佳。
複合樹脂粒子之製造所使用的碳奈米管較佳為具有50至600μm,更佳為50至300μm,又更佳為100至200μm的平均長度。碳奈米管之平均長度係藉由掃描式電子顯微鏡(SEM、FE-SEM)或穿透式電子顯微鏡(TEM)測定。
碳奈米管可藉由習知的製造方法製造。具體而言,可列舉二氧化碳之催化氫還原、電弧放電法、雷射蒸發法、CVD法等汽相生長法、汽相流動法、在高溫高壓化下使一氧化碳與鐵觸媒共同反應而在汽相中成長的HIPco法、油爐法等。可使用市售之碳奈米管,例如Nanocy1製之「NC7000」。
使碳奈米管分散在溶劑之際,在提高碳奈米管之分散性的目的下亦可使用分散劑。分散劑可列舉例如:丙烯酸系分散劑、聚乙烯吡咯啶酮、聚苯胺磺酸等合 成聚合物、DNA、肽、有機胺化合物等。可使用1種分散劑,或者組合使用2種以上之分散劑。就容易降低最終獲得的成形體中所殘留之分散劑的量之觀點而言,分散劑較佳為具有低於本發明較佳之複合樹脂粒子的成形溫度的沸點。使用分散劑時,碳奈米管分散液所含有的分散劑之量,可依據碳奈米管、溶劑及分散劑之種類及量適當地選擇。例如,相對於碳奈米管100質量,使用的分散劑之量以100至6,000質量為佳,以200至3,000質量為較佳,以300至1,000質量為更較佳。
上述第1步驟中使用水作為溶劑時,在後述第2步驟前,將碳奈米管分散液與醇系溶劑等混合。此是由於在接續的第2步驟中添加的氟樹脂A與水之間的親和性低,因此不容易使氟樹脂A之粒子分散在使用水作為溶劑的碳奈米管分散液中。於此,藉由混合醇系溶劑,可提高氟樹脂A之粒子與碳奈米管分散液之間的親和性。
其次,在第2步驟中,在碳奈米管分散液中添加並攪拌氟樹脂A之粒子,以調製分散有碳奈米管及氟樹脂A之粒子的混合漿料。
於碳奈米管分散液中添加氟樹脂A之粒子時,分散液中之碳奈米管緩慢吸附於氟樹脂A之粒子表面。於此,藉由適當地調整溶劑之溫度、碳奈米管及氟樹脂A之分散濃度、氟樹脂A之添加速度等,可一邊維持碳奈米管及氟樹脂A之高分散狀態,一邊使碳奈米管吸附於氟樹脂A之粒子表面。藉由此種方法,即使為較低的添加低濃 度,亦可使碳奈米管均勻地分散於氟樹脂A之粒子表面。再者,即使使用長型的碳奈米管,亦不會損壞其性質,並可均勻地分散於氟樹脂A之粒子表面。氟樹脂A之添加,係可直接添加氟樹脂A之粒子,亦可以預先將氟樹脂A之粒子分散於溶劑後之分散液之形態添加。
本發明之較佳複合樹脂粒子之製造所使用的氟樹脂A之粒子較佳為具有5至500μm,更佳為10至250μm,又更佳為10至100μm,特佳為10至50μm,極佳為15至30μm之平均粒徑。氟樹脂A之平均粒徑係上述之上限以下時,由於容易提高從複合樹脂粒子製作出的成形體(複合樹脂材料)中之碳奈米管之分散性,容易均勻且有效地提高抗靜電性,故而為佳。氟樹脂A之平均粒徑係上述之下限以上時,就複合樹脂粒子之製造容易度之觀點而言為佳。氟樹脂A之平均粒徑係中徑(D50),係意指藉由雷射繞射/散射法求出的粒度分佈中之積算值50%之粒徑,並使用雷射繞射散射式粒度分佈裝置進行測定。
複合樹脂粒子之製造所使用的氟樹脂A之粒子依據JIS Z8830進行測定,較佳為具有0.5至9.0m2/g,更佳為0.8至4.0m2/g,又更佳為1.0至3.0m2/g的比表面積。比表面積係上述之上限以下時,就容易提高氟樹脂A之粒子與碳奈米管之間的附著力之觀點而言為佳;為上述之下限以上時,就複合樹脂粒子之容易製造度之觀點而言為佳。氟樹脂A之粒子的比表面積,具體而言,係藉由BET法而測定,BET法係屬於使用定容氣體吸附法之比表 面積/細孔分佈測定裝置的一般比表面積之測定方法。
針對本發明之槽中,襯裡層之至少一部分所含有的複合樹脂材料中的氟樹脂A,關於上述之氟樹脂A之構造、熔點的記載,由於其等具有在複合化前後、複合樹脂材料之製造前後不會變化的特性,因此同樣適用複合樹脂粒子之製造中使用的氟樹脂A之粒子。這同樣適用於氟樹脂B及C。
具有上述較佳範圍之平均粒徑及比表面積的氟樹脂A之粒子的製造方法並無特別限定,可列舉:常規已知之聚合方法;較佳為藉由懸濁聚合製造氟樹脂A,並使含有藉由上述聚合獲得的反應性聚合物的分散液進行噴霧乾燥之方法;將獲得的氟樹脂A使用錘磨機、渦輪磨機、切割機、噴射磨機等粉碎機進行機械粉碎之方法;將獲得的氟樹脂A以未達室溫之溫度進行機械粉碎之冷凍粉碎等。就容易獲得具有期望的平均粒徑及比表面積之氟樹脂A之粒子之觀點而言,較佳為使用噴射磨機等之粉碎機來製造氟樹脂A之粒子。
具有上述較佳範圍之平均粒徑的氟樹脂A之粒子亦可藉由使用篩及氣流的分級步驟,來調整平均粒徑而製造。
其次,在第3步驟中,將在第2步驟中獲得的混合漿料供給至耐壓容器,一邊在耐壓容器內維持使二氧化碳成為亞臨界或超臨界狀態之溫度及壓力,一邊以特定的速度供給二氧化碳,並在耐壓容器內填滿二氧化碳。 二氧化碳可使用液化二氧化碳、氣液混合之二氧化碳、氣體之二氧化碳中的任一者。於此,二氧化碳之超臨界狀態係指在臨界點以上之溫度及臨界點以上之壓力的狀態,具體而言,係指在31.1℃以上之溫度及72.8氣壓以上之壓力的狀態。此外,亞臨界狀態係指在臨界點以上之壓力及臨界點以下之溫度的狀態。
在第3步驟中,將混合漿料中含有的溶劑及分散劑溶入於二氧化碳中,並將分散於混合漿料中的碳奈米管附著於氟樹脂A之粒子。
就抑制碳奈米管彼此之間的凝聚,且使碳奈米管容易均勻地附著在氟樹脂A之粒子表面之觀點而言,例如,相對於混合漿料中含有的分散劑1mg,二氧化碳之供給速度係以0.25g/分鐘以下為佳,以0.07g/分鐘以下為較佳,以0.05g/分鐘以下為更較佳。
接下來的第4步驟中,一邊將在指定時間保持二氧化碳成為亞臨界或超臨界狀態之溫度及壓力,一邊將二氧化碳與溶入於二氧化碳中的溶劑及分散劑一起從耐壓容器中排出。
其次,在第5步驟中,一邊維持第4步驟之狀態,一邊將與分散劑具高親和性的高共沸添加劑添加至耐壓容器中。據此,可有效地去除殘留的分散劑。共沸添加劑可使用例如在第1步驟中調製碳奈米管分散液之際所使用的溶劑。具體而言,第1步驟中使用有機溶劑時,可使用相同的有機溶劑作為共沸添加劑。第1步驟中使用 水作為溶劑時,則較佳係使用醇系溶劑作為共沸添加劑。此外,第5步驟為用以有效地去除分散劑之任意步驟,其並非必要之步驟。例如:在不添加共沸添加劑之下,藉由維持第4步驟,亦可去除分散劑。
其次,在第6步驟中,藉由降低耐壓容器之壓力,可去除耐壓容器中之二氧化碳,並獲得複合樹脂粒子。於此,依據二氧化碳之去除方法,複合樹脂粒子中有殘留二氧化碳及溶劑之可能性。因此,藉由將獲得的複合樹脂粒子進一步真空,或加熱,可有效地去除殘留的二氧化碳及溶劑。
(本發明之槽的製造方法)
設置於本發明之槽之內表面的襯裡層,係在至少一部分中包含含有氟樹脂A及碳奈米管之複合樹脂材料。含有複合樹脂材料之襯裡層,例如,可由含有上述複合樹脂材料之襯裡片構成,亦可係含有上述複合樹脂材料之襯裡片與其他片(例如玻璃布)的積層體。含有複合樹脂材料之襯裡片,例如可藉由熔融上述複合樹脂粒子、形成片狀而製造,或者將上述複合樹脂粒子進行例如壓縮成形(擠壓成形compression molding)以獲得片狀的成形體,或者將藉由壓縮成形獲得的成形體切出例如片狀而製造。就容易有效地提高襯裡片之導電性的觀點而言,較佳係將複合樹脂粒子壓縮成形以獲得片狀之成形體,或者將藉由壓縮成形獲得的成形體切出例如片狀,以製造含有複合樹脂材料之襯裡片。藉由上述較佳的製造方法,雖尚不清楚容易有效地提 高襯裡片之導電性的理由,惟認為係因下述機制。此外,本發明之槽不是受後述任何機制所限定者。複合樹脂粒子中係如上所述,碳奈米管至少存在於氟樹脂之表面及/或表層中,推測該等碳奈米管形成導電性網絡。推測藉由施加到複合樹脂粒子的外力切斷碳奈米管、或凝聚碳奈米管,而容易切斷碳奈米管之導電性網絡。因此,從複合樹脂粒子製造襯裡片之際,推測藉由盡可能使用不會切斷該網絡之方法,而容易有效地提高襯裡片之導電性。將複合樹脂粒子壓縮成形而獲得片狀之成形體的方法,及將藉由該壓縮成形而獲得的複合樹脂材料切出例如片狀之製造襯裡片的方法,相較於藉由將複合樹脂粒子熔體擠出之製造襯裡片的方法,容易抑制碳奈米管之網絡的切斷,結果,推測將容易有效地提高襯裡片之導電性。
據此,本發明可提供在襯裡層之至少一部分中包含將含有氟樹脂A與碳奈米管之複合樹脂粒子(例如,具有5μm以上500μm以下之平均粒徑的複合樹脂粒子)壓縮成形而獲得的複合樹脂材料的槽。
又,襯裡層之至少一部分中含有的複合樹脂材料,係將含有氟樹脂A與碳奈米管之複合樹脂粒子(例如,具有5μm以上500μm以下之平均粒徑的複合樹脂粒子)壓縮成形而獲得的壓縮成形體,並可提供實施形態之槽。
就經由將複合樹脂粒子壓縮成形而容易製造襯裡片,且容易有效地提高襯裡片之導電性的觀點而言,複合樹脂材料所含有的氟樹脂係選自例如由聚四氟乙烯 (PTFE)、改性聚四氟乙烯(改性PTFE)、四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯/乙烯共聚物(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、氯三氟乙烯/乙烯共聚物(ECTFE)、及聚氟乙烯(PVF)所構成之群組。複合樹脂材料所含有的氟樹脂較佳為使用選自由聚四氟乙烯(PTFE)、改性聚四氟乙烯(改性PTFE)及四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)所構成之群組的氟樹脂。
此外,以從複合樹脂材料製造片之情形為例說明上述製造方法,惟製造藥液管、中空球狀成形體等之際,亦可藉由將複合樹脂粒子熔體擠出成形而製造該等成形體,或者將複合樹脂粒子壓縮成形以獲得該等成形體,或者從藉由壓縮成形而獲得的成形體藉由切削加工而製造該等成形體。於此,如上所述,從容易抑制碳奈米管之網絡的切斷,其結果容易有效地提高藥液管等之導電性的觀點而言,較佳為經由將複合樹脂粒子壓縮成形以製造藥液管、中空球狀成形體。
就適合此種製造方法之觀點而言,複合樹脂材料所含有的氟樹脂B及/或C可例如選自由聚四氟乙烯(PTFE)、改性聚四氟乙烯(改性PTFE)、四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯/乙烯共聚物(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、氯三氟乙烯/乙烯共聚物(ECTFE)、及聚氟乙烯(PVF)所構成之群組。複合樹脂材料所含有的氟樹脂B 及/或C較佳為選自由聚四氟乙烯(PTFE)、改性聚四氟乙烯(改性PTFE)及四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)所構成之群組。
氟樹脂係PTFE樹脂及改性PTFE樹脂時,就將複合樹脂粒子壓縮成形以製造複合樹脂材料之方法而言,係列舉在壓縮複合樹脂粒子而獲得的預備成形體中施予燒製處理之方法。燒製前之預備成形體係在將複合樹脂粒子因應所需進行適當地前處理(例如:預備乾燥、造粒等)後,放入模具壓縮而製造。為了製造燒製前之預備成形體,壓縮之際的加壓係以0.1至100MPa為佳,以1至80MPa為較佳,以5至50MPa為更較佳。
將如上述施作獲得的預備成形體以例如複合樹脂粒子所含有的樹脂之熔點以上的溫度進行燒製而製造成形體。燒製溫度係取決於燒製前之預備成形體的尺寸、燒製時間等,惟係以345至400℃為佳,以360至390℃為較佳。將燒製前之預備成形體放入燒製爐內,較佳係以上述燒製溫度進行燒製而製造成形體。
可將獲得的成形體直接使用為襯裡片等(例如:後述棒狀成形體、攪拌棒等),亦可將從該成形體進行切削加工等而製造襯裡片等(例如:後述噴嘴、中空球狀成形體、棒狀成形體、攪拌棒等)。
氟樹脂係PCTFE樹脂、PFA樹脂、FEP樹脂、ETFE樹脂、ECTFE樹脂、PVDF樹脂及PVF樹脂(PTFE樹脂及改性PTFE樹脂以外)時,就將複合樹脂粒子壓縮成 形來製造複合樹脂材料之方法而言,係依據成形體尺寸進行預備乾燥等適當的前處理,前處理實施後,使用設定為200℃以上,以200至400℃為佳,以210至380℃為較佳的熱風循環式電子爐,將模具加熱2小時以上,以2至12小時為佳,使樹脂熔融。於加熱指定時間後,將模具從電子爐中取出,使用油壓機以25kg/cm2以上,以50kg/cm2以上為佳的面壓一邊進行加壓壓縮,一邊將模具冷卻至近常溫後,獲得複合樹脂粒子之成形體(樹脂材料)。
可將獲得的成形體直接使用為襯裡片等(例如:後述棒狀成形體、攪拌棒等),亦可將從該成形體進行切削加工等而製造襯裡片等(例如:後述噴嘴、中空球狀成形體、棒狀成形體、攪拌棒等)。
就在槽外罐之內表面設置襯裡層之方法而言,可舉出將氟樹脂之片的一面蝕刻而得的片、或者在氟樹脂之片的一面積層有玻璃布的片依據槽外罐之內表面的形狀切出,並使用環氧接著劑等將切出的片黏合至槽內表面之方法。將黏合於槽內表面的片之間的間隙使用例如具有直徑2至5mm之圓形或三角形之剖面的棒狀熔接材料,較佳為PFA材料進行熔接。
<藥液管>
本發明之槽可具備連接槽之內部與外部的藥液管。藥液管可列舉用以投入藥液之藥液投入管、用以排除藥液之藥液排出管。藥液通過藥液管內之際,藥液管之內表面與藥液之間產生摩擦,藉由產生靜電而使藥液容易帶電。因 此,就有效地防止藥液之帶電的觀點而言,藥液管較佳為藥液管係在內表面的至少一部具有襯裡層,該襯裡層係包含含有氟樹脂B及碳奈米管之複合樹脂材料;及/或藥液管係含有氟樹脂B及碳奈米管之複合樹脂材料的成形體。於此,氟樹脂B可例如選自由聚四氟乙烯(PTFE)、改性聚四氟乙烯(改性PTFE)、四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯/乙烯共聚物(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、氯三氟乙烯/乙烯共聚物(ECTFE)、及聚氟乙烯(PVF)所構成。氟樹脂B較佳為選自由聚四氟乙烯(PTFE)、改性聚四氟乙烯(改性PTFE)及四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)所構成之群組。就有效地易於提高導電性之觀點而言,氟樹脂B更佳為選自由聚四氟乙烯(PTFE)及改性聚四氟乙烯(改性PTFE)所構成之群組,又,就有效地易於提高導電性之觀點與可撓性及熔接性之觀點而言,氟樹脂B更較佳係改性聚四氟乙烯(改性PTFE)。
構成藥液管之複合樹脂材料,或設置於藥液管之內表面的襯裡層所含有的複合樹脂材料,係使氟樹脂B與碳奈米管複合化而成的複合樹脂粒子之成形體。複合樹脂粒子係使氟樹脂B之粒子與碳奈米管複合化而成的材料,碳奈米管至少存在於氟樹脂B之粒子的至少表面及/或表層中。例如,碳奈米管之至少一部分係擔持或埋沒於氟樹脂B之粒子表面。碳奈米管可附著擔持於氟樹脂B之粒子表面,也可一部分埋沒且擔持,亦可完全地埋沒於氟 樹脂B之粒子的表層。在屬於此種複合樹脂粒子之成形體的複合樹脂材料中,可含有至少一部分維持粒子形狀之複合樹脂粒子,亦可使複合樹脂粒子一體化而形成複合樹脂材料。
關於構成藥液管之複合樹脂材料,或設置於藥液管之內表面的襯裡層所含有的複合樹脂材料,係同樣適用上述關於含有氟樹脂A及碳奈米管之複合樹脂材料的記載。此外,關於氟樹脂B係同樣適用上述關於氟樹脂A的記載,關於碳奈米管亦同樣適用上述關於碳奈米管的記載。此外,氟樹脂B可為與氟樹脂A相同的樹脂,亦可為相異的樹脂。
就於藥液管之內表面的至少一部分設置包含含有氟樹脂B及碳奈米管之複合樹脂材料的襯裡層之方法而言,可列舉例如:將複合樹脂粒子熔體擠出或壓縮成形而作成複合樹脂材料之片,並將該片黏合於藥液管之內表面的方法;將複合樹脂粒子之成形體切削加工成管狀,並將該管狀成形體黏合於藥液管之內表面的方法。有關作成複合樹脂材料之片的方法,係同樣適用上述中關於襯裡片之製造方法的記載。黏合方法可列舉:當藥液管係金屬製時,於藥液管之內表面使用接著劑等接合的方法;或者當藥液管係樹脂製時,於藥液管之內表面進行熔接的方法。
<噴嘴>
本發明可提供一種槽,其具備連接槽之內部與外部的 藥液管,藥液管含有將藥液加入槽中的藥液投入管,藥液投入管於其端部(或前端)具有噴嘴,噴嘴係於噴嘴之內表面的至少一部分具有襯裡層,該襯裡層包含含有氟樹脂B及碳奈米管之複合樹脂材料;及/或噴嘴係含氟樹脂B及碳奈米管之複合樹脂材料的成形體,氟樹脂B係選自由聚四氟乙烯(PTFE)、改性聚四氟乙烯(改性PTFE)及四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯/乙烯共聚物(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、氯三氟乙烯/乙烯共聚物(ECTFE)、及聚氟乙烯(PVF)所構成之群組。
本說明書中「噴嘴」意指為了限定流體之流動方向而使用的管狀之機械零件,只要是為了控制流動物質之流量、流速、方向及壓力等之流體所具有的特性而使用,且被理解為通常噴嘴的零件,則無特別限制。
噴嘴可例如選自由噴灑噴嘴、旋轉噴嘴、直線噴嘴、淋浴噴嘴所構成之群組。
關於噴嘴之襯裡層及氟樹脂B等,可參照藥液管之相關該等記載。
<中空球狀成形體>
本發明之槽可具有至少一部分包含含有氟樹脂C及碳奈米管之複合樹脂材料的中空球狀成形體。所述之中空球 狀成形體通常係漂浮於投入至本發明之槽內的藥液之液面,並且用以將藥液中帶電的靜電從液面去除。特別是在將藥液儲藏於本發明之槽的狀態進行搬運等時,因藥液的振動與槽內表面產生摩擦,進而產生靜電導致藥液容易帶電。藉由使用至少一部分含有複合樹脂材料之中空球狀的成形體,可有效地去除在搬運等之際的摩擦而產生的靜電。氟樹脂C較佳為選自由聚四氟乙烯(PTFE)、改性聚四氟乙烯(改性PTFE)、四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯/乙烯共聚物(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、氯三氟乙烯/乙烯共聚物(ECTFE)及聚氟乙烯(PVF)所構成之群組,更佳為選自由聚四氟乙烯(PTFE)、改性聚四氟乙烯(改性PTFE)及四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)所構成之群組。就成型加工性之觀點而言,氟樹脂C較佳為選自由改性PTFE、PTFE及PFA所構成之群組;就有效地易於提高導電性之觀點而言,氟樹脂C更佳為選自由PTFE及改性PTFE所構成之群組;就有效地易於提高導電性之觀點與可撓性及熔接性之觀點而言,氟樹脂C又更佳為改性PTFE。
中空球狀成形體中至少一部分所含有之複合樹脂材料,係使氟樹脂C與碳奈米管複合化而成的複合樹脂粒子之成形體。複合樹脂粒子係使氟樹脂C之粒子與碳奈米管複合化而成的材料,碳奈米管至少存在於氟樹脂C之粒子的表面及/或表層。例如:碳奈米管之至少一部分 係擔持或埋沒於氟樹脂C之粒子表面。碳奈米管可附著擔持於氟樹脂C之粒子表面,或者一部分埋沒擔持,或者完全地埋沒於氟樹脂C之粒子的表層。
關於中空球狀成形體中至少一部分所含有之複合樹脂材料,係同樣適用上述關於含有氟樹脂A及碳奈米管之複合樹脂材料的記載。此外,關於氟樹脂C亦同樣適用上述關於氟樹脂A的記載。此外,氟樹脂C可係與氟樹脂A或B相同的樹脂,亦可係相異的樹脂。關於碳奈米管亦同樣適用上述關於碳奈米管的記載。
中空球狀成形體係至少一部分含有複合樹脂材料的態樣,只要是於中空球狀成形體之至少一部分中包含含有氟樹脂C及碳奈米管之複合樹脂材料即可,包含例如:樹脂製之中空球狀成形體的表面之至少一部分中,內襯有含有上述複合樹脂材料之襯裡材料的態樣;中空球狀成形體係由含有氟樹脂C及碳奈米管之複合樹脂材料構成的成形體之態樣等。
<棒狀成形體>
本發明之實施形態中提供一種進一步具有棒狀成形體之槽,該棒狀成形體係至少一部分包含含有氟樹脂C及碳奈米管之複合樹脂材料。
此種棒狀成形體通常係從本發明之槽內所投入的藥液之液面伸入藥液之內部,用以從液體中除去藥液所帶電的靜電。特別是,在以將藥液儲藏於本發明之槽的狀態進行搬運等之情形中,由於藥液的振動與槽內表面產生摩擦, 因而產生靜電,導致藥液容易帶電。藉由使用至少一部分含有複合樹脂材料的棒狀成形體,可有效地去除在搬運等之際的摩擦所產生的靜電。可適當地選擇棒狀成形體的尺寸(直徑及長度)、橫剖面之形狀(圓形、六角形等)、導電性等。
氟樹脂C較佳為選自由聚四氟乙烯(PTFE)、改性聚四氟乙烯(改性PTFE)、四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯/乙烯共聚物(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、氯三氟乙烯/乙烯共聚物(ECTFE)、及聚氟乙烯(PVF)所構成之群組。
有關「氟樹脂C」、「碳奈米管」及「複合樹脂材料」等,可適當地參照上述記載。
棒狀成形體可與地線連接。棒狀成形體與地線連接可更有效地除電。
可使用用以將棒狀成形體設置於槽中之固持具(亦稱為「棒狀成形體固持具」)。棒狀成形體固持具一般係圓筒形,其外形對應槽孔之大小,其內形則對應棒狀成形體之外形。棒狀成形體固持具之尺寸可依據棒狀成形體之尺寸及槽孔之尺寸而適當地選擇。
<攪拌棒>
本發明之實施形態中,提供一種進一步具有攪拌棒的槽,該攪拌棒係至少一部分包含含有氟樹脂C及碳奈米管之複合樹脂材料。
如此之攪拌棒通常係從本發明之槽內所投入的藥液之液面伸入藥液之內部,用以攪拌藥液,而在其攪拌之際,用以從液體中去除藥液所產生的靜電。可適當地選擇攪拌棒之尺寸(直徑及長度)、橫剖面之形狀(圓形、六角形等)、導電性等。
氟樹脂C較佳為選自由聚四氟乙烯(PTFE)、改性聚四氟乙烯(改性PTFE)、四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯/乙烯共聚物(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、氯三氟乙烯/乙烯共聚物(ECTFE)、及聚氟乙烯(PVF)所構成之群組。
有關「氟樹脂C」、「碳奈米管」及「複合樹脂材料」等,可適當地參照上述記載。
攪拌棒可具有螺旋槳(或攪拌翼),該螺旋槳係至少一部分包含含有氟樹脂C及碳奈米管之複合樹脂材料。攪拌棒與螺旋槳可為一體,攪拌棒與螺旋槳亦可分離。攪拌棒具有螺旋槳時,可更有效地進行藥液之攪拌。可適當地選擇攪拌棒之尺寸(大小)及形狀(新月形等)、導電性等。
有關螺旋槳之「氟樹脂C」、「碳奈米管」及「複合樹脂材料」,可適當地參照上述記載。
攪拌棒具有螺旋槳時,只要攪拌棒與螺旋槳兩者皆顯示目的的除電性即可。
攪拌棒可與地線適當地連接。攪拌棒與地 線連接可更有效地除電。
可使用用以將攪拌棒設置於槽中的轉接器(亦稱為「攪拌棒轉接器」)。攪拌棒轉接器一般為圓筒形,其外形對應於槽孔之大小,其內形對應於攪拌棒之外形。攪拌棒轉接器之尺寸可依據攪拌棒之尺寸及槽孔之尺寸適當地選擇。
<槽>
本發明之槽的用途並無特別限定,可舉例如將藥液作為內容物之槽,具體而言,係藥液供給槽、藥液儲藏槽及/或藥液搬運槽。藥液供給槽係例如在用以供給後述藥液之系統中所使用的槽。藥液供給槽係為了使藥液通過該槽內供給至其他槽而使用。因此,藥液供給槽通常具備藥液投入管與藥液排出管,並可同時進行藥液之投入與排出。藥液儲藏槽係以將藥液儲藏於其內部的槽為目的。因此,藥液儲藏槽只要具有至少1個開口部即可。藥液搬運槽係將作為內容物之藥液以儲藏狀態搬運的槽。藥液搬運之際,因藥液的振動容易產生靜電,惟藉由使用本發明之槽可除去靜電。本發明之槽可為以藥液之供給、儲藏或搬運等任一者為目的之槽,或者以兼具該等2者以上為目的之槽。
<藥液>
收容於本發明之槽的藥液可列舉:鹽酸、硝酸、氫氟酸、過氧化氫水、硫酸等水溶液;異丙醇(IPA)、乙醇、丙酮、四氫呋喃(THF)、甲基乙基酮(MEK)等有機溶劑;及水。槽所含有的藥液較佳為有機溶劑。有機溶劑係例如在半導體製造等中所使用的藥液,半導體製造之用途中,由於藥 液帶電之靜電及微量的混入物引起的污染亦成為問題,故可更容易地發揮本發明之槽的優點。
<藥液>
收容於本發明之實施形態之槽的藥液,只要是可收容的藥液則無特別限制。藥液可含有選自例如:有機溶劑、可燃液體、酸性液體、鹼性液體、中性液體、水溶液、導電性液體中之至少1種。
有機溶劑含有例如:異丙醇(IPA)、乙醇、丙酮、四氫呋喃(THF)、甲基乙基酮(MEK)等。
可燃液體含有例如:異丙醇(IPA)、乙醇、丙酮、四氫呋喃(THF)、甲基乙基酮(MEK)等。
酸性液體含有例如:鹽酸、硝酸、氫氟酸、硫酸、過氧化氫水等。
鹼性液體含有例如:氨水等。
中性液體含有例如:臭氧水、所謂的水、超純水、純水、去離子水、離子交換水、蒸餾水等。
水溶液含有例如:鹽酸、硝酸、氫氟酸、硫酸、氨水、過氧化氫水、臭氧水等。
導電性液體含有例如:鹽酸、硝酸、氫氟酸、硫酸、過氧化氫水、氨水、所謂的水、離子交換水、去離子水、純水等。
槽所含有的藥液可為例如有機溶劑。有機溶劑係例如在半導體製造等中所使用的藥液,在半導體製造之用途中,由於藥液帶電之靜電及微量的混入物引起的污染亦成為問 題,故可更容易地發揮本發明之槽的優點。
槽中含有的藥液亦可使用導電性液體。
<藥液供給系統>
本發明亦提供一種包含使用本發明之槽進行藥液供給的藥液供給系統。本發明之藥液供給系統的用途並無特別限定,就容易最大限度地利用本發明之藥液供給系統之優點之觀點而言,較佳為半導體製造所使用的藥液供給系統,該優點係減低作為內容物之藥液的污染、且高潔淨度。本發明之較佳一態樣中,本發明之藥液供給系統含有:藥液搬運槽、半導體工廠線之藥液儲藏槽、用以將藥液從藥液搬運槽壓送至藥液儲藏槽之泵、用以將藥液從藥液儲藏槽壓送至各線之泵,於此,可使用本發明之槽作為該藥液搬運槽及/或該藥液儲藏槽。依據該態樣之本發明之較佳藥液供給系統,具體而言,可進行下述一系列藥液供給:以槽卡車將藥液搬運槽(例如ISO槽)運送至半導體工廠、藉由泵將藥液從藥液搬運槽壓送至半導體工廠線內之藥液儲藏槽、將藥液從藥液儲藏槽遞送至各線。本發明之藥液供給系統,除了本發明之槽以外,亦可具備用以供給本發明之槽之內容物的裝置,例如,用以將氮氣等惰性氣體在高壓下遞送之壓縮氣源或藥液供給泵,也可具備用以過濾藥液、去除不純物等的過濾器等。
<成形體>
本發明可提供成形體,其可使用於處理藥液之槽。
槽可具有襯裡片之層。
成形體可為將含有氟樹脂及碳奈米管之複合樹脂粒子壓縮成形而得之壓縮成形體。氟樹脂可係例如本說明書所載之氟樹脂A至C中之任一者。有關成形體之複合樹脂粒子、氟樹脂A至C之任一者及碳奈米管,可各別參照本說明書關於複合樹脂粒子、氟樹脂A至C中之任一者及碳奈米管的記載。
可使用於槽之成形體可含有例如:上述之襯裡片、藥液管、中空形狀之成形體、棒狀成形體、棒狀成形體固持具、攪拌棒、攪拌翼、攪拌棒轉接器等。
<實施形態>
其次,藉由下述實施形態詳細地說明本發明。此外,下述中,在說明圖面所示之構成時,使用指示「上」、「下」、「左」、「右」等方向的用語及包含該等用語的其他用語,惟使用該等用語之目的係為了通過圖面更容易地理解實施形態。因此,該等用語不是限制為表示本發明之實施形態實際使用時之方向,且本申請專利範圍中記載的任何發明技術範圍皆未受該等用語限定。
(第1實施形態)
本發明之第1實施形態之槽含有第1實施形態A與第1實施形態B之槽。
本發明之第1實施形態A的槽係如第1A圖所示具有:槽外罐1、設置於槽外罐1之內表面的襯裡層2、用以將藥液投入於槽內的藥液投入管3、用以將藥液排出槽外的藥 液排出管4、漂浮於藥液之液面並且用以將藥液所帶電之靜電去除的中空球狀成形體5;並且藥液6係儲藏於槽內。將襯裡層2設置於槽外罐1之內表面的方法,可舉出將氟樹脂之片的一面蝕刻而得之襯裡片、或於氟樹脂之片的一面積層有玻璃布之襯裡片,依據槽外罐1之內表面的形狀切出,並使用環氧接著劑等將切出之片於槽內表面黏合之方法。可使用例如具有直徑2至5mm之圓形或三角形之剖面的棒狀熔接材料,較佳為PFA材料來熔接黏合於槽內表面之片之間的間隙。第1實施形態A中的槽,具有藥液投入管3、藥液排出管4、中空球狀成形體5,惟此等並非本發明之槽的必須構成,可具有此等中之至少1者,亦可完全不具此等任一者。
本發明之第1實施形態A之槽中,就有效地除去靜電之觀點而言,襯裡層較佳為包含含有氟樹脂A及碳奈米管之複合樹脂材料,該襯裡層至少包含於槽中投入藥液之際,設置於所投入的藥液與槽外罐之內表面會最先接觸的部分(第1A圖中之接液部7)的襯裡片8,該襯裡片更佳為由含有氟樹脂A及碳奈米管之複合樹脂材料構成的成形體。就進一步提高抗靜電性之觀點而言,較佳為包含設置於槽底部9之襯裡片10(含有襯裡片8)的襯裡層,係包含含有氟樹脂A及碳奈米管之複合樹脂材料,更佳為該襯裡片係由含有氟樹脂A及碳奈米管之複合樹脂材料構成的成形體。襯裡片8或襯裡片10與地線11連接,從藥液流入低體積電阻率之襯裡片8或10的靜電係藉由地線 11流入地面等而被去除。包含含有氟樹脂A及碳奈米管之複合樹脂材料的襯裡片,例如,可切成如上述所製造的複合樹脂粒子之成形體的薄片,或者藉由將複合樹脂粒子進行押出成形成片狀而製造。與用以設置上述襯裡層2之方法同樣地施作,將如此獲得的含有複合樹脂材料之襯裡片內襯於接液部7或槽底部9中的槽內表面,藉此,變成可有效地消除藥液6之靜電。
本發明之第1實施形態A的槽,如第1A圖所示,具備設置於槽上部之藥液投入管3及藥液排出管4。藥液投入管3之排出口係設置於較藥液6之液面12高的位置,藥液排出管4之吸入口係設置於接近槽底部的位置。此外,第1實施形態A中的槽,於上述位置具有藥液投入管3及藥液排出管4,惟槽具備藥液投入管3及/或藥液排出管4時,該等位置並無特別限定,可為於槽上部具有藥液投入管,於槽底部具有藥液排出管,亦可為將該等配管設置於槽側面。藥液投入管之排出口及藥液排出管之吸入口的位置亦可適當地設定。第1實施形態A之槽,雖未於第1A圖示出,惟該槽可進一步具有一般的其他構成,例如,進一步設置於上部、側部、下部等任意位置的藥液管、安全閥、通氣口等。
藥液投入管3及藥液排出管4之內表面各別設置有包含含有氟樹脂B及碳奈米管之複合樹脂材料的襯裡層31及41。於管之內表面設置有含有上述複合樹脂材料之襯裡層31及41的藥液投入管3及藥液排出管4, 可藉由例如:將複合樹脂粒子之成形體切削加工成管狀,並將該管狀接合於金屬製之配管內表面之方法;或者與樹脂製之配管內表面熔接之方法而製造。藥液投入管3及藥液排出管4之襯裡層31及41各別與地線11電性地連接,通過藥液投入管3及藥液排出管4之際帶電的靜電最終經由地線11去除。此外,襯裡層31及41亦可各別具有與地線11相異的地線。此外,第1A圖所示的藥液投入管3及藥液排出管4,係在內表面之一部分設置有包含含有氟樹脂B及碳奈米管之複合樹脂材料的襯裡層,惟該等管可為由含氟樹脂B及碳奈米管之複合樹脂材料構成的成形體,亦可為將複合樹脂粒子之成形體切削加工為管狀的管直接使用為藥液投入管及藥液排出管。
本發明之第1實施形態A的槽,如第1A圖所示,具有中空球狀成形體5。中空球狀成形體5之數量並無特別限定,可因應各成形體5之大小及需求的帶電效果而適當地選擇。成形體5各別與地線13連接,地線係從蓋體14出至槽外部,並與地面連接。藥液6中帶電的靜電流入具有低體積電阻率之成形體5,並經由地線13去除。中空球狀成形體5可藉由將含有氟樹脂C及碳奈米管之複合樹脂材料的成形體切成薄片,或者將藉由將複合樹脂材料押出成形成片狀而製造出的片與中空球狀黏合而製造。本實施形態之槽可具有蓋體14,惟蓋體14並非必須。再者,第1實施形態A中,地線13可從蓋體14延伸,地線13亦可與地線11電性地連接。
本發明之第1實施形態B之槽係與第1實施形態A之槽的形狀類似,如第1B圖所示,具有:槽外罐1、設置於槽外罐1之內表面的襯裡層2、用以將藥液投入於槽內的藥液投入管3、設置於藥液投入管3之端部的噴嘴36、用以將藥液排除於槽外的藥液排出管4、用以去除藥液中的靜電並挿入於藥液中的棒狀成形體52、及用以攪拌藥液的攪拌棒56;藥液6係儲藏於槽內。
於槽外罐1之內表面設置襯裡層2之方法,可使用與第1實施形態A之槽中所記載之方法相同的方法。
第1實施形態B之槽具有藥液投入管3、藥液排出管4、棒狀成形體52及攪拌棒56,惟此等並非本發明之槽的必須構成,可具有此等之至少1者,亦可完全不具此等之任一者。
本發明之第1實施形態B之槽亦具有:接液部7、含襯裡片8之襯裡層、含有設置於槽底部9之襯裡片10(含襯裡片8)的襯裡層、及地線11。關於此等,可參照第1實施形態A之槽的記載,成為可有效地消除藥液6之靜電。
本發明之第1實施形態B之槽,如第1B圖所示,亦具備設置於槽上部之藥液投入管3及藥液排出管4。有關藥液投入管3及藥液排出管4,可參照關於第1實施形態A之槽的記載。
第1實施形態B之槽,雖未於第1B圖示出,該槽亦可進一步具有一般的其他構成,例如:進一步設置於上部、 側部、下部等之任意位置的藥液管、安全閥、通氣口等。
本發明之第1實施形態B之槽,如第1B圖所示,具有設置於藥液投入管3之端部的噴嘴36。噴嘴36之尺寸並無特別限定,可依據需求的帶電效果,適當地選擇長度、厚度及剖面之形狀等。噴嘴36可與地線連接,惟藥液投入管3可作為地線之功能。由於可將通過噴嘴之藥液之靜電在加入槽前降低,故而為佳。
噴嘴36可藉由將含氟樹脂B及碳奈米管之複合樹脂材料的成形體切成筒狀,或者將複合樹脂材料押出成形筒狀而製造。
本發明之第1實施形態B之槽,如第1B圖所示,可具有棒狀成形體52。棒狀成形體52之尺寸並無特別限定,可依據需求的帶電效果適當地選擇長度、厚度及剖面之形狀等。棒狀成形體52與地線53連接並連接至地面。藥液6之靜電流入具有低體積電阻率之棒狀成形體52並藉由地線53去除。
棒狀成形體52可藉由將含氟樹脂C及碳奈米管之複合樹脂材料的成形體切成棒狀,或者將複合樹脂材料押出成形棒狀而製造。
本發明之實施形態B之槽具有棒狀成形體用固持具54(以下亦稱為「棒狀成形體固持具」),較佳為使用固持具54保持棒狀成形體52,惟「棒狀成形體固持具54」並非必須者。棒狀成形體固持具54之外側的尺寸可考量設置於槽之孔的尺寸而適當地選擇。
本發明之第1實施形態B之槽,如第1B圖所示,可具有攪拌棒56。攪拌棒56之尺寸並無特別限定,可依據需求的帶電效果及攪拌效果,適當地選擇長度、厚度及剖面之形狀等。攪拌棒56於其端部可設置螺旋槳(或攪拌翼)57。攪拌棒56與螺旋槳57可為一體,亦可分離。攪拌棒56與地線(未圖示)接觸並可與地面連接。藥液6之靜電流入具有低體積電阻率之攪拌棒56,並可藉由地線去除。
攪拌棒56可藉由將含氟樹脂C及碳奈米管之複合樹脂材料的成形體切成棒狀,或者將複合樹脂材料押出成形成棒狀而製造。
螺旋槳57係至少一部分包含含有氟樹脂C及碳奈米管之複合樹脂材料,可將含有氟樹脂C及碳奈米管之複合樹脂材料的成形體切成螺旋槳狀而製造。
本發明之實施形態B之槽具有攪拌棒用轉接器58(以下亦稱為「攪拌棒轉接器」),較佳為使用轉接器58保持攪拌棒56,惟「攪拌棒用轉接器58」並非必須者。攪拌棒用轉接器58之外側的尺寸可考量設置於槽之孔的尺寸而適當地選擇。
攪拌棒轉接器可藉由將含氟樹脂C及碳奈米管之複合樹脂材料的成形體切成筒狀,或者將複合樹脂材料押出成形筒狀而製造。進一步,攪拌棒轉接器可與地線連接。
(第2實施形態)
本發明之第2實施形態之槽,如第2圖所示,具有: 槽外罐1、設置於槽外罐1之內表面的襯裡層2、用以將藥液投入或排出槽內的藥液管15、漂浮於藥液之液面並且用以去除藥液所帶電之靜電的中空球狀成形體5;藥液6係儲藏於槽內。將襯裡層2設置於槽外罐1之內表面的方法,可舉出將氟樹脂之片之一面蝕刻而得的襯裡片、或者於氟樹脂之片的一面積層有玻璃布的襯裡片,依據槽外罐1之內表面的形狀切出,使用環氧接著劑等將切出的片黏合於槽內表面之方法。可使用例如具有直徑2至5mm之圓形或三角形之剖面的棒狀熔接材料,較佳為PFA材料熔接來槽內表面黏合的片之間的間隙。本實施形態中之槽雖具有藥液管15及中空球狀成形體5,惟此等並非本發明之槽的必須構成,可具有此等之至少1者,亦可完全不具此等之任一者。
本發明之第2實施形態之槽中,就有效地除去靜電之觀點而言,較佳為包含含有氟樹脂A及碳奈米管之複合樹脂材料之襯裡層,該襯裡層係至少含有在藥液投入槽之際,設置於所投入的藥液與槽外罐之內表面會最先接觸的部分(第2圖中之接液部7)之襯裡片8,該襯裡片更佳為含有氟樹脂A及碳奈米管之複合樹脂材料的成形體。就進一步提高抗靜電性之觀點而言,含有設置於槽底部9之襯裡片10(含襯裡片8)之襯裡層較佳為包含含有氟樹脂A及碳奈米管之複合樹脂材料,該襯裡片更佳為含有氟樹脂A及碳奈米管之複合樹脂材料的成形體。襯裡片8或襯裡片10與地線11連接,從藥液流入至低體積電阻率之襯 裡片8或10的靜電,係藉由地線11流入地面等而被去除。包含含有氟樹脂A及碳奈米管之複合樹脂材料的襯裡片可藉由例如:將上述所製造的複合樹脂材料之成形體切成薄片,或者將複合樹脂材料押出成形成片狀而製造。與設置上述襯裡層2之方法同樣地施作,將含有如此獲得的複合樹脂材料之襯裡片內襯於接液部7或槽底部9中槽內表面,藉此,可有效地消除藥液6之靜電。
本發明之第2實施形態之槽,如第2圖所示,具有藥液管15。藥液管15之內表面設置有包含含有氟樹脂B及碳奈米管之複合樹脂材料的襯裡層151。於管之內表面設置有包含上述複合樹脂材料之襯裡層151的藥液管15可例如藉由:將複合樹脂材料之成形體切削加工成管狀,並且將該管狀接合於金屬製之配管內表面的方法;或者與樹脂製之配管內表面熔接的方法而製造。藥液管15之襯裡層151與地線11電性地連接,通過藥液管15之際所帶電的靜電最終藉由地線11去除。此外,襯裡層151可具有與地線11相異的地線。此外,如第2圖所示之藥液管15係在內表面之一部分設置有包含含有氟樹脂B及碳奈米管之複合樹脂材料的襯裡層,惟亦可為含有氟樹脂B及碳奈米管之複合樹脂材料的成形體,也可為將複合樹脂材料之成形體切削加工成管狀的管直接使用為藥液管。
本發明之第2實施形態之槽,如第2圖所示,具有中空球狀成形體5。中空球狀成形體5之數量並無特別限定,可因應各成形體5之大小、需求的帶電效果 而適當地選擇。成形體5各別與地線13連接,地線從蓋體14出至槽外部,並與外部連接。藥液6中帶電的靜電流入具有低體積電阻率之成形體5,並藉由地線13除去。中空球狀成形體5可藉由將含有氟樹脂C及碳奈米管之複合樹脂材料的成形體切成薄片,或者將藉由複合樹脂材料押出成形成片狀而製造的片於中空球狀黏合而製造。本實施形態之槽具有蓋體14,惟蓋體14並非必須者。此外,本實施形態中地線13可從蓋體14延伸,地線13亦可與地線11電性地連接。
本發明之第2實施形態之槽,具有如第2圖所示之形狀,並例如使用為藥液搬運用槽。具體而言,可係作為ISO槽之已知的槽櫃。槽櫃係在船舶、鐵道、汽車等貨物輸送中,貨物為液體時所使用的櫃。特別是,使用槽櫃搬運藥液之際,因搬運時之振動,使得槽內部之液體振動,由於如此之振動產生摩擦,導致藥液有帶電的可能性。依據本實施形態之槽,可有效地去除藥液所產生的靜電。本實施形態之槽,雖未於第2圖示出,惟該槽可進一步含有一般的其他構成,例如:進一步設置於上部、側部、下部等任意位置的藥液管、安全閥、通氣口等。此外,本實施形態之槽的搬運手段並無特別限定,可藉由槽卡車及貨物列車等之搬運車輛、船舶等搬運。
(第3實施形態)
其次,將本發明之供給系統的實施形態作為第3實施形態並示於第3圖。該實施形態中本發明之供給系統,如 第3圖所示,具有藥液搬運槽16及藥液供給槽22,係用以將藥液供給至各使用點18(POU,Point of use)的系統。藥液搬運槽16及藥液供給槽22之至少一者可為本發明之槽,或者皆為本發明之槽。藥液搬運槽16可係例如第2圖所示之實施形態的槽。藥液搬運槽16將藥液作為內容物,積載於搬運車輛17並搬運。於藥液搬運槽16搬運的藥液藉由泵24之運作,最終運輸至各使用點28。首先,例如在半導體製造工廠中,藥液搬運槽16係經由傳遞箱19內之耦合器20以及連接管18及21連接至藥液供給槽22。藥液搬運槽16內之藥液通過連接管18與耦合器20連結,並藉由連接管21運輸至藥液供給槽22。藥液供給槽22與泵24連接,經由連接管23及25從藥液供給槽22運輸的藥液係藉由通過過濾器26,將藥液中可含有的微細污染物質去除,並經由連接管27運輸至各使用點28。如第3圖所示,第3實施形態中,使用泵24進行液之供給,惟泵24之位置並非限定於圖所示之位置。再者,亦可使用複數個泵24。又,藥液亦可藉由加壓系統等供給而無須使用泵。
[實施例]
以下,藉由實施例進一步詳細地說明本發明,惟本發明之範圍並不限於此。
<平均粒徑D50之測定>
於複合樹脂粒子之製造中使用的氟樹脂粒子及複合樹脂粒子之平均粒徑係藉由雷射繞射散射式粒度分佈裝置 (日機裝製「MT3300II」)測定粒度分佈而獲得平均粒徑D50
<比表面積之測定>
於複合樹脂粒子之製造中使用的氟樹脂粒子及複合樹脂粒子之比表面積的測定係依據JIS Z8830並使用比表面積/細孔分佈測定裝置(日本Bell製BELSORP-mini II)而進行。
<結晶熱之測定>
於複合樹脂粒子之製造中使用的氟樹脂粒子之結晶熱係使用示差掃描熱析儀(島津製作所製之「DSC-50」)而測定。將3mg之測定試料以50℃/分鐘之速度升溫至250℃,暫時保持,藉由進一步以10℃/分鐘之速度升溫至380℃使結晶熔解後,以10℃/分鐘之速度降溫之際從所測定的結晶點之峰值換算成熱量而測定。
<熔點之測定>
於複合樹脂粒子之製造中使用的氟樹脂粒子之熔點的測定係根據ASTM-D4591,作為可使用示差走查熱量計(DSC)測定的熔解熱峰之溫度而求出。
<複合樹脂材料之製作>
將後述製造例所獲得的複合樹脂粒子因應所需進行前處理(例如:預備乾燥、造粒等)後,以一定量、均勻地填充於成形用模具。填充後之製作程序係依據氟樹脂之種類而不同。
氟樹脂係PTFE樹脂及改性PTFE樹脂時,以15MPa 加壓並保持一定時間,藉此,壓縮複合樹脂粒子,而獲得預備成形體。將獲得的預備成形體從成形模具取出,以設定為345℃以上的熱風循環式電子爐燒製2小時以上,進行緩慢地冷卻後從電子爐取出,而獲得複合樹脂粒子之成形體(複合樹脂材料)。
氟樹脂係PCTFE樹脂、PFA樹脂、FEP樹脂、ETFE樹脂、ECTFE樹脂、PVDF樹脂及PVF樹脂(PTFE樹脂及改性PTFE樹脂以外)時,將模具以設定為200℃以上的熱風循環式電子爐加熱2小時以上以熔融樹脂。在加熱預定時間後,將模具從電子爐取出,一邊使用油壓機以25kg/cm2以上之面壓加壓壓縮,一邊將模具冷卻至近常溫後,獲得複合樹脂粒子之成形體(樹脂材料)。
<體積電阻率之測定>
將如上述般施作從複合樹脂粒子獲得的複合樹脂材料(成形體)製造成
Figure 107125177-A0202-12-0053-24
110×10mm之試驗片,而作為測定試料。體積電阻率之測定係依據JIS K6911,使用電阻測定器(三菱化學Analytech製之「Loresta」或「Hiresta」)而進行。
<複合樹脂材料之熔接強度的測定>
將如上述般施作從複合樹脂粒子獲得的複合樹脂材料(成形體)製造成厚度10mm×寬度30mm×長度100mm之試驗片,並於該試驗片中切削長度50mm、深度約1mm之V溝。其次,以使融合部分之長度為50mm之方式,使用熱風式熔接機將直徑3mm之PFA熔接棒與溝部分熔接, 並如第4圖所示般作成熔接強度測定用試驗片。其次,如第5圖所示,以使融合的PFA熔接棒之折疊部分成為下側之方式,將熔接強度測定用試驗片設置在拉伸試驗機中,並將熔接棒之未融合的殘留部分設置於拉伸試驗機之上卡盤。使用拉伸試驗機(A&D股份有限公司製「Tesilon萬能材料試驗機」)以10mm/分鐘之速度進行拉伸,測定最大應力作為熔接強度。
<複合樹脂材料之金屬溶出量的測定>
藉由使用ICP質量分析裝置(Perkin Elmer製「ELAN DRCII」)測定金屬系17元素之金屬溶出量,以評估因添加碳奈米管所致之在成形體中金屬污染之程度。具體而言,將從如上述般施作而得的複合樹脂材料切削取得之10mm×20mm×50mm的試驗片浸漬於3.6%鹽酸(關東化學製EL-UM級)0.5L中1小時左右,浸漬1小時後取出,使用超純水(比抵抗值:≧18.0MΩ‧cm)沖洗洗淨,在室溫環境下,將試驗片全體浸漬於3.6%鹽酸0.1L中24小時,並保存168小時。經過規定時間後,將浸漬液全部回收,分析浸漬液之金屬不純物的濃度。
<複合樹脂材料之碳脫落的測定>
藉由使用總有機碳分析儀(島津製作所製之「TOCvwp」)測定TOC以評估從複合樹脂材料之碳奈米管的脫離程度。具體而言,將從如上述般施作而得的複合樹脂材料切削取得之10mm×20mm×50mm的試驗片浸漬於3.6%鹽酸(關東化學製EL-UM Grade)0.5L中1小時左右,浸漬1小時後取出,使用超純水(比抵抗值:≧18.0MΩ‧cm)沖洗洗淨,在室溫環境下,將試驗片全體浸漬於超純水中24小時並保存168小時。經過規定時間後,將浸漬液全部回收,針對浸漬液進行全有機體碳分析。
<複合樹脂材料之耐藥性的評估>
使用電子天平(A&D製分析用電子天平「BM-252」)測定從如上述般施作而得的複合樹脂材料切削取得之10mm×20mm×50mm之試驗片的重量。其次,將該試驗片浸漬於SPM(H2SO4:H2O2=1:2(質量比))、FPM(HF:H2O2=1:2(質量比))、APM(SC-1)(NH4OH:H2O2:H2O=1:1:5(質量比))、臭氧水(50ppm)之各溶液中168小時並乾燥,與浸漬前相同地使用電子天平測定浸漬後之試驗片的重量。使用下述式算出浸漬前後之重量變化而作為耐藥性之指標。
重量變化(%)=[(浸漬後之重量-浸漬前之重量)/浸漬前之重量]×100
〔複合樹脂粒子之製造〕
下述實施例及比較例中,使用下述表1所示之改性PTFE粒子或聚四氟乙烯(PTFE)粒子。此外,在表1所示之改性PTFE粒子1及2中之上述式(II)中之X係全氟丙基,基於改性聚四氟乙烯之全質量,確認全氟乙烯醚單元之量係0.01至1質量%。
Figure 107125177-A0202-12-0056-5
〔製造例1〕
在以水作為溶劑之碳奈米管分散液(分散劑=0.15質量%、碳奈米管=0.025質量%)500g中加入3,500g乙醇進行稀釋。進一步添加1,000g改性PTFE粒子1製作成混合漿料。
其次,將製成的混合漿料供給於耐壓容器,相對於耐壓容器內之混合漿料所含有的分散劑1mg,以0.03g/分鐘之供給速度供給液化二氧化碳,進行升壓、升溫至耐壓容器內之壓力成為20MPa、溫度成為50℃。一邊將上述壓力及溫度保持3小時,一邊將二氧化碳與溶解在二氧化碳中的溶劑(水、乙醇)及分散劑一同從耐壓容器排出。
其次,藉由將耐壓容器內之壓力、溫度降低至大氣壓、常溫,將耐壓容器內之二氧化碳去除而獲得CNT複合樹脂粒子1。
〔製造例2〕
除了基於獲得的複合樹脂粒子之總量,將CNT之量設 為0.05質量%以外,與製造例1-1同樣地施作而獲得CNT複合樹脂粒子2。
〔製造例3〕
除了基於獲得的複合樹脂粒子之總量,將CNT之量設為0.1質量%以外,與製造例1-1同樣地施作而獲得CNT複合樹脂粒子3。
〔製造例4〕
除了使用改性PTFE2取代改性PTFE1以外,與製造例1同樣地施作而獲得CNT複合樹脂粒子4。
〔製造例5〕
除了使用改性PTFE2取代改性PTFE1以外,與製造例2同樣地施作而獲得CNT複合樹脂材料5。
〔比較用樹脂粒子6(製造例6)〕
將CNT未複合化之改性PTFE1作為比較用樹脂粒子6。
〔比較用樹脂粒子7(製造例7)〕
將CNT未複合化之改性PTFE2作為比較用樹脂粒子7。
〔比較用樹脂粒子8(製造例8)〕
將CNT未複合化之PTFE粒子作為比較用樹脂粒子8。
依據上述測定方法測定在上述製造例1至8所得的樹脂粒子之平均粒徑及比表面積。結果示於表2。再者,將針對在上述製造例1至8所得的樹脂粒子並依據 上述方法製作成的成形體所測定之體積電阻率及熔接強度示於表2,耐藥性評估之結果示於表3。又,藉由下述式,從CNT之量與樹脂材料之體積電阻率所得之值A亦示於表2:A=X/Y-14。上述式中之X係樹脂材料之體積電阻率[Ω‧cm],Y係樹脂材料所含之CNT之量[質量%](相當於樹脂材料之製造中使用的CNT之量)。
此外,下述中,亦將依據上述方法從複合樹脂粒子1至5作成的複合樹脂材料各別稱為複合樹脂材料1至5,亦將依據上述方法從比較用樹脂粒子6至8作成的樹脂材料各別稱為比較用樹脂材料6至8。再者,複合樹脂粒子或樹脂粒子中CNT之量係相當於從該等獲得的複合樹脂材料或樹脂材料中CNT之量。
Figure 107125177-A0202-12-0059-6
Figure 107125177-A0202-12-0060-7
針對從複合樹脂材料1及2、以及從比較用樹脂材料6獲得的樹脂材料進行金屬溶出量及碳脫落之評估。將獲得的結果示於表4。此外,關於表4中之金屬溶出量之欄中記載的元素以外之元素(Ag、Cd、Co、Cr、K、 Li、Mn、Na、Ni、Pb、Ti、Zn),雖然進行金屬溶出量之測定,但係於裝置偵測極限(ND),故該結果並未記載於表4中。再者,表4中之結果皆係浸漬24小時後之結果。
Figure 107125177-A0202-12-0061-8
從依據上述複合樹脂材料之製作方法,使用在製造例2所得的複合樹脂粒子製作成之複合樹脂材料2,獲得10mm×10mm×厚度2mm之試驗片。將該試驗片浸漬於表5中表示之各種藥液,並測定浸漬前與浸漬約1週間(1W)及約1個月(1M)後之重量變化。將獲得的結果示於表5。此外,表5中之APM的浸漬試驗係於80℃之溫度條件下進行,其他藥液的浸漬試驗係在室溫條件下進行。再者,表5中之各藥液的詳細內容係如於表6所示。
〔製造例9及複合樹脂材料9〕
除了使用PCTFE(平均粒徑10μm、比表面積2.9、體積電阻率102Ω‧cm)取代改性PTFE1以外,與製造例2同樣地施作而獲得CNT複合樹脂粒子9。使用獲得的CNT複合樹脂粒子9,依據上述複合樹脂材料之製作方法製作 複合樹脂材料9,而獲得10mm×10mm×厚度2mm之試驗片。針對該試驗片同樣地進行表5中表示之各種藥液的浸漬試驗。將獲得的結果示於表5。
〔比較用樹脂材料10至12〕
將PTFE中添加有15重量%石墨之市售成形體作為比較用樹脂材料10,將PTFE中添加有碳纖維15重量%之市售成形體作為比較用樹脂材料11。再者,將市售之複合材料(PFA樹脂與碳繊維之複合材料)作為比較用樹脂材料12。針對具有該等材料之上述尺寸的試驗片,同樣地進行表5中表示之各種藥液的浸漬試驗。將獲得的結果示於表5。
Figure 107125177-A0202-12-0062-9
Figure 107125177-A0202-12-0063-10
〔複合樹脂粒子之製造(PCTFE)〕
使用下述表7所示之聚氯四氟乙烯(PCTFE)粒子製造複合樹脂粒子。
Figure 107125177-A0202-12-0063-11
〔製造例13:CNT複合樹脂粒子13之製造〕
除了使用PCTFE粒子2取代改性PTFE粒子1以外, 與製造例1同樣地施作而獲得CNT複合樹脂粒子13。
(製造例14:CNT複合樹脂粒子14之製造)
除了使用PCTFE粒子2取代改性PTFE粒子1以外,與製造例2同樣地施作而獲得CNT複合樹脂粒子14。
(製造例15:CNT複合樹脂粒子15之製造)
除了基於獲得的複合樹脂粒子之總量,將CNT之量設為0.1質量%以外,與製造例14同樣地施作而獲得CNT複合樹脂粒子15。
(製造例16:CNT複合樹脂粒子16之製造)
除了基於獲得的複合樹脂粒子之總量,將CNT之量設為0.125質量%以外,與製造例14同樣地施作而獲得CNT複合樹脂粒子16。
(製造例17:CNT複合樹脂粒子17之製造)
除了基於獲得的複合樹脂粒子之總量,將CNT之量設為0.15質量%以外,與製造例14同樣地施作而獲得CNT複合樹脂粒子17。
(製造例18:CNT複合樹脂粒子18之製造)
除了使用PCTFE粒子3取代PCTFE粒子2以外,與製造例15同樣地施作而獲得CNT複合樹脂粒子18。
(製造例19:CNT複合樹脂粒子19之製造)
除了使用PCTFE粒子1取代PCTFE粒子2以外,與製造例15同樣地施作而獲得CNT複合樹脂粒子19。
(製造例20:比較用樹脂粒子20)
將CNT未複合化之PCTFE2作為比較用之樹脂粒子 20。
依據上述測定方法測定在上述製造例13至20所得的複合樹脂粒子及比較用樹脂粒子之平均粒徑及比表面積。將結果示於表8。再者,針對使用上述樹脂粒子,並依據上述方法製作成的複合樹脂材料(成形體)13至19及比較用樹脂材料(成形體)20所測定的體積電阻率亦示於表8。又,藉由下述式,從CNT之量與樹脂材料之體積電阻率獲得的值A亦示於表8:A=X/Y-14。上述式中之X係樹脂材料之體積電阻率[Ω‧cm],Y係樹脂材料中所含的CNT之量[質量%](相當於樹脂材料之製造中使用的CNT之量)。亦將依據上述方法從複合樹脂粒子13至19作成的複合樹脂材料各別稱為複合樹脂材料13至19,將依據上述方法從比較用樹脂粒子20作成的複合樹脂材料稱為比較用樹脂材料20。
Figure 107125177-A0202-12-0066-12
針對複合樹脂材料14及15、以及比較用樹脂材料20進行金屬溶出量及碳脫落之評估。將獲得的結果示於表9。此外,關於表9中之金屬溶出量之欄所記載的元素以外之元素(Ag、Cd、Co、Cr、K、Li、Mn、Na、Ni、Pb、Ti、Zn)雖進行金屬溶出量之測定,但是於裝置偵測極限(ND),故該結果並未記載於表9中。此外,表9中之結果皆係浸漬24小時後之結果。
Figure 107125177-A0202-12-0067-13
針對複合樹脂材料14及15、以及比較用樹脂材料20依據上述方法進行耐藥性之評估。將獲得的結果示於表10。
Figure 107125177-A0202-12-0067-14
對於上述複合樹脂材料14及15,以上述條件進行硫酸過氧化氫浸漬處理(SPM處理),並測定處理後之體積電阻率。該結果,如下述表11所示,確認到複合樹脂材料14及15即使進行SPM處理,體積電阻率亦未增加。
Figure 107125177-A0202-12-0068-15
〔含有複合樹脂材料之襯裡片1的製造〕
說明用以從如上述般而得的複合樹脂粒子製造含有複合樹脂材料的環片1之方法。製造方法係依據所使用的氟樹脂而不同。氟樹脂係聚四氟乙烯(PTFE)或改性聚四氟乙烯(改性PTFE)時,將在製造例2所獲得的複合樹脂粒子進行因應所需的前處理(例如:預備乾燥、造粒等)後,以一定量、均勻地填充於成形用模具,以15MPa加壓保持一定時間,藉此,將複合樹脂材料壓縮而獲得預備成形體。將獲得的預備成形體從成形模具取出,使用設定為345℃以上之熱風循環式電子爐燒製2小時,進行緩慢冷卻後從電子爐取出,獲得複合樹脂材料之塊狀的成形體。(實施例、比較例中雖未記載但氟樹脂係四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)時,有壓縮成形法及擠壓成形(compression molding)法、片押出成形法等;壓縮成形法時,將CNT複合樹脂粒子因應所需進行前處理(例如:預備乾燥、造粒等)後,以一定量、均勻地填充於成形用模具,使用設定為300℃以上的電子爐燒製2小時以上後,從電子爐取出,使用 油壓機以5MPa以上加壓冷卻而獲得複合樹脂材料之塊狀的成形體)。將該成形體切削加工(切薄片)作成厚度2.4mm之片。將獲得的片與厚度0.5mm之玻璃布積層並熱融合,而獲得襯裡片1。獲得的襯裡片1之體積電阻率係102Ω‧cm。
〔不含複合樹脂材料之襯裡片2的製造〕
除了使用比較用樹脂粒子6(製造例6)取代在製造例2獲得的複合樹脂粒子以外,與襯裡片1之製造同樣地施作而獲得襯裡片2。
〔含有複合樹脂材料之藥液管1的製造〕
說明用以從如上述般而得的複合樹脂粒子製造含有複合樹脂材料之藥液管1的方法。將在製造例2獲得的複合樹脂粒子因應應所需進行前處理(例如:預備乾燥、造粒等)後,以一定量、均勻地填充於成形用模具,藉由在15MPa加壓保持一定的時間而將複合樹脂材料壓縮,獲得預備成形體。將獲得的預備成形體從成形模具取出,使用設定為345℃以上之熱風循環式電子爐燒製2小時以上,進行緩慢地冷卻後從電子爐取出,獲得複合樹脂材料之塊狀的成形體。使用CNC普通旋盤(瀧澤鐵工所(股份有限公司)製之「TAC-510」)將獲得的成形體切削加工,而製造出直徑2吋的藥液管。獲得的藥液管1之體積電阻率係5.0×102Ω‧cm。
〔藥液管2的製造〕
除了使用比較用樹脂粒子6(製造例6)取代在製造例2 獲得的複合樹脂粒子以外,與藥液管1之製造同樣地施作而獲得藥液管2。
〔含有複合樹脂材料之中空球狀1的製造〕
說明從如上述般而得的複合樹脂粒子製造含有複合樹脂材料的藥液管1之方法。將在製造例2獲得的複合樹脂粒子因應所需進行前處理(例如:預備乾燥、造粒等)後,以一定量、均勻地填充於成形用模具,藉由在15MPa加壓保持一定的時間而將複合樹脂材料壓縮,獲得預備成形體。將獲得的預備成形體從成形模具取出,使用設定為345℃以上之熱風循環式電子爐燒製2小時,進行緩慢地冷卻後從電子爐取出,獲得複合樹脂材料之塊狀的成形體。將獲得的成形體藉由使用綜合加工機進行切削加工及熔接加工,而製造出直徑50mm之中空球狀成形體。獲得的中空球狀成形體之體積電阻率係5.0×102Ω‧cm。
〔中空球狀2的製造〕
除了使用比較用樹脂粒子6(製造例6)取代在製造例2獲得的複合樹脂粒子以外,與中空球狀1之製造同樣地施作而獲得中空球狀2。
實施例1
使用接著劑(例如:環氧系)將襯裡片1黏合於容量50L之槽的內側面。使用
Figure 107125177-A0202-12-0070-25
5mm之PFA的熔接棒密封片之間的縫隙。在該槽中安裝藥液管1,並將複數個中空球狀1配置於槽內部。
比較例1
除了使用襯裡片2、藥液管2、中空球狀2取代襯裡片1、藥液管1、中空球狀1以外,與實施例1之製造同樣地施作而獲得比較例1。
抗靜電性之評估
將10L稀釋劑(三協化學股份有限公司製NTX Eco稀釋劑)添加入於實施例1、比較例1製作的槽中,使用具有PTFE製之擴售翼的攪拌機以285r.p.m之旋轉數進行攪拌10分鐘,使用電位計(SIMCO製之FMX-003)測定襯裡片之帶電電位,藉此,進行對於有機溶劑的抗靜電性之評估。結果,比較例1因攪拌而急速地帶電,且帶電電位隨著時間經過有一同增加的傾向(約5分鐘內1.5kV左右)。相對於此,實施例1係測定界限以下(-0.01kV)之值,實施例1之槽與比較例1之槽相比,確認到具有優異的抗靜電性。
1‧‧‧槽外罐
2‧‧‧襯裡層
3‧‧‧藥液投入管
4‧‧‧藥液排出管
5‧‧‧中空球狀成形體
6‧‧‧藥液
7‧‧‧接液部
8、10‧‧‧襯裡片
9‧‧‧槽底部
11、13‧‧‧地線
12‧‧‧液面
14‧‧‧蓋體
31、41‧‧‧襯裡層

Claims (20)

  1. 一種槽,其係至少具有槽外罐、及設置於槽外罐之內表面的襯裡層;其中,襯裡層係於至少一部中包含含有氟樹脂A及碳奈米管之複合樹脂材料;氟樹脂A係選自由聚四氟乙烯(PTFE)、改性聚四氟乙烯(改性PTFE)、四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯/乙烯共聚物(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、氯三氟乙烯/乙烯共聚物(ECTFE)及聚氟乙烯(PVF)所構成之群組,基於前述複合樹脂材料之總量計,前述複合樹脂材料中含有的前述碳奈米管之量係0.01~0.2質量%,前述襯裡層於至少一部分中使用並設有含有前述複合樹脂材料之襯裡片,前述襯裡片間之間隙係使用四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)材料進行熔接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之槽,其中,設置於所投入之藥液與槽外罐之內表面會最先接觸之部分的襯裡層,係包含含有氟樹脂A及碳奈米管之複合樹脂材料。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之槽,其具備連接槽之內部與外部的藥液管;其中,藥液管係於其內表面的至少一部分具有襯裡層,該襯裡層包含含有氟樹脂B及碳奈米管之複合樹脂材料;及/或藥液管為含有氟樹脂B及碳奈米管之複合樹脂材 料的成形體;氟樹脂B係選自由聚四氟乙烯(PTFE)、改性聚四氟乙烯(改性PTFE)、四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯/乙烯共聚物(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、氯三氟乙烯/乙烯共聚物(ECTFE)及聚氟乙烯(PVF)所構成之群組。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之槽,其具備連接槽之內部與外部的藥液管;其中,藥液管含有將藥液投入槽內的藥液投入管;藥液投入管係在其端部具有噴嘴;噴嘴係在其內表面的至少一部分具有襯裡層,該襯裡層包含含有氟樹脂B及碳奈米管之複合樹脂材料;及/或噴嘴為含有氟樹脂B及碳奈米管之複合樹脂材料的成形體;氟樹脂B係選自由聚四氟乙烯(PTFE)、改性聚四氟乙烯(改性PTFE)、四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯/乙烯共聚物(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、氯三氟乙烯/乙烯共聚物(ECTFE)及聚氟乙烯(PVF)所構成之群組。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之槽,其中,噴嘴係選自由噴灑噴嘴、旋轉噴嘴、直線噴嘴、淋浴噴嘴所構成之群組。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之槽,其更具有中空球狀成形體,該中空球狀成形體係於至少一部份包含含有氟樹脂C及碳奈米管之複合樹脂材料;氟樹脂C係選自由聚四氟乙烯(PTFE)、改性聚四氟乙烯(改性PTFE)、四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯/乙烯共聚物(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、氯三氟乙烯/乙烯共聚物(ECTFE)及聚氟乙烯(PVF)所構成之群組。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之槽,其更具有棒狀成形體,該棒狀成形體係於至少一部分包含含有氟樹脂C及碳奈米管之複合樹脂材料;氟樹脂C係選自由聚四氟乙烯(PTFE)、改性聚四氟乙烯(改性PTFE)、四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯/乙烯共聚物(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、氯三氟乙烯/乙烯共聚物(ECTFE)及聚氟乙烯(PVF)所構成之群組。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之槽,其更具有攪拌棒,該攪拌棒係於至少一部份包含含有氟樹脂C及碳奈米管之複合樹脂材料;氟樹脂C係選自由聚四氟乙烯(PTFE)、改性聚四氟乙烯(改性PTFE)、四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯/乙 烯共聚物(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、氯三氟乙烯/乙烯共聚物(ECTFE)及聚氟乙烯(PVF)所構成之群組。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之槽,其中,攪拌棒具有螺旋槳,該螺旋槳係於至少一部份包含含有氟樹脂C及碳奈米管之複合樹脂材料。
  10. 如申請專利範圍第2項至第9項中任一項所述之槽,其中,藥液含有選自有機溶劑、可燃液體、酸性液體、鹼性液體、中性液體、水溶液、導電性液體中之至少1種。
  11. 如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述之槽,其中,氟樹脂A係改性聚四氟乙烯。
  12. 如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述之槽,其中,改性聚四氟乙烯為具有式(I)所示之四氟乙烯單元以及式(II)所示之全氟乙烯醚單元的化合物,-CF 2 -CF 2 - (I)
    Figure 107125177-A0305-02-0079-4
    式中,X表示碳數1至6之全氟烷基或碳數4至9之全氟烷氧基烷基;其中,基於改性聚四氟乙烯之全質量,式(II)所示之全氟乙烯醚單元的量係0.01至1質量%。
  13. 如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述之槽, 其中,複合樹脂材料為具有5μm以上500μm以下之平均粒徑之複合樹脂粒子的壓縮成形體,該壓縮成形體係含有氟樹脂A以及碳奈米管。
  14. 如申請專利範圍第3項至第5項中任一項所述之槽,其中,複合樹脂材料為具有5μm以上500μm以下之平均粒徑之複合樹脂粒子的壓縮成形體,該壓縮成形體係含有氟樹脂B以及碳奈米管。
  15. 如申請專利範圍第6項至第9項中任一項所述之槽,其中,複合樹脂材料為具有5μm以上500μm以下之平均粒徑之複合樹脂粒子的壓縮成形體,該壓縮成形體係含有氟樹脂C以及碳奈米管。
  16. 如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述之槽,其係藥液供給槽、藥液儲藏槽、及/或藥液搬運槽。
  17. 一種藥液供給系統,係包含使用申請專利範圍第1項至第16項中任一項所述之槽進行藥液的供給。
  18. 一種成形體,其係使用於申請專利範圍第1項至第16項中任一項所述之槽,且含有氟樹脂A以及碳奈米管。
  19. 一種成形體,其係使用於申請專利範圍第3項至第5項及第14項中任一項所述之槽,且含有氟樹脂B以及碳奈米管。
  20. 一種成形體,其係使用於申請專利範圍第6項至第9項及第15項中任一項所述之槽,且含有氟樹脂C以及碳奈米管。
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