JPH11319509A - ファイバ―補強した複合ボディの接触装置 - Google Patents
ファイバ―補強した複合ボディの接触装置Info
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Abstract
触装置を開発する。 【解決手段】 本発明は、微細多孔質膜及び膜を取り囲
む外殻を持つ接触装置に関する。外殻は、フルオロポリ
マーの内表面及び複合構造ボディを持つ。フルオロポリ
マーの内表面は、複合構造ボディに一体化される。
Description
の内表面を持つ、ファイバー補強した複合ボディを有す
る接触装置に関する。
したり、添加したりするのに使用される物質移動装置で
ある。例えば、集積回路(IC)の製造において、その
表面を洗浄する超純水のニーズがある。本明細書におい
て使用される超純水は、溶解されたガスが極めて少ない
(例えば、10ppbO2以下)水をいう。溶解ガス
は、たとえ少量であってもICの表面を腐食し、それを
破壊する。この用途の水の精製(あるいは脱ガス)に使
用される接触装置は、通常、ステンレススチールの外殻
を持つ。
と、浸出あるいは他の輸送現象を介して、汚染を受け
る。更に、ステンレススチールは、非常に重く、高価で
ある。従って、相対的に安価で、汚染を受け難く、軽量
の接触装置のニーズがある。
pressure vessel)は公知である。米国特許第4,76
7,017号を参照。別個ばらばらの(descrete)フルオ
ロポリマーの内張りを持つ金属圧力容器は公知である。
5,046,638号を参照。マイクロウエーブ加熱に
使用するフルオロポリマーの内表面を持つフィラメント
ワインディングで作った圧力容器は公知である。米国特
許第5,427,741号及び第5,520,886号
を参照。
とこの膜を取り囲む外殻とを有する接触装置に関する。
外殻は、フルオロポリマーの内表面と複合構造ボディと
を有する。フルオロポリマーの内表面は、複合構造ボデ
ィと一体化している。
を用意する工程と、マンドレル上にフルオロポリマーの
テープを置く工程と、テープの上に構造ファイバーを置
く工程と、ファイバーの上に収縮巻き付き性のテープを
貼って、それにより第1のボディを形成する工程と、前
記第1のボディに熱を加えることにより、ファイバーを
前記フルオロポリマーのテープの少なくとも一部分と一
体化する工程と、前記第1のボディから前記収縮巻き付
き性のテープを除去する工程と、前記第1のボディにマ
トリックス樹脂を貼り付ける工程と、前記樹脂に第2の
構造ファイバーを貼り付ける工程とにより、ファイバー
補強した複合胴体を持つ接触装置が形成されて、ボディ
に一体化されたフルオロポリマーの内表面を有する、フ
ァイバー補強した複合接触装置を製造する方法が含まれ
る。
現時点で好ましい形を示してあるが、当然図示した正確
な配置及び装置に制限されるものでない。
の要素を指すが、図1には、接触装置10が示される。
接触装置10は、微細多孔質膜12と外殻14とを含ん
でなる。図2の円で囲まれた部分を拡大したものが、図
3である
微細多孔質からなる中空ファイバーであり、更に好まし
くは、これらのファイバーは、マット状に織られている
か、または編まれたものである。微細多孔質膜12は、
好ましくは、ポリオレフィン材料でできている。好適な
中空ファイバーは、ノースカロライナ州CharlotteのCEL
GARD LLC(セルガード・リミテッド・ライアビリティ・
カンパニー)から市販されている。外殻14は、主外殻
16と、末端キャップ18と、クランプ20とを含んで
なる。例えば、図1において、右端の2つの開口部から
流入した液体は、微細多孔質膜12を介して接触し、望
まれる物質移動が行われた後に、左端の2つの開口部か
ら排出される。なお、中央通路の真ん中付近には、コア
プラグがあって、中央通路からの流れが微細多孔質膜1
2に向かうようになっている。例えば、米国特許第5,
264,171号、第5,284,584号、第5,3
52,361号及び1996年9月25日出願の米国特
許出願第08/719,668号参照。これらの文献
は、ここで引用することにより、本明細書の一部をなす
ものとする。
好ましくは管状であり、フランジ23が付いている。主
外殻16は、フルオロポリマーの内表面22と複合構造
ボディ24とを含んでなる。
表面22と、複合構造ボディ24と、一体化された領域
または境界面領域26とが示されている。複合構造ボデ
ィ24は、複数の構造ファイバー28とマトリックス樹
脂30とからなる。一体化された領域26は、フルオロ
ポリマー内に埋め込まれたファイバー28を示す。一体
化された領域26は、複合構造ボディ24にフルオロポ
リマー22が接合あるいは相互接続するのを助長する。
フルオロポリマーは、他の材料によくくっつかないの
で、一体化された領域26が必要である。一体化された
領域26は、フルオロポリマーの内表面22がボディ2
4から分離または剥離する可能性を低減させる。
ボンポリマー)は、一般に、フッ素原子で対称的に取り
囲まれた炭素原子の直鎖の骨格を指す。フルオロポリマ
ーの例としては、ポリエステルフルオロエチレン、クロ
ロトリフルオロエチレンポリマー、フッ化エチレン−プ
ロピレンポリマー、ポリフッ化ビニリデン、及びヘキサ
フルオロプロピレンが含まれる。好ましいフルオロポリ
マーは、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)である。
を接合することにより製造されるあらゆる構造を指す。
例えば、これらの異種材料は、マトリックス樹脂及び構
造ファイバーである。
ーまたはフィラー材料(filler material)が埋め込ま
れ、それらに応力を移し、ファイバーが座屈するのを防
ぎ、これらの表面を防護する複合構造の成分である。一
般的に、マトリックス樹脂は、熱硬化性(例えば、エポ
キシ類)または熱可塑性である。本発明では、熱硬化性
樹脂が好ましい。
クス樹脂に埋め込まれ、複合構造における応力を吸収す
る材料を言う。ファイバーの例としては、ガラスファイ
バー、カーボンファイバー、液晶ポリマー(LCP)フ
ァイバー、超高分子量ポリエチレンなどが含まれる。ガ
ラスファイバーが好ましい。
に組み立てられる。一つの方法として、フルオロポリマ
ーのテープがマンドレル上に巻かれる。構造ファイバー
のマット(例えば、織物)がフルオロポリマーのテープ
の上に上張りされる。その後、熱収縮性のスリーブが構
造ファイバーの上に置かれる。次に、熱が加えられ、熱
収縮性のスリーブが構造ファイバーを圧縮して、溶融ま
たは半溶融フルオロポリマー中に押し込み、それによっ
て一部、内表面26を形作る。その後、ボディは冷却さ
れ、熱収縮性のスリーブが除去される。マトリックス樹
脂30がボディの上に貼り付けられ、追加の構造ファイ
バーが樹脂のなかに置かれる。樹脂が硬化した後は、主
外殻の組み立ては、多分仕上げを除いて、完了である。
装置に対して)、フルオロポリマーテープ(例えば、ペ
ンシルヴァニア州PhiladelphiaのElf-Atochem, Inc. か
ら市販されているKYNHRRPVDF)がマンドレル
の上に巻かれる(3層が好ましい)。乾燥したガラスブ
レード(例えば、ケンタッキー州CovingtonのA&P Techn
ologyから市販されているPort No.M24L9
00R)がフルオロポリマーテープの上に巻かれる。ガ
ラス/エポキシトウプレグ(tow preg)(例えば、ユタ
州CorrinneのThiokol CorporationのThiokol's TCR Com
posite Divisionから市販されている25重量%樹脂の
EGLASS 450)が乾燥したガラスブレードの上
に巻かれる(交互の巻き角の8層が好ましい)。選択に
応じて、公知のように、エッジが肉盛りされ、フランジ
が形成される。最終のトウプレグがその上に重ね合わせ
られる。ポリイミドの熱収縮性テープ(例えば、ノース
キャロライナ州CharlotteのDunstone Companyから市販
されている2ミル×1インチ)がその上に重ね合わせら
れる(3層が好ましい)。温度を5°F/分で昇温、3
95°Fで5分間保持し、次に室温にゆっくりと冷却す
ることにより、硬化が完了される(全加熱時間は、約7
0分である)。その後、その部分が取り除かれ、終了さ
れる。
を離脱することなく、別な重要な形で実施され、従っ
て、本発明の範囲を示すものとしては、前述の詳細な説
明よりも請求の範囲を参照すべきである。一つは接触装
置、一つは方法の2種の請求項があり、これらの請求の
範囲が出願されている。
接触装置の平面図。
方法の概略図である。
Claims (11)
- 【請求項1】 微細多孔質膜と前記多孔質膜を取り囲む
外殻とを含んでなり、前記外殻がフルオロポリマーの内
表面と複合構造ボディとを有し、前記内表面が前記複合
構造ボディと一体化してなることを特徴とする接触装
置。 - 【請求項2】 前記多孔質膜が、複数の微細多孔質膜か
らなる中空ファイバーをさらに含む請求項1に記載の接
触装置。 - 【請求項3】 前記フルオロポリマーが、ポリフッ化ビ
ニリデンである請求項1に記載の接触装置。 - 【請求項4】 前記複合構造ボディが、マトリックス樹
脂と構造ファイバーとを含んでなる請求項1に記載の接
触装置。 - 【請求項5】 前記樹脂が、熱硬化性樹脂である請求項
4に記載の接触装置。 - 【請求項6】 前記熱硬化性樹脂が、エポキシである請
求項5に記載の接触装置。 - 【請求項7】 前記ファイバーがガラスファイバーであ
る請求項4に記載の接触装置。 - 【請求項8】 請求項1に記載の接触装置を用意する工
程を含む、水から溶解したガスを除去する方法。 - 【請求項9】 請求項1に記載の接触装置を通過させる
ことにより水を脱ガスする工程を含む超純水により集積
回路を洗浄する方法。 - 【請求項10】 マンドレルを用意する工程と、 前記マンドレル上にフルオロポリマーのテープを置く工
程と、 前記テープの上にマトリックス樹脂を含浸した構造ファ
イバーを置く工程と、 前記構造ファイバーの上に熱収縮性のテープを貼り付
け、ボディを形成する工程と、 前記ボディを硬化することにより、前記構造ファイバー
を前記フルオロポリマーの少なくとも一部分と一体化さ
せ、前記マトリックス樹脂により一緒に結合させる工程
とを含み、 それによって、ファイバー補強した複合ボディを持つ接
触装置が形成されること特徴とする、前記複合ボディ上
にフルオロポリマーの内表面を有するファイバー補強し
た複合ボディを持つ接触装置を製造する方法。 - 【請求項11】 マンドレルを用意する工程と、 前記マンドレル上にフルオロポリマーのテープを置く工
程と、 前記テープの上に構造ファイバーを置く工程と、 前記構造ファイバーの上に熱収縮性のテープを貼り付
け、第1のボディを形成する工程と、 前記第1のボディに熱を加えることにより、前記ファイ
バーをフルオロポリマーの少なくとも一部分に一体化さ
せる工程と、 前記第1のボディから熱収縮性のテープを除去する工程
と、 前記第1のボディにマトリックス樹脂を貼り付ける工程
と、 前記樹脂に構造ファイバーを貼りつける工程とを含み、 それによって、ファイバー補強した複合ボディを持つ接
触装置が形成されることを特徴とする、前記ボディ上に
フルオロポリマーの内表面を持つファイバー補強した複
合ボディを持つ接触装置を製造する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/041577 | 1998-03-13 | ||
| US09/041,577 US6063277A (en) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | Fiber-reinforced, composite body contactors |
Publications (2)
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