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JP2010260027A - Terminal end structure for module element and manufacturing method of the same - Google Patents

Terminal end structure for module element and manufacturing method of the same Download PDF

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JP2010260027A
JP2010260027A JP2009114726A JP2009114726A JP2010260027A JP 2010260027 A JP2010260027 A JP 2010260027A JP 2009114726 A JP2009114726 A JP 2009114726A JP 2009114726 A JP2009114726 A JP 2009114726A JP 2010260027 A JP2010260027 A JP 2010260027A
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JP
Japan
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ptfe porous
fluorinated polyether
polyether elastomer
polytetrafluoroethylene porous
tube
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Pending
Application number
JP2009114726A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsutoshi Yamamoto
勝年 山本
Michiko Masuda
美智子 増田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
YAMAKATSU LABO KK
Original Assignee
YAMAKATSU LABO KK
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To create an element having no tube removal without passing through high-temperature heating treatment near PTFE having the fear of contraction of a PTFE porous tube and without requiring complicated work and being excellent in mechanical stability and chemical stability. <P>SOLUTION: In the terminal of the element for the module constituted by bundling a plurality of PTFE porous tubes 1, the terminal structure of the element A for the module forms a constitution that the whole of plurality of the PTFE porous tubes 1 is covered by a fluorinated polyether elastomer layer 3 for and is integrated by burying the PTFE porous tube 1 in a thick void part by the fluorinated polyether elastomer 3 and adhering the independent PTFE porous tubes 1 to each other by the fluorinated polyether elastomer 3 interposed on its outer peripheral part. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、気液接触装置又は気液ろ過装置等において、気液の接触や気液のろ過に使用されるモジュールにおいて使用されるエレメントであって、該モジュールを構成する複数本のポリテトラフルオロエチレン(以下、「PTFE」と称す)多孔質チューブを束ねて構成されるエレメントにおけるモジュール用エレメントの端末構造及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an element used in a module used for gas-liquid contact or gas-liquid filtration in a gas-liquid contact device or a gas-liquid filtration device, and a plurality of polytetrafluoros constituting the module The present invention relates to a terminal structure of a module element in an element formed by bundling ethylene (hereinafter referred to as “PTFE”) porous tubes and a method for manufacturing the same.

上記のエレメントとしては、例えば、高純度オゾン水製造装置のオゾンガス溶解モジュールや炭酸ガスなどのガス吸着装置のモジュールにおいて使用されるPTFE多孔質チューブよりなるエレメントであって、PTFE多孔質チューブの内外においてPTFE多孔質膜によりガスと液を隔てるエレメント、高純度薬液ろ過装置のモジュールにおいて使用されるPTFE多孔質チューブよりなるエレメントであって、PTFE多孔質チューブの内外においてPTFE多孔質膜により粒子除去のろ過作用を行わせるエレメント等がある。   As the above-mentioned element, for example, an element composed of a PTFE porous tube used in a module of a gas adsorption device such as an ozone gas dissolving module of a high purity ozone water production apparatus or carbon dioxide gas, inside and outside the PTFE porous tube An element comprising a PTFE porous membrane and a PTFE porous tube used in a module of a high-purity chemical liquid filtration device that separates gas and liquid, and filtration of particle removal by the PTFE porous membrane inside and outside the PTFE porous tube There are elements that perform the action.

PTFEは優れた多孔質膜を形成することが下記特許文献1で紹介されている。また、PTFEは個体物質中、最も表面エネルギーが小さい側に属するために非接着性、離型性材料として知られている。したがって、PTFEを他の材料と一体化するには特別の工夫が必要である。すなわち、PTFEを、機械的強度を保持しかつ機密的に固定するための接着剤が必要である。従来からポリエチレンなどハイドロカーボン系樹脂で接着することが試みられているが接着できない。そこで、パーフルオロカーボン系の熱溶融性樹脂が用いられてきた。そのために大変な手間、工程を必要としてきた。その工夫の一例として、また特許文献1の具体的用途例として、半導体製造工程に用いられるオゾン水製造のためにオゾンガスの水への溶解装置としてPTFE多孔質膜を介してガスが水に接触してガスを溶解していく複数本のPTFE多孔質チューブを束ねたエレメントが、下記特許文献2で紹介され、PTFE多孔質チューブを束ねる手段が紹介されている。   The following patent document 1 introduces that PTFE forms an excellent porous film. Moreover, PTFE is known as a non-adhesive and releasable material because it belongs to the side with the smallest surface energy among solid substances. Therefore, special measures are required to integrate PTFE with other materials. That is, an adhesive for holding PTFE mechanically and fixing it secretly is necessary. Conventionally, it has been attempted to bond with a hydrocarbon resin such as polyethylene, but it cannot be bonded. Therefore, perfluorocarbon-based hot-melt resins have been used. For that purpose, a great effort and process have been required. As an example of the device, and as a specific application example of Patent Document 1, gas is brought into contact with water through a PTFE porous membrane as a device for dissolving ozone gas in water for the production of ozone water used in a semiconductor manufacturing process. An element in which a plurality of PTFE porous tubes that dissolve gas is bundled is introduced in Patent Document 2 below, and means for bundling PTFE porous tubes is introduced.

特許文献2によると、PTFE多孔質チューブの外側に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(以下、「FEP」と称す)チューブを被せるかあるいはFEPフィルムを巻き、それを束ねてFEPを加熱溶融して一体化する方法が示されている。また、他の方法としてPTFE板にドリル等でPTFE多孔質チューブの外径よりやや大きめの貫通孔を設け、貫通孔とPTFE多孔質チューブの外面との間に加熱溶融型のフッ素樹脂を介在させて樹脂を融着させて一体化させる方法が紹介されている。また、テトラフルオロエチレン−フルオロアルキルビニルエーテル共重合体(以下、「PFA」と称す)も同様に扱われる。FEP又はPFAが使用されるのは表面エネルギーの点において熱溶融性樹脂としてPTFE多孔質チューブ表面との接着剤的融着作用があるからである。   According to Patent Document 2, a PTFE porous tube is covered with a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (hereinafter referred to as “FEP”) tube or an FEP film is wound and bundled to heat and melt the FEP. And how to integrate them. As another method, a PTFE plate with a drill or the like is used to provide a through hole slightly larger than the outer diameter of the PTFE porous tube, and a heat-melt type fluororesin is interposed between the through hole and the outer surface of the PTFE porous tube. A method of fusing and integrating the resin is introduced. Further, a tetrafluoroethylene-fluoroalkyl vinyl ether copolymer (hereinafter referred to as “PFA”) is similarly treated. The reason why FEP or PFA is used is that, in terms of surface energy, it has an adhesive fusion action with the surface of the PTFE porous tube as a heat-meltable resin.

特開昭51−30277号JP 51-30277 特開2001−314733号JP 2001-314733 A

しかしながら、FEPの融点は約270℃、PFAの融点は約300℃であり、エレメントを作成する場合、これら加熱溶融型フッ素樹脂が十分に溶融して実用的にPTFE多孔質チューブと溶融一体化するためには実質溶融温度はそれぞれの融点より概ね30℃は高く加熱しなければならず、これらの温度はPTFEの融点近傍であるため、PTFE多孔質チューブの熱収縮が起こる。この熱収縮を防ぐためにはPTFE多孔質チューブ全体の温度を上げずにエレメントの端末部分だけを加熱する特別な工夫が必要であった。   However, the melting point of FEP is about 270 ° C., and the melting point of PFA is about 300 ° C. When making an element, these heat-melting fluororesins are sufficiently melted and practically fused and integrated with the PTFE porous tube. In order to achieve this, the substantial melting temperature must be heated at about 30 ° C. higher than the melting point of each, and since these temperatures are close to the melting point of PTFE, thermal contraction of the PTFE porous tube occurs. In order to prevent this heat shrinkage, a special device for heating only the terminal portion of the element without increasing the temperature of the entire PTFE porous tube is necessary.

また、PTFE多孔質チューブの外側に介在する熱溶融型フッ素樹脂は溶融粘度が高く、多孔質PTFEチューブを構成する肉厚空孔部の表面部分に投錨効果的に凹部に接着するが、空孔部全体を埋めるに至らないため、その溶融時においてPTFE多孔質チューブの肉厚空孔部内に浸入することはなく、外壁面の凹凸に沿った密着状態だけなので、PTFE多孔質チューブの材料抜けなどが生ずる問題があった。   In addition, the hot-melt type fluororesin interposed outside the PTFE porous tube has a high melt viscosity, and can be effectively bonded to the concave portion on the surface portion of the thick pore portion constituting the porous PTFE tube. Since it does not fill the entire part, it does not enter into the thick pores of the PTFE porous tube at the time of melting, and is only in a close contact state along the irregularities of the outer wall surface. There was a problem that occurred.

さらに、PTFE多孔質チューブの外側に加熱溶融型フッ素樹脂を介在させる手法としてFEPチューブを被せるかFEPフィルムを巻くことが示されているが、それは煩雑な作業を必要とする。すなわち、FEPチューブを被せるためには、PTFE多孔質チューブの外径にFEPチューブがぴったりと嵌まる必要がある。そうでなければ嵌合したチューブが脱落したりするおそれがある。またFEPフィルムを巻くという方法においては、FEPフィルムは非常に帯電しやすいためにフィルム同士が自己反発してFEPフィルムの巻き初め部と巻き終わり部を止めるのに困難である。   Furthermore, although it has been shown that an FEP tube is covered or a FEP film is wound as a method of interposing a heat-melt type fluororesin on the outside of the PTFE porous tube, it requires a complicated operation. In other words, in order to cover the FEP tube, it is necessary that the FEP tube fits exactly on the outer diameter of the PTFE porous tube. Otherwise, the fitted tube may fall off. Further, in the method of winding the FEP film, the FEP film is very easily charged, so that the films repel each other and it is difficult to stop the winding start portion and winding end portion of the FEP film.

また、PTFE多孔質シートをPFAメッシュで挟んで円筒状に形成し、あるいはこの円筒部の面積を拡大するために襞折り(プリーツとも言う)にしてエレメントを作成する方法がある。この場合のPTFE多孔質シートをPFAメッシュで挟んで円筒状に形成する加工は、その接続部のシールはヒートシーラント(プラスチックフィルムの袋とじに使用される一種の圧接装置)によって容易に施されるが、円筒部両端をエレメントとして一体化する作業、特に耐薬品性や耐熱性が求められる場合にも前記したPTFE多孔質チューブと同様にPTFE多孔質膜全体の温度を上げずにエレメントの端末部分だけを加熱する特別な工夫が必要であった。   Further, there is a method in which a PTFE porous sheet is sandwiched between PFA meshes to form a cylinder, or in order to enlarge the area of the cylinder, the element is formed by folding (also referred to as pleats). In this case, the PTFE porous sheet is formed into a cylindrical shape by sandwiching it with a PFA mesh, and the connecting portion is easily sealed with a heat sealant (a kind of pressure welding device used for binding a plastic film bag). However, even when the both ends of the cylindrical portion are integrated as an element, especially when chemical resistance and heat resistance are required, the end portion of the element without increasing the temperature of the entire PTFE porous membrane as in the PTFE porous tube described above Only a special device was needed to heat only.

また、PTFE多孔質チューブは、管径、肉厚によっても多少異なるが、非常に柔らかく、腰が弱く、また外力による変形が起こりやすいのが特徴である(A)。また、PTFE多孔質チューブの内外から液状成分が浸透できる状態にすると肉厚中心部の空孔のエアなど気体成分が抜けきらず、十分な液状成分の充満が起こりにくいということがあり、PTFE多孔質チューブの内径側または外径側のいずれか一方から液状成分を侵入させる必要が求められる(B)。   Further, the PTFE porous tube is characterized by being very soft, weak in the waist, and easily deformed by an external force, although it varies somewhat depending on the tube diameter and wall thickness (A). In addition, if the liquid component can penetrate from inside and outside of the PTFE porous tube, gas components such as air in the center of the wall thickness cannot be completely removed, and sufficient filling of the liquid component may not occur easily. It is necessary to allow the liquid component to enter from either the inner diameter side or the outer diameter side of the tube (B).

本発明は上述した(A)(B)の問題点をも解決する手段を提供するものである。つまり、本発明はPTFE多孔質チューブの自立性を高め且つ液状のフッ素化ポリエーテルエラストマー成分の侵入を防ぐために多孔質チューブ内にガラス製、金属製、プラスチック製のシャフトを挿入して液状のフッ素化ポリエーテルエラストマー成分を注型し、キュア(熱効果処理)後にシャフトを抜いて得られるエレメントの製法を提案するものである。   The present invention provides means for solving the above-mentioned problems (A) and (B). That is, in the present invention, in order to improve the self-supporting property of the PTFE porous tube and prevent the liquid fluorinated polyether elastomer component from entering, a glass, metal, or plastic shaft is inserted into the porous tube to form a liquid fluorine. It proposes a method for producing an element obtained by casting a molded polyether elastomer component and removing the shaft after curing (thermal effect treatment).

本発明は、PTFE多孔質チューブの収縮のおそれがあるPTFE融点近辺の高温加熱処理を経過しないで、また煩雑な作業を要せずにチューブ抜けのない機械的安定性と化学的安定性に優れたエレメントを作成することにある。   The present invention is superior in mechanical stability and chemical stability without tube removal without requiring high-temperature heat treatment in the vicinity of the PTFE melting point, which may cause shrinkage of the PTFE porous tube, and without requiring complicated work. To create a new element.

そこで、本発明者は、キュア前に液状である付加反応型フッ素化ポリエーテル骨格と末端シリコーン架橋反応基からなるエラストマー成分(すなわち、フッ素化ポリエーテルエラストマー)を用いることにより、PTFE多孔質チューブの肉厚の多孔質部分にフッ素化ポリエーテルエラストマーが含浸し、かつ、複数本のPTFE多孔質チューブがフッ素化ポリエーテルエラストマーにより一体化されることを見出し本発明に至った。   Therefore, the inventor of the present invention uses an elastomer component (that is, a fluorinated polyether elastomer) composed of an addition reaction type fluorinated polyether skeleton and a terminal silicone cross-linking reactive group, which is in a liquid state before curing, to provide a PTFE porous tube. The present inventors have found that a thick porous portion is impregnated with a fluorinated polyether elastomer, and that a plurality of PTFE porous tubes are integrated with the fluorinated polyether elastomer, leading to the present invention.

本発明に係るモジュール用エレメントの端末構造は、複数本のPTFE多孔質チューブを束ねて構成されるモジュール用エレメントの端末において、PTFE多孔質チューブは、その肉厚空孔部がフッ素化ポリエーテルエラストマーで埋められ、かつ、個々のPTFE多孔質チューブはその外周部に介在するフッ素化ポリエーテルエラストマーにより互いに接着されることにより、複数本のPTFE多孔質チューブ全体がフッ素化ポリエーテルエラストマー層により被覆されて一体化した構成をなすことを特徴とするものである。なお、フッ素化ポリエーテルエラストマー層に、複数本のPTFE多孔質チューブを束ねるPTFE多孔質シートが介在するように構成してもよい。   The terminal structure of the module element according to the present invention is a module element terminal formed by bundling a plurality of PTFE porous tubes, and the PTFE porous tube has a thick pore portion in a fluorinated polyether elastomer. The individual PTFE porous tubes are bonded to each other by a fluorinated polyether elastomer interposed on the outer periphery thereof, so that the entire PTFE porous tube is covered with a fluorinated polyether elastomer layer. And an integrated configuration. In addition, you may comprise so that the PTFE porous sheet which bundles a plurality of PTFE porous tubes may interpose in a fluorinated polyether elastomer layer.

また、本発明に係るモジュール用エレメント端部構造の製造方法は、複数本のPTFE多孔質チューブにガラス製、金属製又はプラスチック製のシャフトを挿入して束ねておき、液状のフッ素化ポリエーテルエラストマーを型枠に流し込んで、前記シャフト挿入後の複数本のPTFE多孔質チューブの端部を液状のフッ素化ポリエーテルエラストマーに浸漬した状態で付加反応による熱硬化処理を行い、液状のフッ素化ポリエーテルエラストマーが熱硬化して複数本のPTFE多孔質チューブの端部を一体化させた後、複数本のPTFE多孔質チューブの端部を型枠から離型して複数本のPTFE多孔質チューブからシャフトを抜き出して製造することを特徴とするものである。なお、液状のフッ素化ポリエーテルエラストマーに浸漬する前に、複数本のPTFE多孔質チューブにPTFE多孔質シートを巻き付けて束ねるようにして製造してもよい。   The module element end structure manufacturing method according to the present invention includes a glass, metal or plastic shaft inserted into a plurality of PTFE porous tubes and bundled together to form a liquid fluorinated polyether elastomer. Is poured into a mold and heat-cured by an addition reaction in a state where the ends of the plurality of PTFE porous tubes after inserting the shaft are immersed in a liquid fluorinated polyether elastomer, thereby obtaining a liquid fluorinated polyether. After the elastomer is thermally cured to integrate the end portions of the plurality of PTFE porous tubes, the end portions of the plurality of PTFE porous tubes are released from the mold, and the shafts are removed from the plurality of PTFE porous tubes. It is characterized by extracting and manufacturing. The PTFE porous sheet may be wound around a plurality of PTFE porous tubes and bundled before being immersed in the liquid fluorinated polyether elastomer.

上記の手段により、気液の接触、気液のろ過を行なうモジュールにおいてPTFE多孔質膜を介して作用させるエレメント、すなわち、PTFE多孔質膜によりPTFE多孔質チューブが構成され、該PTFE多孔質チューブを束ねたエレメントの作成を容易にすることができる。したがって、高純度オゾン水製造装置におけるオゾンガス溶解モジュール、炭酸ガスなどガス吸着装置のモジュール、高純度薬液ろ過装置のモジュール等におけるエレメントは経時的に交換を要するための作業性がよく、コストが安くなる利点がある。   By means of the above means, a PTFE porous tube is constituted by an element that acts via a PTFE porous membrane in a module that performs gas-liquid contact and gas-liquid filtration, that is, a PTFE porous membrane. Creation of bundled elements can be facilitated. Therefore, the elements in the ozone gas dissolution module in the high purity ozone water production device, the gas adsorption device module such as carbon dioxide gas, the module in the high purity chemical liquid filtration device, etc. need to be replaced over time, and the workability is good and the cost is low. There are advantages.

エレメントの一部省略斜視図である。FIG. 3 is a partially omitted perspective view of an element. 図1のII−II線概略端面図である。FIG. 2 is a schematic end view taken along line II-II in FIG. 1. 図2のIII−III線概略端面図である。FIG. 3 is a schematic end view taken along line III-III in FIG. 2. PTFE多孔質チューブとシャフトの一部省略斜視図である。It is a partially omitted perspective view of a PTFE porous tube and a shaft. シャフトを挿入したPTFE多孔質チューブを束ねた状態の仕掛品を表す一部省略斜視図である。It is a partially-omission perspective view showing the work-in-process in the state where the PTFE porous tube with the shaft inserted is bundled. 図5の一部省略縦端面図である。FIG. 6 is a partially omitted vertical end view of FIG. 5. 図5に示す仕掛品を注型枠に投入した状態を表す一部省略縦端面図である。FIG. 6 is a partially omitted vertical end view showing a state in which the work-in-process shown in FIG. 5 is put into a casting frame.

複数本のPTFE多孔質チューブを束ねた端末のPTFE多孔質チューブを構成する管の肉厚空孔部がフッ素化ポリエーテルエラストマーで埋められ、外周辺を構成するフッ素化ポリエーテルエラストマーと一体化したエレメントにおいて、PTFE多孔質チューブは管壁の肉厚部の構造がノードとフィビリルからなり、フィビリルが空孔部を構成する延伸PTFE多孔質チューブが好ましい。   The thick pores of the tube constituting the terminal PTFE porous tube in which a plurality of PTFE porous tubes are bundled are filled with the fluorinated polyether elastomer and integrated with the fluorinated polyether elastomer constituting the outer periphery. In the element, the PTFE porous tube is preferably an expanded PTFE porous tube in which the structure of the thick portion of the tube wall is composed of nodes and fibrils, and the fibrils constitute the pores.

また、金属シャフトに未焼結の延伸PTFE膜を任意に巻回し、その状態でPTFEの融点以上に加熱溶融してPTFE多孔質チューブを作成したものも好ましい。   Further, it is also preferable that an unsintered expanded PTFE membrane is arbitrarily wound around a metal shaft, and in this state, a PTFE porous tube is prepared by heating and melting to a temperature equal to or higher than the melting point of PTFE.

なお、PTFEの空孔部の存在しない充実体の状態の密度を2.1g/cmとし、PTFE多孔質チューブの重量と体積から計算される見かけ密度の差の比率を空孔率として表示する。 The density of the solid state in which the pore portion of PTFE does not exist is 2.1 g / cm 3, and the ratio of the apparent density calculated from the weight and volume of the PTFE porous tube is displayed as the porosity. .

本発明に用いられるPTFE多孔質チューブの空孔率あるいは空孔径および管径あるいは管壁の肉厚は特に限定するものではなく、エラストマー成分が肉厚空孔部に浸透するか否かであり、一方は用途による機械的強度などによって選択すれば良い。   The porosity of the PTFE porous tube used in the present invention or the pore diameter and the tube diameter or the wall thickness of the tube wall is not particularly limited, and whether or not the elastomer component penetrates into the thick pore portion, One may be selected depending on the mechanical strength depending on the application.

本発明に用いられるエラストマーはPTFEに劣らない化学的物性が重要である。また、エラストマー成分はPTFE多孔質チューブの肉厚空孔部に含浸するものが重要である。それらの点から溶剤可溶型エラストマーあるいは架橋反応においてガス成分が発生するタイプのエラストマーは好ましくない。その理由は肉厚空孔部の充満が不完全であり、端部の機密が不完全であって、キュア前後の寸法安定性に欠けるからである。これらの点からキュア前に液状であり、触媒が白金である付加反応型フッ素化ポリエーテル骨格と末端シリコーン架橋反応基からなるエラストマー成分が好適に選択される。好ましいフッ素化ポリエーテルエラストマー成分は信越化学工業株式会社製の商品名「SIFEL」として市販されている。   The elastomer used in the present invention has important chemical properties that are not inferior to PTFE. Further, it is important that the elastomer component is impregnated into the thick pores of the PTFE porous tube. From these points, a solvent-soluble elastomer or an elastomer that generates a gas component in the crosslinking reaction is not preferable. The reason for this is that the thick pores are not completely filled, the end portions are not completely sealed, and the dimensional stability before and after curing is lacking. From these points, an elastomer component composed of an addition reaction type fluorinated polyether skeleton and a terminal silicone cross-linking reactive group, which are liquid before curing and the catalyst is platinum, is preferably selected. A preferred fluorinated polyether elastomer component is commercially available under the trade name “SIFEL” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.

エレメントの作成においては液状成分を注ぐ枠体(ポット、カップ)内に束ねたPTFE多孔質チューブを立てて液状成分を注ぎ、架橋反応を行い、その後に枠体から外して端末の一端が出来上がり、続いて他の一端を同様にして両端末が完成してエレメントとなる。   In the creation of the element, standing the PTFE porous tube bundled in the frame (pot, cup) into which the liquid component is poured, pouring the liquid component, performing a crosslinking reaction, and then removing from the frame, one end of the terminal is completed, Subsequently, both terminals are completed in the same manner at the other end to form an element.

この方法において多孔質PTFEが被覆された金属線、例えば銅線、の場合はそれを任意裁断して複数本を束ね本発明と同様に端末加工を施し最後に金属線を抜くことによってエレメントが作成できる。   In this method, in the case of a metal wire coated with porous PTFE, for example, a copper wire, an element is created by arbitrarily cutting it, bundling a plurality of wires, performing terminal processing in the same manner as the present invention, and finally removing the metal wire. it can.

また、本発明はPTFE多孔質シートをPFAメッシュで挟んで円筒状に形成し、あるいはこの円筒部の面積を拡大するために襞折りにしてエレメントを作成する両端末加工にも当然適用される。   Further, the present invention is naturally applicable to both end processing in which a PTFE porous sheet is sandwiched between PFA meshes to form a cylindrical shape, or an element is formed by folding in order to enlarge the area of the cylindrical portion.

また、PTFE多孔質シートはPTFE多孔質チューブを束ねる巻き回し材としてエレメントの両端部の好適な材料となり、経済的に高価なフッ素化ポリエーテルエラストマー材料の使用量を少なくすることとなる。   Further, the PTFE porous sheet becomes a suitable material for both ends of the element as a winding material for bundling the PTFE porous tube, and the amount of economically expensive fluorinated polyether elastomer material is reduced.

同様にフッ素化ポリエーテルエラストマーの増量材として化学的に安定なPTFE等フッ素系樹脂粉末を混入させてもよく、コストの低減となる。   Similarly, a chemically stable fluorine-based resin powder such as PTFE may be mixed as an extender of the fluorinated polyether elastomer, thereby reducing the cost.

図1〜図3において、Aは完成したエレメントを示し、1はエレメントAを構成する7本のPTFE多孔質チューブ、2は7本のPTFE多孔質チューブ1を束ねる際に巻き付けたPTFE多孔質シート、3はエレメントAの両端部において、7本のPTFE多孔質チューブ1を束ねて機密に固定するフッ素化ポリエーテルエラストマー層をそれぞれ表す。以下、図4〜図7に基づいて、エレメントAの製造方法を示す。   1 to 3, A represents a completed element, 1 represents seven PTFE porous tubes constituting element A, and 2 represents a PTFE porous sheet wound when the seven PTFE porous tubes 1 are bundled together. Reference numeral 3 denotes a fluorinated polyether elastomer layer for bundling seven PTFE porous tubes 1 at both ends of the element A and fixing them in a secret manner. Hereinafter, based on FIGS. 4-7, the manufacturing method of the element A is shown.

図4に示すPTFE多孔質チューブ1とステンレスシャフト10とをそれぞれ7本ずつ用意する。PTFE多孔質チューブ1は、チューブの長手方向に延伸させて形成したものであり、チューブの内径が6mm、外径が7.5mm、長さが600mm、空孔率が80%である。ステンレスシャフト10は外径6mm、長さ650mmである。そして、図5及び図6に示すように、前記PTFE多孔質チューブ1のそれぞれにステンレスシャフト10を挿入して束ね、端末を揃えて両端から100mmの位置と中央部とを結着バンド(不図示)で結んで仮固定し、両端から幅40mmにリボン状に裁断したPTFE多孔質シート3を4回巻回して、エレメントAの仕掛品A’を作成する。その際、中央のPTFE多孔質チューブ1’についてはステンレスシャフト10’が下方に突出するように構成しておく。なお、PTFE多孔質シート3は、住友電工ファインポリマー株式会社製「フロロポアメンブランFP−500」を使用する。   Seven PTFE porous tubes 1 and stainless shafts 10 shown in FIG. 4 are prepared. The PTFE porous tube 1 is formed by extending in the longitudinal direction of the tube, and has an inner diameter of 6 mm, an outer diameter of 7.5 mm, a length of 600 mm, and a porosity of 80%. The stainless steel shaft 10 has an outer diameter of 6 mm and a length of 650 mm. Then, as shown in FIGS. 5 and 6, a stainless steel shaft 10 is inserted and bundled in each of the PTFE porous tubes 1, and the ends are aligned, and a position of 100 mm from both ends and a central portion are bound (not shown). ), The PTFE porous sheet 3 cut into a ribbon shape with a width of 40 mm from both ends is wound four times to produce an in-process product A ′ of the element A. At this time, the central PTFE porous tube 1 ′ is configured such that the stainless shaft 10 ′ protrudes downward. The PTFE porous sheet 3 uses “Fluoropore Membrane FP-500” manufactured by Sumitomo Electric Fine Polymer Co., Ltd.

次に、図7に示すように、注型枠11に仕掛品A’の一方の端部を入れる。注型枠11は、炭素鋼をクロムメッキした鉢型をなし、上部内径が30mm、深さが50mm、底部内径が28mmであり、底部中央には内径6mmで、深さが10mmの凹部11’が形成されており、仕掛品A’を構成する中心のステンレスシャフト10’を差し込んで、半製品A’を自立させる。その後、この注型枠11内にあふれない程度に液状のフッ素化ポリエーテルエラストマー成分3’を注入する。液状のフッ素化ポリエーテルエラストマー成分3’としては信越化学工業株式会社製の商品名「SIFEL3155」を使用する。フッ素化ポリエーテルエラストマー成分3’はPTFE多孔質の肉厚空孔部内に浸透するため、その分だけ液量低下が起こるので減少分を随時追加注入して液面が底部から45mmの高さを維持する。この状態において、150℃の恒温槽に2時間置き、液状のフッ素化ポリエーテルエラストマー成分3’をキュアし、キュア後、室温に戻してフッ素化ポリエーテルエラストマーと一体的に固化したPTFE多孔質チューブ1の端部を注型枠11から離型する。PTFE多孔質チューブ1の他端を上記と同様の工程を経て、フッ素化ポリエーテルエラストマーと一体的に固化した状態とし、最後にステンレスシャフト10を各PTFE多孔質チューブ1から抜き取れば、図1〜図3に示すエレメントAが完成する。このエレメントAは、その両端部において、PTFE多孔質チューブ1の肉厚空孔部がフッ素化ポリエーテルエラストマーにより埋められる。また、各PTFE多孔質チューブ1は、その外周部に介在するフッ素化ポリエーテルエラストマーにより互いに接着されて一体化する。なお、エレメントAの両端から10mmの位置で切断して検査したところ、フッ素化ポリエーテルエラストマー成分がPTFE多孔質チューブの肉厚部およびPTFE多孔質シートの厚み部分に含浸し、かつ、PTFE多孔質チューブが機密的に一体になっていることを確認した。   Next, as shown in FIG. 7, one end of the work-in-process A ′ is put into the casting frame 11. The casting frame 11 has a bowl shape in which carbon steel is chrome-plated, and has an upper inner diameter of 30 mm, a depth of 50 mm, and a bottom inner diameter of 28 mm. The center stainless steel shaft 10 'constituting the work-in-process A' is inserted to make the semi-finished product A 'self-supporting. Thereafter, the liquid fluorinated polyether elastomer component 3 ′ is injected so as not to overflow into the casting frame 11. As the liquid fluorinated polyether elastomer component 3 ', trade name "SIFEL 3155" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. is used. Since the fluorinated polyether elastomer component 3 'penetrates into the porous pores of the PTFE porous material, the amount of the liquid is reduced accordingly, so that the reduced amount is added at any time and the liquid level is increased to 45 mm from the bottom. maintain. In this state, the PTFE porous tube was placed in a thermostatic bath at 150 ° C. for 2 hours, and the liquid fluorinated polyether elastomer component 3 ′ was cured, cured, returned to room temperature, and solidified integrally with the fluorinated polyether elastomer. 1 is released from the casting frame 11. If the other end of the PTFE porous tube 1 is solidified integrally with the fluorinated polyether elastomer through the same process as described above, and finally the stainless steel shaft 10 is extracted from each PTFE porous tube 1, FIG. ˜Element A shown in FIG. 3 is completed. In the element A, the thick pores of the PTFE porous tube 1 are filled with the fluorinated polyether elastomer at both ends. Moreover, each PTFE porous tube 1 is mutually adhere | attached and integrated by the fluorinated polyether elastomer interposed in the outer peripheral part. When the element A was cut at 10 mm from both ends and inspected, the thick part of the PTFE porous tube and the thick part of the PTFE porous sheet were impregnated with the fluorinated polyether elastomer component, and the PTFE porous Confirmed that the tubes were secretly united.

実施例1における液状のフッ素化ポリエーテルエラストマー成分3’に代えて、液状のフッ素化ポリエーテルエラストマー成分と、その増量材として、重量比で30%のPTFE微細造粒粒子(ダイキン工業株式会社製「ポリフロンモールディングパウダーM‐139」)を混合し、700mm水銀柱の真空減圧で脱気したものを使用する。それ以外は実施例1と同様にエレメントを作成した。実施例2により作成されたエレメントの断面を検査した結果、フッ素化ポリエーテルエラストマーの液状成分のみがPTFE多孔質チューブの肉厚空孔部に侵入し、PTFE微細造粒粒子はPTFE多孔質チューブの外周部に残存しており、フッ素化ポリエーテルエラストマー成分の使用量を減らす効果があった。   Instead of the liquid fluorinated polyether elastomer component 3 ′ in Example 1, 30% by weight PTFE fine granulated particles (manufactured by Daikin Industries, Ltd.) are used as the liquid fluorinated polyether elastomer component and the filler. “Polyfluorocarbon molding powder M-139”) is mixed and degassed with a vacuum of 700 mm mercury under vacuum. Otherwise, the elements were prepared in the same manner as in Example 1. As a result of inspecting the cross section of the element prepared in Example 2, only the liquid component of the fluorinated polyether elastomer penetrates into the thick pores of the PTFE porous tube, and the PTFE fine granulated particles are in the PTFE porous tube. It remained in the outer periphery, and had the effect of reducing the amount of fluorinated polyether elastomer component used.

本発明のエレメントは気液接触装置、脱気装置、バブル発生装置、気体、液体のろ過装置の用途に好適に使用できる。   The element of this invention can be used conveniently for the use of a gas-liquid contact apparatus, a deaeration apparatus, a bubble generator, a gas, and a liquid filtration apparatus.

A……エレメント
A’……エレメントの仕掛品
1,1’……PTFE多孔質チューブ
2……PTFE多孔質シート
3……フッ素化ポリエーテルエラストマー層
3’……液状のフッ素化ポリエーテルエラストマー成分
10,10’……ステンレスシャフト
11……注型枠
11’……注型枠の凹部
A …… Element A ′ …… Work in progress of the element 1, 1 ′ …… PTFE porous tube 2 …… PTFE porous sheet 3 …… Fluorinated polyether elastomer layer 3 ′ …… Liquid fluorinated polyether elastomer component 10, 10 '... Stainless steel shaft 11 ... Cast frame 11' ... Recess of cast frame

Claims (4)

複数本のポリテトラフルオロエチレン多孔質チューブを束ねて構成されるモジュール用エレメントの端末において、ポリテトラフルオロエチレン多孔質チューブは、その肉厚空孔部がフッ素化ポリエーテルエラストマーで埋められ、かつ、個々のポリテトラフルオロエチレン多孔質チューブはその外周部に介在するフッ素化ポリエーテルエラストマーにより互いに接着されることにより、複数本のポリテトラフルオロエチレン多孔質チューブ全体がフッ素化ポリエーテルエラストマー層により被覆されて一体化した構成をなすことを特徴とするモジュール用エレメントの端末構造。   In the terminal of the module element configured by bundling a plurality of polytetrafluoroethylene porous tubes, the polytetrafluoroethylene porous tube has a thick pore filled with a fluorinated polyether elastomer, and The individual polytetrafluoroethylene porous tubes are bonded to each other by a fluorinated polyether elastomer interposed on the outer periphery thereof, so that the entire polytetrafluoroethylene porous tube is covered with a fluorinated polyether elastomer layer. The terminal structure of a module element, characterized in that it has a unified structure. フッ素化ポリエーテルエラストマー層に、複数本のポリテトラフルオロエチレン多孔質チューブを束ねるポリテトラフルオロエチレン多孔質シートが介在していることを特徴とする請求項1に記載のモジュール用エレメントの端末構造。   The terminal structure of a module element according to claim 1, wherein a polytetrafluoroethylene porous sheet for bundling a plurality of polytetrafluoroethylene porous tubes is interposed in the fluorinated polyether elastomer layer. 複数本のポリテトラフルオロエチレン多孔質チューブにガラス製、金属製又はプラスチック製のシャフトを挿入して束ねておき、
液状のフッ素化ポリエーテルエラストマーを型枠に流し込んで、前記シャフト挿入後の複数本のポリテトラフルオロエチレン多孔質チューブの端部を液状のフッ素化ポリエーテルエラストマーに浸漬した状態で付加反応による熱硬化処理を行い、液状のフッ素化ポリエーテルエラストマーが熱硬化して複数本のポリテトラフルオロエチレン多孔質チューブの端部を一体化させた後、複数本のポリテトラフルオロエチレン多孔質チューブの端部を型枠から離型して複数本のポリテトラフルオロエチレン多孔質チューブからシャフトを抜き出して製造することを特徴とするモジュール用エレメント端部構造の製造方法。
Insert a glass, metal or plastic shaft into a plurality of polytetrafluoroethylene porous tubes and bundle them,
A liquid fluorinated polyether elastomer is poured into a mold, and the end of the plurality of polytetrafluoroethylene porous tubes after inserting the shaft is immersed in the liquid fluorinated polyether elastomer and heat-cured by an addition reaction. After the treatment, the liquid fluorinated polyether elastomer is thermally cured to integrate the ends of the plurality of polytetrafluoroethylene porous tubes, and then the ends of the plurality of polytetrafluoroethylene porous tubes are A method for producing an element end structure for a module, which is produced by releasing from a mold and extracting a shaft from a plurality of polytetrafluoroethylene porous tubes.
液状のフッ素化ポリエーテルエラストマーに浸漬する前に、複数本のポリテトラフルオロエチレン多孔質チューブにポリテトラフルオロエチレン多孔質シートを巻き付けて束ねることを特徴とする請求項3に記載のモジュール用エレメント端部構造の製造方法。   4. The module element end according to claim 3, wherein the polytetrafluoroethylene porous sheet is wound and bundled around a plurality of polytetrafluoroethylene porous tubes before being immersed in the liquid fluorinated polyether elastomer. 5. Method for manufacturing substructure.
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