米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 加工処理操作 -> 日本バルカー工業株式会社

発明の名称 フッ素樹脂ライニング槽およびその製造方法並びにその用途
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−278141
公開日 平成10年(1998)10月20日
出願番号 特願平9−83076
出願日 平成9年(1997)4月1日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 俊一郎
発明者 沓 沢 義 文
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】上部が開口した外層と該外層の内表面に貼設された内層とから槽本体が構成されるとともに、前記外層が熱可塑性樹脂から形成され、前記内層が四フッ化エチレン樹脂から形成されていることを特徴とするフッ素樹脂ライニング槽。
【請求項2】上記槽本体の開口部外周域を囲繞するように、上記槽本体の上部にオーバーフロー槽が突出形成されていることを特徴とする請求項1に記載のフッ素樹脂ライニング槽。
【請求項3】上記熱可塑性樹脂がポリ塩化ビニル(PVC)であることを特徴とする請求項1〜2の何れかに記載のフッ素樹脂ライニング槽。
【請求項4】上記隔壁体と槽本体との間には、互いの間に差し渡すように補強体が埋設されていることを特徴とする請求項2〜3の何れかに記載のフッ素樹脂ライニング槽。
【請求項5】上記補強体の少なくとも上記隔壁体内に埋設している部分は、四フッ化エチレン樹脂からなる被覆材で覆われていることを特徴とする請求項4に記載のフッ素樹脂ライニング槽。
【請求項6】上記被覆材の周縁部と槽本体と間、および上記槽本体と隔壁体との接合部は、それぞれ熱可塑性フッ素樹脂で溶着されていることを特徴とする請求項5に記載のフッ素樹脂ライニング槽。
【請求項7】上記槽本体の内層は、複数の壁体から構成されていることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載のフッ素樹脂ライニング槽。
【請求項8】上記内層を構成する各壁体が突き合わされる会合部は、四フッ化エチレン樹脂からなる溶接補助部材を介して一体化されていることを特徴とする請求項7に記載のフッ素樹脂ライニング槽。
【請求項9】上記溶接補助部材は、その背面形状が内層の隅角部形状に合致し、かつその表面は、フッ素樹脂ライニング槽の該隅角部を構成する各壁体とほぼ同じ角度で当接するように形成されていることを特徴とする請求項8に記載のフッ素樹脂ライニング槽。
【請求項10】上記外層用熱可塑性樹脂の外表面には、さらに補強部材が突設されていることを特徴とする請求項1〜9の何れかに記載のフッ素樹脂ライニング槽。
【請求項11】上記槽本体が角箱形状である請求項1〜10の何れかに記載のフッ素樹脂ライニング槽。
【請求項12】熱可塑性樹脂からなる複数の壁体を突き合わせてその会合部を互いに溶着して、上部が開口した外層用容器を形成し、次いで、該外層用容器内の平面部には、接着剤を用いて四フッ化エチレン樹脂膜を貼設すると共に、該外層用容器内の隅角部には、フッ素樹脂製溶接補助部材を配置し、この溶接補助部材を加熱された熱可塑性フッ素樹脂を接着剤として四フッ化エチレン樹脂膜と固着することを特徴とするフッ素樹脂ライニング槽の製造方法。
【請求項13】上記請求項1〜11の何れかに記載のフッ素樹脂ライニング槽からなる、半導体製造用、液晶表示器製造用の何れかの用途に用いる容器。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の技術分野】本発明は、フッ素樹脂ライニング槽その製造方法並びにその用途に関し、さらに詳しくは、耐薬品性、強度、非汚染性に優れ、軽量であり、半導体製造用、液晶表示器製造用などの用途に好適に使用しうるような容器およびその製造方法並びにその用途に関する。
【0002】
【発明の技術的背景】従来、例えば、半導体製造、液晶表示器(LCD)製造などの分野では、半導体や液晶表示器等を製造する際に、各種薬液処理用容器、洗浄用容器等が用いられている。これら半導体、液晶表示器等は、高度に汚染を嫌い、また上記容器としても耐薬品性、強度、耐熱性、非汚染性等が求められる。
【0003】耐薬品性、耐熱性に優れた素材としては、PTFE(四フッ化エチレン樹脂)、PFA(四フッ化エチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂)の他に、FEP、ETFE、PCTFE、PVDF、E-CTFE、PVF等のフッ素樹脂が挙げられ、これらのフッ素樹脂のうちでは、PTFEが最も耐熱性、耐薬品性に優れている。
【0004】このため、これらの分野では、従来、洗浄液、処理液、被処理物等が収容される容器としては、耐薬品性、耐熱性等に優れたPTFE、PFA等のフッ素樹脂で容器全体が構成された比較的小型[例:内容積20〜100リットル程度]の容器が用いられていた。
【0005】これらフッ素樹脂製容器のうちで、例えば、PTFE製容器は、溶接法により、あるいは液圧成形等による一体成形法により製造され、PFA製容器はインジェクション成形により一体成形して製造されている。
【0006】ところで、近年では、半導体製品、LCD等の大型化や、被処理物の大量生産化が進行しており、これに伴い大型の半導体、LCD等をも処理でき、また一度に大量の半導体等をも処理しうるような大型の容器が求められている。
【0007】このような要求に応えるには、上記フッ素樹脂製容器を大型化することが考えられるが、フッ素樹脂は、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エポキシ樹脂等の樹脂に比して、耐薬品性、耐熱性に優れるが、強度が劣る。しかも該フッ素樹脂製容器の強度を高めるべくその肉厚を厚くすると、比重が合成樹脂のうちでも比較的高いため重くなり、簡単に移動しにくくなり、他の装置、部材等に容易に組み付けることができず取扱性に劣り、また著しくコスト高ともなる。
【0008】特に、上記溶接法にて容器全体がPTFEで構成された容器を製造しようとすると、溶接すべき表面積が多く、溶接面からの液漏れの可能性が高い。また大型で高強度のPTFE製容器を製造しようとすれば、用いられる板材等の肉厚が厚くなることにより、一定溶接面積にかかる荷重(単位溶接面積が容器構造維持のために引き受ける荷重)は大きくなり、さらに該容器の使用状態、すなわち、容器内に薬液が満たされた状態ではさらに大きな荷重が溶接部分に加わり、また溶接接合部がこのように厚肉化すると、溶接時の熱的歪が溶接部分に残ったり、溶接不良となる恐れが高く、従来と同様の溶接方法では、従来品と同等の品質(特に強度等)を有する大型のフッ素樹脂製容器を製造することは困難である。
【0009】PTFEは、樹脂のうちでは熱膨張率が比較的大きく、温度変化に伴い膨張収縮する。PTFE製容器は、半導体製造プロセス等の種々の分野で用いられた際に、繰返して温度変化を受けて膨張収縮を繰返すと、その溶接部で破断を引き起こしやすく、特に大型で厚肉化したPTFE製容器ではこのような溶接部で破断を起こしやすいという問題点がある。
【0010】なお、大型化し厚肉化されたPTFE製容器を一体成形にて製造することは、技術的に困難であり、またオーバーフロー槽を有するPTFE製容器など複雑な形状のフッ素樹脂製品は、部分的に、液圧成形法等の一体成形法と溶接法とを併用して製造せざるを得ず、溶接部分では、依然として上記と同様の問題点がある。
【0011】また、フッ素樹脂製容器の外側をステンレス等の金属で被覆して容器強度を高めることも考えられるが、高度に汚染を嫌う半導体製造等の分野では、フッ酸等の処理液により該金属が腐食・溶出することにより汚染された不良製品発生の恐れが高く、採用できない。
【0012】そこで、本発明者らは上記問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、フッ素樹脂製容器の外被をポリ塩化ビニル(PVC)等の熱可塑性樹脂で構成すれば軽量で取扱い性、耐薬品性、耐熱性に優れ、機械的強度等にも優れ、半導体製造等の分野で好適に使用しうるような容器が得られることなどを見出し本発明を完成するに至った。
【0013】さらに付言すれば、特に外層がPVC等の熱可塑性樹脂からなり、内層がPTFEからなる本発明のフッ素樹脂ライニング槽を製造する場合、例えば、外層を射出成形等の方法で一体成形にて予め作成し、あるいは複数枚の熱可塑性樹脂製壁体を突き合わせて外層を予め作成し、次いで得られた外層の内周面にPTFE膜を貼設しようとしても、図8付番X’、図9付番Xに示すような溶接器(溶接ガン)では、該溶接ガンの風孔部120、120’が、外層内隅角部(例:図2の付番72)には届きにくく著しく溶接作業性に劣り、従って、PTFE膜端部同士を突き合わせてその隅角部をPFA溶接して貼設することは困難であり、仮に3枚のPTFE膜同士を突き合わせてPFA溶接できても、この隅角部ではPTFE膜の接合不十分となり液体漏れが発生する恐れがある。しかしながら、3枚のPTFE膜の突き合わせ部裏面(外層隅角部と当接する側)には、PVC等の熱可塑性樹脂からなる外層が存在するため、このPTFE膜の突き合わせ部裏面側の補強溶接は極めて困難である。
【0014】このような問題点を解決すべくさらに鋭意研究を重ねて、本発明者らは、これら隅角部に、例えば、3枚のPTFE膜角部を突き合わせて配置し(さらに必要により可能な範囲で溶接を行い)、次いで、例えば、図2の付番72で示すような隅角部形状と同一の背面形状の溶接補助部材をこの隅角部に当接し、この溶接補助部材と各PTFE膜とを溶接するようにすれば、実質上PTFE膜の隅角部溶接を回避でき極めて溶接作業性は良好となり、溶接強度、溶接信頼性とも向上することなどを見出して、本発明にかかるフッ素樹脂ライニング槽の製造方法をも完成した。
【0015】
【発明の目的】本発明は、上記のような従来技術に伴う問題点を解決しようとするものであって、耐薬品性、強度、耐熱性、非汚染性に優れ、軽量であり、半導体製造用、液晶表示器製造用などの用途に好適に使用しうるような容器、特に大型容器を提供することを目的としている。
【0016】本発明は、上記のような容器の製造方法を提供することを目的としている。本発明は、耐薬品性、強度、耐熱性、非汚染性に優れ、軽量である容器の好適な用途を提供することを目的としている。
【0017】
【発明の概要】本発明に係るフッ素樹脂ライニング槽は、上部が開口した外層と該外層の内表面に貼設された内層とから槽本体(好ましくは角箱形状の槽本体)が構成されるとともに、前記外層が熱可塑性樹脂から形成され、前記内層が四フッ化エチレン樹脂から形成されていることを特徴としている。
【0018】本発明に係るフッ素樹脂ライニング槽では、上記槽本体の開口部外周域を囲繞するように、上記槽本体の上部にオーバーフロー槽が突出形成されていてもよい。
【0019】また、この槽本体とオーバーフロー槽との間には、切欠を設けた隔壁体が立設されていてもよい。またこの隔壁体と槽本体との間には、互いの間に差し渡すように補強体(補強ピン)が埋設されていることが好ましい。
【0020】また、この補強体の少なくとも上記隔壁体内に埋設している部分は、四フッ化エチレン樹脂からなる被覆材で覆われていることが好ましい。また、上記被覆材の周縁部と槽本体と間、および上記槽本体と隔壁体との接合部は、それぞれ熱可塑性フッ素樹脂で溶着されていることが好ましい。
【0021】本発明の好ましい態様においては、上記熱可塑性樹脂はPVC(ポリ塩化ビニル)であることが望ましい。強度に優れ、半導体処理等に多用される酸、アルカリに強く、しかも溶接や接着が容易で、容易に加工して本発明のフッ素樹脂ライニング槽が得られるからである。
【0022】本発明においては、上記槽本体やオーバーフロー槽の内層および/または外層は、複数の壁体から構成されていても良い。このようなフッ素樹脂ライニング槽においては、上記内層を構成する各壁体が突き合わされる会合部は、四フッ化エチレン樹脂からなる溶接補助部材を介して一体化されていることが好ましい。また、この溶接補助部材が介挿される上記会合部のうちで、3個あるいはそれ以上の壁体が突き合わされてできる隅角部用の溶接補助部材としては、その背面形状が隅角部形状に合致し、かつその表面は、フッ素樹脂ライニング槽の該隅角部を構成する各壁体とほぼ同じ角度で当接するように形成されていることが好ましい。
【0023】本発明においては、上記外層用熱可塑性樹脂の外表面には、さらに補強部材が突設されていても良い。本発明に係るフッ素樹脂ライニング槽の製造方法では、熱可塑性樹脂からなる複数の壁体を突き合わせてその会合部を互いに溶着して、上部が開口した外層用容器を形成し、次いで、該外層用容器内の平面部には、接着剤を用いて四フッ化エチレン樹脂膜を貼設すると共に、該外層用容器内の隅角部(会合部)には、フッ素樹脂製好ましくは四フッ化エチレン樹脂製の溶接補助部材を配置し、この溶接補助部材を加熱された熱可塑性フッ素樹脂を接着剤として四フッ化エチレン樹脂膜と固着することにより、上記フッ素樹脂ライニング槽を製造している。
【0024】本発明によれば、耐薬品性、強度、耐熱性に優れ、軽量であり、半導体製造用、液晶製造用などの用途に好適に使用しうるような容器が提供される。
【0025】
【発明の具体的説明】以下、本発明に係るフッ素樹脂ライニング槽の好ましい態様について図面を参照しつつ具体的に説明する。
【0026】[フッ素樹脂ライニング槽]図1は、本発明に係るフッ素樹脂ライニング槽の好ましい一態様を示す斜視図である。図2は、図1に示すフッ素樹脂ライニング槽1の一部を切り欠いて示す斜視図である。図3は、図1に示すフッ素樹脂ライニング槽1のA−A線断面矢視図である。図4は、図1に示すフッ素樹脂ライニング槽1の平面図である。図中、同一符号は、同一材質の部材を示す。
<槽本体>このフッ素樹脂ライニング槽1は、図1〜図4、特に図2〜図3に示すように、上部が開口した外層10と該外層10の内表面10aに貼設された内層20とから槽本体30が構成されている。
【0027】本発明においては、上記槽本体30の内層20は、1枚の壁体から構成されていても良く、複数の壁体から構成されていても良い。なお、この図1〜図4においては、槽本体30の内層20は、外層10の内表面10aの形状に合致するように、底壁1枚と側壁4枚の合計5枚の四フッ化エチレン樹脂(PTFE)製壁体から構成され、筐体(角箱形状の箱体)を形成している。なお、例えば、槽本体30の外層10が円筒形の場合には、内層は、底壁1枚と側壁1枚の合計2枚のPTFE製壁体から構成可能である(図示せず)。
【0028】このようなフッ素樹脂ライニング槽の大きさ、形状、肉厚等は、その用途等に応じて適宜設計変更でき特に限定されないが、例えば、半導体製造用としては、図1に示すように槽本体30が筐体状(角箱形状)であって、その寸法が、縦20〜150(例:75cm)×横20〜150cm(例:70cm)×高さ20〜150cm(例:70cm)程度のものが挙げられる。換言すれば、その槽本体の容積が8〜3375リットル、好ましくは200〜1000リットル程度のものが挙げられる。また、このようなフッ素樹脂ライニング槽1の外層の肉厚は、フッ素樹脂ライニング槽1の強度保持、重量などに大きく影響するため、槽本体30の大きさ(収容量)等にもより適宜設計変更可能であるが、例えば、外層肉厚は、1〜5cm(例:2cm)厚程度に、また内層肉厚は、耐薬品性、耐熱性、耐久性等を考慮して通常、0.05〜1cm厚程度(例:3mm)に設定される。なお、外層肉厚が薄い場合には、後述する補強部材90を外層外表面10bなどに設け、フッ素樹脂ライニング槽の強度を強化することが好ましい。
【0029】本発明においては、このフッ素樹脂ライニング槽1は、前記外層10が熱可塑性樹脂から形成され、前記内層20が四フッ化エチレン樹脂(PTFE)から形成されている。
【0030】この外層10用の熱可塑性樹脂としては、従来より公知のものを広く用いることができ、具体的には、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、メチルペンテン樹脂等のポリオレフィン系樹脂;ポリスチレン、ABS(アクリルニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体)樹脂、AS(アクリロニトリル-スチレン共重合体)樹脂、スチレン-(メタ)アクリル酸アルキル(アルキル基の炭素数1〜5程度)共重合樹脂[例:MS]等のスチレン系樹脂;ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリ酢酸ビニル等のビニル系樹脂;その他にポリカーボネート、ポリ-p-キシリレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリ(メタ)アクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリビニルエーテル、ポリエーテル、熱可塑性ポリエステル、ポリアミド等が挙げられる。
【0031】これらのうちでは、強度、耐酸性、耐アルカリ性、加工性(溶接性、接着性など)等の特性とコストの点からビニル系樹脂のポリ塩化ビニル(PVC)が好ましい。
【0032】なお、本発明において内層20形成用に用いられるPTFE膜(四フッ化エチレン樹脂膜)には、通常シート、箔、フィルム等と称されるものが広く包含される。
<オーバーフロー槽>本発明の好ましい態様を示す、図1〜図4のフッ素樹脂ライニング槽1では、上記槽本体30の開口部40の外周域42を囲繞するように、上記槽本体30の上部にオーバーフロー槽50が突出形成されている。このようなオーバーフロー槽50が槽本体30の開口部40の外周域42に設けられていると、槽本体30から溢れ出た内容物(例:半導体処理液などの流動体)を収容・回収して循環再利用でき、また内容物が辺りに飛散するのを防止することもでき、作業衛生上も好ましい。なお、本発明においては、このようなオーバーフロー槽50は、内容物の種類、処理物の種類等、本発明のフッ素樹脂ライニング槽の用途によっては、必ずしも設けられていなくてもよい。
<隔壁体>また、本発明においては、この槽本体30とオーバーフロー槽50との間には、隔壁体60が立設されていてもよく、この隔壁体60の上端部には、切欠62が必要により設けられていてもよい。この隔壁体60が、槽本体30とオーバーフロー槽50との間に設けられていると、槽の容積は実質上増大し、該槽本体30からオーバーフロー槽50に向かって処理液等の内容物が容易に溢れ出るのを抑制して一回の被処理物(例:半導体基板)の処理量を増大でき、大型の被処理物(例:LCD大型基板)にも対応できる。
【0033】この槽本体30内の底部70から隔壁体60上端までの高さ(槽の深さ)は特に限定されないが、通常、槽本体30の開口部40の高さより高く設定され、槽本体内底部70からオーバーフロー槽50の外周壁56の上端部58までの高さと同定度に設定される。
【0034】この図1〜図4に示す態様においては、隔壁体60の上端部には、槽本体30とオーバーフロー槽50とを連通する断面V字状の切欠62が複数個ほぼ等間隔に、隔壁体60の上端部全体に設けられている。本発明においては、このような断面V字状に限らず、切欠が設けられていると、例えば、処理液が入れられた槽本体30本体内に被処理物(図示せず)が投入された際には、溢れた処理液を、切欠62から隔壁体60の壁面64を伝ってスムーズにオーバーフロー槽50内に流下させることができ、処理液の周囲への飛散や、作業環境の汚染を抑制できる。
【0035】この隔壁体60の材質としては、耐薬品性、耐熱性等の点から四フッ化エチレン樹脂、熱可塑性フッ素樹脂が好ましく用いられる。このうちで熱可塑性フッ素樹脂としては、具体的には、例えば、PFA(四フッ化エチレン-パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂)、FEP(四フッ化エチレン-六フッ化プロピレン共重合樹脂)、ETFE(四フッ化エチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂)、PCTFE(三フッ化塩化エチレン樹脂)、PVDF(フッ化ビニリデン樹脂)、E-CTFE(三フッ化塩化エチレン-エチレン共重合樹脂)、PVF(ポリフッ化ビニル)等が挙げられる。
【0036】これらの隔壁用材質のうちでは、特に耐薬品性、耐熱性等に優れた四フッ化エチレン樹脂(PTFE)が好ましい。この隔壁体60の厚さは、前記槽本体30本体の厚さと同定度であり、例えば、1〜5cm(例:2.5cm)厚程度に設定される。
<補強体(補強ピン)>本発明においては、図5に示すように、図1〜図4における隔壁体60と槽本体30との間(接合部)81には、互いの間(隔壁体60と槽本体30との間)に差し渡すように補強体(補強ピン)80が埋設されていることが好ましい。
【0037】このように補強体80を両部材60、30間に埋設状態で差し渡して該補強体80を固定(固着)すると、隔壁体60は、槽本体30に堅固に固着され、槽の大型化に伴い収容液、被処理物等の大きな押圧や衝撃を受けても倒壊しにくくなり、隔壁体60と槽本体30との間81からの液漏れ等も生じにくくなる。
【0038】この補強体80の材質としては金属(例:ステンレス)、プラスチック等が挙げられ、ステンレスが耐食性、強度の点から好ましい。またこの補強体の80の横断面形状は、円形、楕円形、正方形、長方形、波型など種々の形状を採用でき、またその補強体80は図5に示す棒状の他、メッシュ状、マット状、板状、波板状なども採用しうるが、図5には、作成及び埋設容易で、強度、耐食性等に優れた横断面円形の棒状ステンレス製補強ピンが示されている。
【0039】本発明においては、この補強体80の全体が上記フッ素樹脂で被覆されていても良いが(図示せず)、少なくとも上記隔壁体60内に埋設している部分は、図5に示すように、上記フッ素樹脂(例:四フッ化エチレン樹脂、熱可塑性フッ素樹脂)、好ましくは四フッ化エチレン樹脂からなる被覆材82で覆われていることが望ましい。
【0040】また、この図5に示すように上記隔壁体60内に埋設している部分が、上記フッ素樹脂からなる被覆材82で覆われている場合には、上記被覆材82の下端周縁部と槽本体30と間84は、全て上記熱可塑性フッ素樹脂(好ましくはPFA)で溶着されていることが好ましい。また、上記槽本体30と隔壁体60との接合部81は、その全体に亘って、付番86で示すように、上記熱可塑性フッ素樹脂で溶着されていることが好ましい。
【0041】このようにすれば、フッ素樹脂ライニング槽1内に収容された液体等が、上記槽本体30と隔壁体60との隙間81から浸入して、例えば、金属製補強ピン80を浸蝕し、槽本体30内の液体の押圧により隔壁体60を損壊する恐れが著しく低減され、また腐食・溶出した金属による液体(処理液)等の汚染の恐れも低減される。
【0042】このような補強体80が、図5に示すような補強ピンである場合、その長さ、直径は、該補強ピンが壁外に露出しない限り特に限定されず、その長さは、例えば、槽本体30の肉厚の1〜5倍程度であり、その直径は、隔壁体60の肉厚あるいは槽本体30の肉厚のうちで薄い方の肉厚の0.1〜0.5倍程度である。
<補強体の埋設方法>ここで、補強体(補強ピン)の埋設方法について詳説する。
【0043】フッ素樹脂ライニング槽1内にこのような状態で補強体(補強ピン)を埋設するには、例えば、まず初めに、槽本体30の内層表面側(内層表面)20aから外層10に向かって錐、ネジ切り盤等で搾孔し、その孔83に補強体80の一方端を打ち込む(ねじ込む)等の方法を採用すればよい。また、外層を熱可塑性樹脂にて一体成形(射出成形)する際に、この補強体80をインサート成形し(R)、次いで外層の内側表面10aにPTFE膜を貼設してもよい。
【0044】次いで、このように立設された補強体80の突出部を、先端が封止されたPTFE製チューブ等の被覆材82で覆い、該被覆材82の周縁と槽本体30との間84を熱可塑性フッ素樹脂にて溶接する。
【0045】次いで、フッ素樹脂被覆されている補強体80の上部を挿入しうるように予め搾孔されたPTFE製等の隔壁体60を、該補強体80上に立設し、隔壁体60と槽本体30との間86をフッ素樹脂溶接すれば、図5に示すように、補強体80が槽本体30と隔壁体60との間81に埋設状態で差し渡され、隔壁体が堅固に立設されることで、オーバーフロー槽50付きのフッ素樹脂ライニング槽1が得られる。
【0046】なお、補強体80が樹脂製の場合には、補強体を畝状、楔状等に、槽本体30の外壁10と一体に成形することも可能である(図示せず)。この場合、隔壁体60は、該樹脂製補強体と嵌合するように成形し、PTFE膜を補強体の表面あるいはその近傍まで貼設したのち、隔壁体60と槽本体30との接合部(間隙)をフッ素樹脂溶接すればよい。
<溶接補助部材>本発明においては、上記槽本体30の内層20は、前述したように複数の壁体から構成されていても良い。
【0047】このような複数の壁体から槽本体30の内層20が構成される場合には、このようなフッ素樹脂ライニング槽1においては、上記内層20を構成する各壁体が突き合わされる会合部(隅角部を含む)72、72aは、それぞれフッ素樹脂(すなわち前記熱可塑性フッ素樹脂またはPTFE)、好ましくはPTFEからなる溶接補助部材を介して一体化されていることが好ましい。
【0048】本発明では、この溶接補助部材は、その形状が図6(1)の付番76、図6(2)の付番77に例示するようなものであることが好ましい。なお、これらの溶接補助部材76、77の適用部位としては、フッ素樹脂ライニング槽1の内側から見て、図1〜図4の付番72で示すように、3つ以上(図1では3つ)の壁体が突き合わされて会合する「隅角部」であって、これら壁体が180度以下、さらには90度以下の鋭角な角度(図1〜図4及び図6では、90度)で突き合わされる会合部72、72aが挙げられる。
【0049】なお、本発明においては、溶接補助部材は、この他に、図1〜4の付番74、74aで示すように、2つの壁体が突き合わされて会合する「角部」であって、これら壁体が180度以下、さらには90度以下の鋭角な角度(図1〜図4及び図6では、90度)で突き合わされる会合部74、74aなどに適用しても良い(図7(1)(2)参照)。
【0050】本発明においては、このような溶接補助部材は、これらの適用可能部位のうちでも、特に、3個またはそれ以上(特に好ましくは図1〜4、図6に示すように3個)の壁体が会合する、角槽の隅角部72、72aに適用することが好ましい。特に、このような3個の壁体が直角あるいは鋭角に会合する角槽の隅角部に溶接補助部材76、77を適用すると、フッ素樹脂ライニング槽の隅角部における溶接作業性の向上に顕著な効果が発揮でき、フッ素樹脂ライニング槽の内層端部72の溶接強度、溶接信頼性の向上に有効である。
【0051】なお、この溶接補助部材は、図1〜図4の付番73で示すような、2つ以上(図1では2つ)の壁体73a、73bが180度以上の角度(図1では270度)で突き合わされる会合部(容器内凸部)には、断面「く字」状などの溶接補助部材を適用することも可能であるが、長尺のPTFE膜を直接、溶接機Xを使用して接着剤(例:熱可塑性フッ素樹脂)にて作業性良くシートライニング可能であり、溶接補助部材は、通常、特に必要とされない。
【0052】また、この溶接補助部材76、77の形状は、図1の隅角部72を拡大した図6に示すように、その背面形状が槽本体30の内層20などの隅角部形状72、72a、74、74aに合致し、かつその表面(槽内収容物と接触する側)76a、77aは、平面状であって、しかもフッ素樹脂ライニング槽の該隅角部(各壁体の会合部)を構成する各面2、4、6と略同じ角度で当接するように形成されていることが好ましい。
【0053】換言すれば、溶接補助部材の表面(槽内収容物と接触する側)76a,77aと、内層20を構成する各壁体表面2、4、6とが為す「角度の差」が通常、20度以下、好ましくは10度以下、さらに好ましくは5度以下となるように、溶接補助部材が形成されることが望ましい。
【0054】このような形状の溶接補助部材を用いると、例えば、図9に示すような溶接機Xを使用しての溶接作業に便利であり、溶接強度、溶接信頼性等を向上させることができる。
【0055】このような溶接補助部材が、例えば、図1に示す槽本体30の内層20の底部隅角部72に用いられる場合には、その溶接補助部材の寸法は、該溶接補助部材が当接される隅角部最奥部から溶接補助部材76の表面76aまでの距離が、およそ2.5cm以上であり、表面側76a,77aの各辺の長さ(76b,76c,76d)(77b,77c,77d)が何れも3cm以上であることが溶接作業性、溶接強度の点から好ましい。
【0056】なお、本発明においては、この溶接補助部材は、図6(2)の付番77eに示すように、背面形状が内層20の隅角部形状と合致し、しかも該溶接補助部材は中実であることが好ましいが、中空であってもよく、また図6(1)の付番76eに示すように、断面板状であってもよい。この板状76eの場合にも溶接補助部材の表面側(収容物との接触側)77aの各辺の長さ(76b,76c,76d)は何れも3cm以上であることが上記と同様の理由から望ましい。
【0057】なお、本発明においては、溶接補助部材は上記図6に示すように、フッ素樹脂ライニング槽1の隅角部72に適用することが溶接作業性、溶接強度の改善には最も効果的であるが、本発明では、溶接補助部材の使用による溶接作業性、溶接強度の改善効果は、係る部位への適用の場合に限定されない。本発明の溶接補助部材は、例えば、図7に示すような、壁体2と壁体4、壁体4と壁体6、壁体6と壁体2等、2つの壁体同士から形成される会合部74などに適用しても効果的である。このような2つの壁体が会合する部位に用いる溶接補助部材77h,76hにおいても、その断面形状は、図7において付番77iに示すように、溶接補助部材の背面形状と合致し、かつその溶接補助部材は中実であることが好ましいが、中空であってもよく、また図7において付番76iに示すように板状であってもよく、その場合、溶接性、溶接強度等の点から厚さ3mm以上の断面板状であることが望ましい。
【0058】これら溶接補助部材77h、76hの場合には、何れもその表面側の幅wが3cm以上であることが溶接性、特に溶接ガンによる溶接を行う場合の溶接作業スペースの確保、溶接強度等の点から好ましい。なお、このような板状の溶接補助部材を2つの壁体の会合部に用いる場合、槽内収容物が溶接補助部材の裏面側に回り込まないように、その端部は溶接などにて封止することが好ましい。
【0059】なお、ここで図8、図9を参照しつつ、PFA等の熱可塑性フッ素樹脂製溶接棒100を用いた壁体同士の溶接方法について説明する。図8で、図5に示す隔壁体60と槽本体30との間(接合部)81のV字状の隙間を樹脂にて溶接するには、溶接棒100を当接してその上から溶接機(加熱器、溶接ガン)X’にて、熱照射110して熱可塑性フッ素樹脂を溶融・軟化させ、付番100aで示すように隔壁体60と槽本体30に被着させればよい。
【0060】また、例えば、図6(2)に示すように、3枚のPTFE膜2、6、4が突き合わせてなる隅角部72では、通常の溶接機(溶接ガン)X’で熱可塑性フッ素樹脂を溶融・軟化させ、これを接着剤として用いて、直接これらのPTFE膜2、6、4の端部同士を溶着させようとしても、溶接機X’(特にその風孔部120’)は、隅角部72に届きにくく溶接困難である。
【0061】従って、このような隅角部72の溶接では、この隅角部72に溶接補助部材77を配置し、該溶接補助部材の表面外周部77b,77c,77dに、熱可塑性樹脂製溶接棒100を当接してその上から溶接機(加熱器)X’にて、熱照射して熱可塑性フッ素樹脂を溶融・軟化させ、溶接補助部材77の外周部77b,77c,77dと、3枚のPTFE膜2、6、4とを被着させれば、作業性よく、良好に溶接可能である。本発明においては、この隅角部72は、可能な限りPFA等にて溶接されていてもよい。
【0062】なお、溶接機としては、図9に付番Xで示すように、溶接棒100をその先端にセットし、順次加熱下に送り出しながら溶接部位81などに熱可塑性フッ素樹脂溶接を可能にしたものを用いることもできる。
<補強部材>本発明においては、上記フッ素樹脂ライニング槽1の外層10の外表面10bには、図10に示すように、さらに補強部材90が突設されていても良い。このような補強部材90が外層の外表面10bに突設されていると、フッ素樹脂ライニング槽は、仮に該槽の外部から衝撃を受けたり、フッ素樹脂ライニング槽内に多量の内容物を収容したとしても変形・破壊しにくく、また上記外層10と内層20とが剥離しにくく、しかも作業者が該フッ素樹脂ライニング槽1を把持する際にも好都合である。
【0063】[フッ素樹脂ライニング槽の製造]本発明に係るフッ素樹脂ライニング槽1を製造するには、例えば、図1に示すようなフッ素樹脂ライニング槽1の槽本体30外層部分及びオーバーフロー槽50外層部分を一体に射出成形する。
【0064】なお、このフッ素樹脂ライニング槽1の外層部分を作成するには、複数枚の外層用壁体を突き合わせてその会合部を互いに接着(含む熱融着)して上部が開口した外層用容器を形成してもよい。また例えば、オーバーフロー槽50用外層も備えた外層10用容器を、射出成形等の公知の方法で一体に成形してもよい。また、例えば、図12に示すように、槽本体30の開口部40の外周域42を囲繞し、且つ槽本体30の開口部壁体60aが、前記図1における隔壁体60と同様の機能となるように、槽本体30の開口部外周形状と合致する底部開口部57を備えたオーバーフロー槽50をセットして、この槽本体30に周接するオーバーフロー槽50の底部開口部57の周縁部を槽本体30と溶接して、隔壁体を備えた外層用容器を形成してもよい(図12参照)。
【0065】次いで、この外層用容器内側表面に、PTFE膜を貼設する。さらにPTFE膜の貼設法について詳説すると、該外層用容器内の底部、壁部などの平面部には、接着剤を用いてこれら平面形状に合致した表面処理(化学的エッチング処理:例えば、液体アンモニウム溶液中に、金属ナトリウムを加えた処理液での処理)を施し、接着性を付与したPTFE膜(四フッ化エチレン樹脂膜)を貼設すると共に、該外層用容器内の(隅)角部72、72a、74、74aなどには、フッ素樹脂(好ましくは四フッ化エチレン樹脂)製溶接補助部材76、77、76h、77hなどを配置し、この溶接補助部材を加熱された熱可塑性フッ素樹脂(溶接棒)を接着剤として四フッ化エチレン樹脂膜と固着することにより、上記フッ素樹脂ライニング槽を製造すればよい。
【0066】特に、このようなフッ素樹脂製溶接補助部材のうちでも、付番76、77に示すような溶接補助部材の背面形状がその隅角部72、72a形状と合致した、隅角部72、72a用の溶接補助部材をこれら隅角部72、72aに適用すると、溶接作業性の向上、溶接信頼性の向上に有効である。
【0067】なお、フッ素樹脂ライニング槽として、その容量が10000リットルを超えるような大型の貯蔵または搬送用の薬液タンクでは、例えば、タンク外壁がステンレス等の金属から構成され、タンク内壁がPTFE膜等で構成されるが、このような大型のタンクでは、作業者がタンク内でPTFE膜同士の接合部溶接作業を行うこともある程度可能であり、余り溶接作業性の問題は生じないが、このような外壁(外層)が樹脂以外の金属部材等からなる大型タンクの場合にも、上記溶接補助部材を用いると、溶性作業性、溶接信頼性等の向上に効果的である。
【0068】但し、このように内層がPTFE製であり、外層が金属製などであるフッ素樹脂ライニングタンク(槽)では、例えば、半導体製造分野で求められる半導体製造・処理ルーム内のクリーン性、タンク荷重に基づくタンク取扱い性、コスト面等の点で、特に半導体ウハ処理設備内に設置、装着して使用することはできない。
【0069】換言すれば、本発明のフッ素樹脂ライニング槽は、半導体製造用、液晶表示器製造用などの用途に、特に半導体製造用に用いると好適であるが、上記構成の貯蔵または搬送用の薬液タンクを、この半導体製造用等に用いることはできず、両者は、タンク性能、用途を全く異にしている。
【0070】なお上記外層用容器内の底部、壁部などの平面部用の接着剤としては、特に限定されないが、好ましくはエポキシ樹脂系のものを用いることができる。
<補強部材が外表面に突設されたフッ素樹脂ライニング槽の製造>なお、図10、図11に示すような、補強部材90が外表面に突設されたフッ素樹脂ライニング槽1を製造するには、例えば、図1に示すような外層外表面に補強部材のないフッ素樹脂ライニング槽1を準備し、このフッ素樹脂ライニング槽の外層外表面に補強部材90を、接着剤を用いて補強部材90を接着するか、補強部材を熱融着するなどの方法を採用すればよい。
【0071】あるいは、フッ素樹脂ライニング槽1の製造時に、外層用の熱可塑性樹脂製壁体として、補強部材90を備えた外層形成用の壁体あるいは容器を、射出成形等の方法で成形して用いてもよい。
【0072】
【発明の効果】本発明によれば、耐薬品性、強度、非汚染性に優れ、軽量であり、半導体製造用、液晶表示器(LCD)製造用などの用途に好適に使用しうるような容器が提供される。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013