(57)【要約】【課題】耐圧強度及び耐液圧性を十分に確保しながら、気体透過性を高めて脱気・溶解処理効率の著しい向上が図れ、しかも、チューブ切断端面からの液漏れ及び被処理液体との接触面での滞流ないし滞留や淀みがなくて所定の脱気・溶解処理を確実かつ高性能に行なえるようにする。【解決手段】被処理液体Ａ中に溶存するガスｇを流路周壁３の厚み方向に透過させて液体流路２から除去する脱気処理または液体流路２の外部から流路周壁３の厚み方向に透過させてオゾン等の気体を被処理液体Ａ中に供給し溶解する溶解処理に用いられるフッ素樹脂製チューブ１のチューブ本体１Ａが、流路周壁３に多数の独立気泡４…を均一に分散させ、かつ、内外面が平滑面となるように、例えば発泡ＰＦＡ等の発泡フッ素樹脂を発泡成形して形成されている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理液体中に溶存する気体を流路周壁の厚み方向に透過させて液体流路から除去する脱気処理または液体流路の外部から流路周壁の厚み方向に透過させて気体を被処理液体中に供給し溶解する溶解処理に用いられるフッ素樹脂製チューブであって、
そのチューブ本体が、上記流路周壁に独立気泡を分散させ、かつ、流路周壁の内外面のうち少なくとも内面を平滑面にさせるように発泡フッ素樹脂の発泡成形により形成されていることを特徴とする脱気・溶解処理用のフッ素樹脂製チューブ。
【請求項２】
上記独立気泡が、流路周壁の全体積に対して３〜９０％の体積を占有する請求項１に記載の脱気・溶解処理用のフッ素樹脂製チューブ。
【請求項３】
上記独立気泡の大きさが、１０〜１０００μｍに設定されている請求項１又は２に記載の脱気・溶解処理用のフッ素樹脂製チューブ。
【請求項４】
上記流路周壁の厚みが、５〜３００μｍに設定されている請求項１ないし３のいすれかに記載の脱気・溶解処理用のフッ素樹脂製チューブ。
【請求項５】
上記独立気泡同士及び独立気泡と流路周壁の内外面との距離が、５〜５００μｍに設定されている請求項１ないし４のいずれかに記載の脱気・溶解処理用のフッ素樹脂製チューブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体素子やＬＣＤ用基板の製造時に用いられる薬液中に溶存し種々の欠陥を発生する原因となっているガスを薬液から除去する脱気処理あるいは半導体製造工程における基板の洗浄、エッチング処理後の洗浄等に用いられる超純水に強力な酸化剤として働く微量のオゾン等のガス（気体）を添加し溶解する溶解処理を行う場合に適用される脱気・溶解処理用のフッ素樹脂製チューブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記のごとき脱気処理や溶解処理用の樹脂チューブとして、従来では、耐薬品性及びオゾン等の溶解気体に対する耐性を有するフッ素樹脂製多孔質チューブ、具体的には、ポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと称する。）の押出成形チューブを長手方向に延伸加工して流路周壁を連続気泡の多孔質に形成したチューブが用いられていた（例えば特許文献１参照）。
また、上記多孔質ＰＴＦＥチューブの外周にＰＴＦＥシートを延伸して連続気泡の多孔質に形成した多孔質ＰＴＦＥフィルムを積層してなるフッ素樹脂製チューブ（例えば特許文献２参照）、あるいは、延伸した気孔率及び孔径の大きい多孔質ＰＴＦＥシートを棒状支持体に巻き付けて管状物を形成し、この管状物の外周に気孔率及び孔径が多孔質ＰＴＦＥシートよりも小さい多孔質ＰＴＦＥチューブを被せて加熱融着した後、棒状支持体を抜き取ることで緻密層と支持層とが内外に積層された複合構造のフッ素樹脂製多孔質チューブも提案されている（例えば特許文献３参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平３−１８８９８８号公報
【特許文献２】
特開平７−２１３８８０号公報（図１〜図３）
【特許文献３】
特開平１１−２２７０８７号公報（図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特許文献１〜３に開示されている従来の脱気・溶解処理用のフッ素樹脂製チューブは、いずれも流路周壁が連続気泡の多孔質に形成されているものであるから、非多孔質樹脂製チューブに比べれば気体透過性に優れているものの、脱気処理効率や溶解処理効率の向上が図れるほどの高い気体透過性をもたせるためには、押出成形チューブの延伸倍率を高めて気孔率を大きくする必要がある。しかし、気孔率を大きくすると、孔径が大きくなって、特許文献２や３で示すような複合構造のものであっても、耐圧強度及び耐液圧性の低下は免れ得ず、被処理液体の使用圧力に対して十分な信頼性が得られない。
【０００５】
一方、耐圧強度及び耐液圧性を高めるために、延伸倍率及び孔径を小さくして気孔率を小さくすると、気体透過性が低下して処理効率を十分に高めることができない。そのため、チューブの肉厚、つまり、流路周壁の厚さを小さくしたり、チューブ長さを長くしたりして気体透過性を高める必要があり、そうすると、結局は耐圧強度及び耐液圧性を十分に高めることができなかったり、流路長さの延長によって処理効率が悪化することになりかねないといったように、耐圧強度及び耐液圧性と、気体透過性及び処理効率とをバランスよく確保することが非常に困難である。
【０００６】
また、この種のチューブは、連続成形される長尺チューブを脱気や溶解処理に必要な長さに切断して用いられるが、例えば脱気処理に連続気泡の多孔質チューブを使用する場合、その切断端面から被処理液体が逆流して真空部に液漏れしやすく、その結果、所定の脱気処理が行なえないという問題がある。
【０００７】
さらに、連続気泡のチューブの場合、図４の断面モデル図に明示するように、流路周壁２１の内外面２２が平滑でなく、細かい凹凸を有しているので、その凹部に同図に交差斜線を挿入して示したような死水領域が形成されて被処理液体が滞流したり、淀んだりしやすくなり、その結果、気体の透過性が損なわれるだけでなく、液体純度が低下するために、所定の脱気処理性能や溶解処理性能の低下は避けられない。さらに、流路周壁２１の内外面２２に細かい凹凸が存在しているために、被処理液体の流れが乱流となり、流体損失抵抗が増大し、それによっても処理効率が低下するという問題もあった。
【０００８】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、耐圧強度及び耐液圧性を十分に確保しながら、気体透過性を高めて脱気・溶解処理効率の著しい向上が図れ、しかも、チューブ切断端面からの液漏れ及び被処理液体との接触面での滞流や淀みがなくて、どのような液体に対しても所定の脱気・溶解処理を確実かつ高性能に行なうことができる脱気・溶解処理用のフッ素樹脂製チューブを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る脱気・溶解処理用のフッ素樹脂製チューブは、被処理液体中に溶存する気体を流路周壁の厚み方向に透過させて液体流路から除去する脱気処理または液体流路の外部から流路周壁の厚み方向に透過させて気体を被処理液体中に供給し溶解する溶解処理に用いられるフッ素樹脂製チューブであって、
そのチューブ本体が、上記流路周壁に独立気泡を分散させ、かつ、流路周壁の内外面のうち少なくとも内面を平滑面にさせるように発泡フッ素樹脂の発泡成形により形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
上記のように発泡フッ素樹脂の発泡成形により形成された本発明の脱気・溶解処理用のフッ素樹脂製チューブによれば、チューブ本体の流路周壁に独立気泡が均一に分散されているので、流路周壁の厚みが同一の従来の連続気泡多孔質チューブに比べて耐圧強度及び耐液圧性を大きく確保することが可能で、被処理液体の使用圧力に対する信頼性向上が図れるとともに、高圧条件下でも被処理液体が流路周壁の厚み方向に浸透したり、チューブ切断端面から逆流したりする、いわゆる、液漏れの発生を確実に防止しつつ、気体のみを周壁の厚み方向に透過させて所定の脱気処理や溶解処理を確実かつ非常に高性能に行なうことができる。その上、被処理液体が接触する流路周壁の内面または外面は平滑面に形成されていて、被処理液体の滞流や淀みの原因となる死水領域が形成されないので、気体透過性を良好に維持することが可能であるとともに、液体純度の低下も防止して高純度水や超純水にオゾン等のガス（気体）を添加し溶解する溶解処理に使用する場合でも、その処理性能の向上を図ることが可能である。また、被処理液体が接する流路周壁面が平滑であるために、流体の流れが層流で流体損失抵抗も非常に少なくなり、その面からも処理効率の向上を図ることが可能である。
【００１１】
本発明に係る脱気・溶解処理用のフッ素樹脂製チューブにおいて、上記独立気泡の占有する体積は、流路周壁の全体積に対して３〜９０％、好ましくは、５〜８０％に設定することが望ましい。また、上記流路周壁の厚みは３〜５００μｍに、上記独立気泡の大きさは１０〜１０００μｍに、さらに、独立気泡同士及び独立気泡と流路周壁の内外面との距離は５〜５００μｍに設定することが望ましい。このような各値に設定することにより、耐圧強度及び耐液圧性と気体の透過性及び処理効率とをバランスよく両立させることができる。
【００１２】
なお、本発明で用いられるフッ素樹脂としては、ＰＴＦＥ、テトラフルオロエチレンーヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレンーパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレンーヘキサフルオロプロピレンーパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＥＰＥ）、テトラフルオロエチレンーエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等を挙げることができるが、溶解処理に用いられるオゾンによるフッ素樹脂の分解やフッ素樹脂の炭素とフッ素との結合力とオゾンの分解力との観点等からみて、ＰＦＡの使用が最も好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。
図１は本発明に係る脱気・溶解処理用のフッ素樹脂製チューブを脱気処理に使用している状態を示す外観斜視図、図２は要部の拡大縦断側面図、図３は要部の拡大縦断正面図である。この脱気処理用フッ素樹脂製チューブ１は、その中心部の液体流路２に、例えば半導体素子やＬＣＤ用基板の製造時に用いられる薬液等の被処理液体Ａを流通させるとともに、チューブ外周を真空ポンプ等によって減圧させることにより、該被処理液体Ａ中に溶存するガスｇを流路周壁３の厚み方向、すなわち、内径側から外径側に向けて透過させて液体流路２から除去するように用いられる。
【００１４】
この脱気処理用フッ素樹脂製チューブ１のチューブ本体１Ａは、発泡ＰＦＡの押出発泡成形により、液体流路２外周の周壁３の厚みＴが５〜３００μｍの範囲、外径Ｄが５０〜５００μｍの範囲に設定して形成されているものであって、その流路周壁３には、１０〜１０００μｍの大きさＳを持つ多数の独立気泡４…が流路周壁３の全体積に対して３〜９０％、好ましくは５〜８０％の体積を占有する状態で均一に分散されているとともに、流路周壁３の内面３ａ及び外面３ｂは薄膜状あるいは厚膜状のスキン層により平滑面に形成されている。また、独立気泡４…のうち隣接する独立気泡４，４…同士の距離ｄ１及び流路周壁３の最内径側、最外径側に位置する独立気泡４…と流路周壁３の内外面３ａ，３ｂとの距離ｄ２は、５〜５００μｍの範囲に設定されている。
【００１５】
上記のように構成された脱気処理用フッ素樹脂（ＰＦＡ）製チューブ１は、そのチューブ本体１Ａの流路周壁３に多数の独立気泡４…が均一に分散されているので、流路周壁３の厚みＴが同一の従来の連続気泡多孔質チューブに比べて耐圧強度及び耐液圧性を大きく確保することが可能で、被処理液体Ａの使用圧力に対する信頼性が高いとともに、被処理液体Ａを高圧で流通させて脱気処理する場合でも被処理液体Ａが流路周壁３の厚み方向に浸透したり、チューブ切断端面１ｅから逆流したりする、いわゆる、液漏れの発生を確実に防止しつつ、ガスのみを流路周壁３の厚み方向に透過させて所定の脱気処理を確実に、効率よく、かつ、非常に高性能に行なうことができる。また、被処理液体Ａが接触する流路周壁３の内面３ａは平滑面で、被処理液体Ａの滞流ないし滞留や淀みの原因となる死水領域が形成されないので、ガス透過性を良好に維持することが可能であるとともに、被処理液体Ａの流れが層流で流体損失抵抗も非常に少なくなり、その面からも脱気処理効率の一層の向上を図ることが可能である。
【００１６】
なお、上記実施の形態では、脱気処理用フッ素樹脂製チューブ１について説明したが、中心部の液体流路２に半導体製造工程における基板の洗浄、エッチング処理後の洗浄等に用いられる高純度水あるいは超純水等の被処理液体Ａを流通させながら、チューブ外周側からオゾン等のガス（気体）を添加し溶解する溶解処理用チューブにも適用可能である。この場合も、独立気泡４…が分散された流路周壁３の外径側から内径側に向けてオゾン等のガスを多量に透過させて所定の溶解処理を効率よく行なえるとともに、被処理液体Ａの滞流や淀みによる被処理液体の純度の低下も防止して溶解処理性能の向上を図ることができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、チューブ本体の流路周壁に独立気泡が均一に分散されているので、流路周壁の厚みが同一の従来の連続気泡多孔質チューブに比べて耐圧強度及び耐液圧性を十分大きく確保して、被処理液体の使用圧力に対する信頼性向上及び高圧条件下での使用時における被処理液体の浸透漏れやチューブ切断端面からの液漏れの発生を確実に防止できるものでありながら、気体のみを透過性を高めて所定の脱気・溶解処理を確実に、かつ非常に効率よく行なうことができる。しかも、被処理液体と接触する流路周壁面が平滑面に形成されているため、被処理液体の滞流ないし滞留や淀みの原因となる死水領域が形成されないので、気体透過性を良好に維持することができるとともに、液体純度の低下も防止して高純度水や超純水にオゾン等のガス（気体）を添加し溶解する溶解処理に使用する場合の処理性能の向上を図ることができる。さらに、被処理液体が接する流路周壁面が平滑であるために、液体の流れが層流で流体損失抵抗も非常に少なく、その面からも脱気・溶解処理効率を一段と向上することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る脱気・溶解処理用のフッ素樹脂製チューブを脱気処理に使用している状態を示す外観斜視図である。
【図２】同チューブの要部の拡大縦断側面図である。
【図３】同チューブの要部の拡大縦断正面図である。
【図４】従来の連続気泡チューブを使用する場合の被処理液体との接触面での流れ状況を説明する断面モデル図である。
【符号の説明】
１  脱気・溶解処理用のフッ素樹脂製チューブ
１Ａ  チューブ本体
２  液体流路
３  流路周壁
３ａ，３ｂ  流路周壁の平滑内外面
４  独立気泡
Ａ  被処理液体
ｇ  溶存ガス（気体の一例）
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004160291.tif 000005
【図４】
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