(57)【要約】【課題】接続作業を容易かつ確実に行うことができ、しかも施工後の接続接合部からの微粒子の発生を少なくした高純度液体用配管の接続方法を提供すること。【解決手段】合成樹脂管の一端の管内面と管外面のエッジ部に面取り加工を施し、この合成樹脂管を溶解又は膨潤させる揮発性溶剤で面取り部とその近傍を拭ってから、この端部を合成樹脂製スリーブに挿入する。【選択図】図１
2007154978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の内面が清浄な合成樹脂管と前記合成樹脂管の外径とほぼ等しい内径の受口を複数有する内面が清浄な合成樹脂接続スリーブを用意する工程と、
前記各合成樹脂管の接続側の端部内側と端部外側のエッジ部に面取り加工を施す工程と、
前記各合成樹脂管の各面取り部、端面及び前記面取り部近傍の管内面及び管外面を、前記合成樹脂管を溶解又は膨潤可能な揮発性溶剤を含浸させた拭い部材を用いて清浄化する工程と、
前記合成樹脂接続スリーブの受口に前記合成樹脂管の清浄化した端部を挿入する工程と
を有することを特徴とする高純度液体用配管の接続方法。
【請求項２】
少なくとも一端側が直管状をなす内面が清浄な第１の合成樹脂管と、少なくとも一端側に前記第１の合成樹脂管の外径とほぼ等しい内径の受口をもつ合成樹脂接続スリーブを一体的に設けた内面が清浄な第２の合成樹脂管を用意する工程と、
前記第１の合成樹脂管の直管状の端部内側と端部外側のエッジ部に面取り加工を施す工程と、
前記第１の合成樹脂管の面取りした面取り部、端面及び前記面取り部近傍の管内面及び管外面を、前記各合成樹脂管を溶解又は膨潤可能な揮発性溶剤を含浸させた拭い部材を用いて清浄化する工程と、
前記第２の合成樹脂管の合成樹脂接続スリーブの受口に前記第１の合成樹脂管の清浄化した端部を挿入する工程と
を有することを特徴とする高純度液体用配管の接続方法。
【請求項３】
前記各合成樹脂管並びに合成樹脂接続スリーブが塩化ビニル系樹脂からなり、前記揮発性溶剤がアセトンからなることを特徴とする請求項１又は２記載の高純度液体用配管の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接続作業を容易かつ確実に行うことができ、しかも施工後の接続接合部からの微粒子の発生を少なくした高純度液体用配管の接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、半導体製造工場における超純水の製造装置では、原水又は処理水を多くの処理装置に順次送水したり、ユースポイントから超純水を還流させたりする配管に、多くの合成樹脂管が使用されている。これらの合成樹脂管の接続方法としては、二本の接続しようとする合成樹脂管の端部外周に速乾性の接着剤を塗布し、この接着剤の塗布された各合成樹脂管の端部を、合成樹脂製スリーブの二つの受口内にそれぞれ圧入する方法（ＴＳ法）、接続しようとする合成樹脂管の端部と合成樹脂製スリーブの各受口とを加熱して軟化させ、軟化した各受口にそれぞれ軟化した合成樹脂管の端部を圧入して冷却固化させる方法、合成樹脂管の端部を、合成樹脂製スリーブの受口の奥深くまで挿入し、外部から加熱して合成樹脂管の端部と合成樹脂製スリーブとを一体に融着させる方法等が一般に行われている。
ＴＳ法は、作業性がよいところから汎用されているが、この方法は、さらに、独立した合成樹脂製スリーブを用いる方法（特許文献１）と、合成樹脂管の一端に合成樹脂製スリーブを一体的に形成しておき、この合成樹脂製スリーブ内に、外周に接着剤を塗布した接続相手の合成樹脂管の直管部分を挿入する方法に分けられる。
いずれの方法でも、合成樹脂管や合成樹脂製スリーブは、十分な品質管理のもとで製作されクリーンルーム内で包装された特に内面を清浄に保持したものが使用される。
本発明者らは、かかる高純度液体用配管を通過する超純水中の所定サイズの微粒子数について研究をすすめていたところ、合成樹脂管を従来法により接続した場合、通過水中へ移行可能な微粒子数が著しく増加することを見出した。
すなわち、入荷したばかりの内面清浄な合成樹脂管とこの合成樹脂管を従来法により接続した接続部を含む合成樹脂管の同じ長さのサンプルに超純水を封入して一定時間振とうして微粒子数を計測したところ、接続により顕著な微粒子の増加が認められたのである。
ところで、半導体の集積度は年々高くなり、現在では線幅サブミクロンのものが、すでに量産段階に入っており、これにともなって半導体製造工場で使用される超純水にも、高純度で、かつ微粒子数のより少ないものが強く要求されるようになってきている。
たとえば、超純水の製造装置において、使用ポイントにおける超純水の微粒子数が基準値より多い場合には、施工後、使用ポイントにおける微粒子濃度が所定のレベルに減少するまで超純水により通水洗浄フラッシングしなければならず、また、所定のレベルに達して実際に使用できるようになる時期は予想しにくいため、その時間的経済的な損失は著しく大きいものとなる。
このような事情は、高純度薬品精製装置においても同様であり、微粒子の混入のより少ないことが要求されている。
したがって、上述した合成樹脂管の接続による通過水中へ移行可能な微粒子数の増加はきわめて重大な問題であり、通過水中へ移行可能な微粒子数の増加の少ない接続方法の開発が急務となっている。
また、従来の接続方法では、合成樹脂製スリーブにわずかに受口から奥に向かって縮径するテーパーが形成されている上に、挿入される合成樹脂管の外周に接着剤が塗布されているため予定した長さだけ合成樹脂製スリーブ内に挿入できないことがあり、接合後の抜けや漏れに対する信頼性の点で問題となっていた。
【特許文献１】特開平６−２４９３８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、かかる従来の課題を解決すべくなされたもので、通過液中へ移行可能な微粒子数の増加が少なく、かつ合成樹脂管を合成樹脂製スリーブ内に必要なだけ容易に挿入することができる高純度液体用配管の接続方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の高純度液体用配管の接続方法は、複数本の内面が清浄な合成樹脂管と前記合成樹脂管の外径とほぼ等しい内径の受口を複数有する内面が清浄な合成樹脂接続スリーブを用意する工程と、前記各合成樹脂管の接続側の端部内側と端部外側のエッジ部に面取り加工を施す工程と、前記各合成樹脂管の各面取り部、端面及び前記面取り部近傍の管内面及び管外面を、前記合成樹脂管を溶解又は膨潤可能な揮発性溶剤を含浸させた拭い部材を用いて清浄化する工程と、前記合成樹脂接続スリーブの受口に前記合成樹脂管の清浄化した端部を挿入する工程とを有することを特徴とする。
（１）合成樹脂管と合成樹脂製スリーブを用意する工程
本発明においては、まず、内面が清浄な、複数本の所定の長さの直管状の合成樹脂管と合成樹脂製スリーブを用意する。これらの合成樹脂管と合成樹脂製スリーブには、クリーンな作業環境下で徹底した品質管理のもとに製作され、かつ運搬及び保管中に管内に塵埃等が入らないように厳重に包装されているものが使用される。
合成樹脂管及び合成樹脂製スリーブを構成する合成樹脂としては、塩化ビニル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等が例示され、合成樹脂管と合成樹脂製スリーブとは、同一の合成樹脂を使用したものであることが望ましい。
本発明に使用される合成樹脂製スリーブは、（ａ）独立した合成樹脂管と別体のものでもよく、（ｂ）接続すべき合成樹脂管の一端に一体的に設けられたものでもよい。
（ａ）独立の合成樹脂製スリーブ
図１に示すように、本発明に用いる合成樹脂製スリーブ１は、通常、直線状の管状本体２の両端の同一軸線上にそれぞれ受口３ａ，３ｂを設けた形態をなしている。なお、本発明では、互いに連通するＴ字状の管体の各端部の軸線上にそれぞれ受口を設けた分岐タイプのものにも適用可能である。合成樹脂製スリーブ１の受口３ａ，３ｂは、内径が入口から奥まで実質的に同径であってもよく、入口から奥へ向ってわずかに縮径するテーパー状をなすものであってもよい。この合成樹脂製スリーブ１の受口には、後述するように、端部内側と端部外側のエッジ部に面取り加工を施すことにより、面取り部４ａ，４ｂが形成され、この面取り部４ａ，４ｂ、端面及び面取り部近傍の管内面、管外面が、所定の揮発性溶剤で清浄化された合成樹脂管５の端部が挿入される。
（ｂ）合成樹脂管の端部に一体的に設けた合成樹脂製スリーブ
図２に示すように、この合成樹脂製スリーブ１´は、内径が接続すべき合成樹脂管５´の外径とほぼ等しく、肉厚が接続すべき合成樹脂管５´と実質的に等しい短管１ａ´を、ラッパ状の連結部１ｂ´を介して接続すべき合成樹脂管５´の一端に接合させた形態のもので、いわゆるソケット型のものである。この合成樹脂製スリーブ１´は、通常、合成樹脂管５´の一端に設けた形態で使用されるが、合成樹脂管５´の両端に設けた形態で使用することも可能である。この合成樹脂製スリーブ１´の受口３´には、後述するように、端部内側と端部外側のエッジ部に面取り加工を施すことにより、面取り部４ａ´，４ｂ´が形成され、この面取り部４ａ´，４ｂ´、端面及び面取り部近傍の管内面，管外面が、所定の揮発性溶剤で清浄化された合成樹脂管５´の端部が挿入される。
（２）面取り加工工程
本発明においては、合成樹脂製スリーブに挿入される合成樹脂管の端部のエッジ部に面取り加工が施される。この面取り加工は、合成樹脂管を切断する際に生じるバリのような離脱し易い部分を予め除去するとともに、先端に縮径部分を形成して合成樹脂製スリーブの受口への挿入を容易にするためのものである。
なお、合成樹脂製スリーブの受口内にテーパー部がある場合には、合成樹脂管の面取り部に続く先端部分をこのテーパー部に併せた角度に形成するようにしてもよい。
（３）清浄化工程
合成樹脂管の面取り部、端面及び前記面取り部近傍の管内面及び管外面をこの合成樹脂管を構成する合成樹脂を溶解又は膨潤させる揮発性溶剤を含浸させた拭い部材を用いて清浄化する。
本願発明で使用する合成樹脂管を構成する合成樹脂を溶解又は膨潤させる揮発性溶剤は、対象とする合成樹脂管の樹脂の種類によって異なり、具体的には、JIS K7114に準拠した４８時間の室温浸漬試験により当該合成樹脂の表面積当たりの重量変化率を測定し、表面積当たりの重量変化率が+２０%以上もしくは-4%以下であり、かつ、２０℃におけるその溶剤の蒸気圧が６０mmHg以上で清浄化工程後に拭い面に目視で残留が認められないものが好適している。
このような揮発性溶剤としては、たとえば次のようなものが挙げられる。
[合成樹脂管が塩化ビニル樹脂製の場合]
アセトン、塩化エチル、クロロホルム、酢酸エチル、酢酸メチル、四塩化炭素、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン、二塩化メチレン（塩化メチレン）、ベンゼン、メチルエチルケトン等。
[合成樹脂管がポリエチレン製の場合]
塩化エチル、クロロホルム、酢酸メチル、ジエチルエーテル、四塩化炭素、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン、二塩化メチレン（塩化メチレン）等。
[合成樹脂管がポリプロピレン製の場合]
クロロホルム、四塩化炭素等。
なお、合成樹脂管としては塩化ビニル系樹脂製が一般的であるが、塩化ビニル系樹脂管の揮発性溶剤としては、アセトンが好適する。
拭い部材としては、ベンコットン等の植物繊維からなる布地が適している。清浄化は、このような布地に、合成樹脂管を構成する合成樹脂を溶解又は膨潤させる揮発性溶剤を含浸させ、この布地を合成樹脂管の面取り部、端面及び面取り部近傍の管内面及び管外面に押付けたまま合成樹脂管の周囲を１〜２回周回させることにより行う。
（４）挿入工程
清浄化した合成樹脂管の端部を、合成樹脂接続スリーブの受口から挿入する。このとき、合成樹脂管の表面はわずかに膨潤しているので、合成樹脂管と合成樹脂製スリーブ間は密着する。
なお、以上は、本件特許発明をＴＳ法による接続に適用した例であるが、本発明はかかる方法に限定されるものではなく、たとえば、本件特許発明により面取り加工及び清浄化処理をした合成樹脂管の端部と合成樹脂製スリーブの各受口とを加熱して軟化させ、軟化した各受口にそれぞれ軟化した合成樹脂管の端部を圧入して冷却固化させたり、本発明により清浄化した合成樹脂管の端部を、合成樹脂製スリーブの受口の奥深くまで挿入し、外部から加熱して合成樹脂管の端部と合成樹脂製スリーブとを一体に融着させたりすることも可能である。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、合成樹脂管側の端部のエッジ部の面取り加工と合成樹脂管を構成する合成樹脂を溶解又は膨潤させる揮発性溶剤を含浸させた拭い部材で清浄化するだけの簡単な操作で、バリを含めて合成樹脂管端部の表層部が拭い取られ、併せて表面の凹凸に嵌った微粒子まで除去されるので、従来の面取り加工のみの方法に比べて、通過液中へ移行可能な微粒子数を大幅に低減させることができる。
本件特許発明においては、また、合成樹脂製スリーブ内に合成樹脂管端部の必要な挿入長さを確実に挿入することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
〔実施例〕
サイズ４０Ａの耐衝撃性硬質塩化ビニル製管材（スーパーエスロンクリーンパイプ；積水化学工業社製）を同一条件で前洗浄処理した後、プラスチック専用刃を備えた回転式押し切りカッターを用いて直角に切断し、長さ２４４ｍｍの短管を１サンプル当たり４本準備した。
それぞれの短管両端の管内側と管外側のエッジ部を面取りした後、表１の条件で、図１に示した３個のソケット継手（スリーブ）に挿入して接着して、長さ約１０００ｍｍのサンプル配管を製作した。
実施例１における合成樹脂管の端部の清浄化は、面取り面を含む短管端縁付近の端面、面取り部、前記面取り部近傍の管内面及び管外面に対して、アセトンをベンコットン（Ｍ−３、旭化成せんい社製）に滲み込ませ、接合端面全面を同時に管円周方向に１周以上拭き取ることにより行った。
比較例１は、合成樹脂管の端部に、揮発性に乏しく清浄化工程後に当該拭い面に目視で残留する溶剤として接着剤[スーパーエスロンクリーンＮｏ．８０（積水化学工業製）]をベンコットンに滲み込ませ、接合端面全面を同時に管円周方向に１周以上拭き取ることにより行った例、比較例２は、合成樹脂管を溶解又は膨潤させることが出来ない溶剤としてメタノールをベンコットンに滲み込ませ、接合端面全面を同時に管円周方向に１周以上拭き取ることにより行った例、比較例３は、合成樹脂管の端部の拭き取りを行わなかった例、比較例４は、有機溶剤を含浸させないベンコットンで合成樹脂管の接合端面全面を同時に管円周方向に１周以上拭き取った例である。
粒子数は、次の方法で測定した。
それぞれのサンプル配管の一端に封止キャップを装着し、超純水を１０８０ｍＬ充填した後、もう片端に封止キャップを装着し、サンプル配管内に超純水を封入した。
超純水を封入したサンプル配管を、室温において、毎分６０回、配管長手方向に振とう幅６０ｍｍ（片道３０ｍｍ）にて２０時間連続振とうした（振とう器（ＳＲＲ−２；アズワン製））。
振とう後、各サンプル配管中の超純水を取出し、光散乱式液中微粒子検出測定器（ＫＳ−１７；リオン製）を用いて、０．０５μｍ以上の粒子径の粒子数を測定した。
粒子数測定結果を表２に示す。
なお、封入した超純水中の０．０５μｍ以上の粒子径の粒子数（ＫＳ−１７計測値）は、２±１個／ｍＬであり、各サンプルと同じ長さの接続前のスーパーエスロンクリーンパイプについて同一条件で測定を行ったときの０．０５μｍ以上の粒子径の粒子数は、２．１×１０４個／ｍＬであった。  
また、前記作業は全てクラス“６”のクリーンルーム中で行った。
【表１】
2007154978.tif 000003
【表２】
2007154978.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【０００７】
本発明の高純度液体用配管の接続方法は、超純水の製造装置や高純度薬品精製装置の配管の接続に好適している。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の高純度液体用配管の接続方法に使用される合成樹脂製スリーブの一例を示す部分断面図。
【図２】本発明の高純度液体用配管の接続方法に使用される合成樹脂製スリーブの他の例を示す部分断面図。
【符号の説明】
【０００９】
１，１´…成樹脂製スリーブ、２…管状本体、３ａ，３ｂ，３´…受口、４ａ，４ｂ，４ａ´，４ｂ´…面取り部、５，５´…合成樹脂管。
【図１】
2007154978.tif 000005
【図２】
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