JP3425375B2

JP3425375B2 - 耐薬品性シートの製造方法

Info

Publication number: JP3425375B2
Application number: JP26035798A
Authority: JP
Inventors: 正文福本; 竜一中島; 裕隆道下
Original assignee: ニッシンコーポレーション株式会社
Priority date: 1998-09-14
Filing date: 1998-09-14
Publication date: 2003-07-14
Anticipated expiration: 2018-09-14
Also published as: JP2000085055A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば反応塔、反応
槽、貯留槽、輸送及び貯留用タンク類、液体用コンテ
ナ、化学薬品や電子部品用の容器等のライニング材、更
には車両、船舶、航空機、公共施設、住宅等の内装材と
して好適な耐候性、耐熱性等を有する耐薬品性シートの
製造方法に関する。

【０００２】

【従来技術とその課題】フッ素系樹脂は、耐薬品性、耐
熱性、非粘着性、電気的特性等に優れるため、化学、石
油、塗料、インキ、工業薬品、医薬品、半導体等の種々
の工業分野において広く使用されている。しかるに、代
表的なフッ素系樹脂であるポリテトラフルオロエチレン
樹脂（以下、ＰＴＦＥと略称する）は、表面活性に乏し
く通常の手段では接着できない上に溶融流動化しないた
め、そのシートを塔槽類やタンク類等の内装に用いる場
合、旧来においては、それら器壁と内容物との間に該シ
ートを単に介在させる所謂ルーズライニングの手法、も
しくはシートの接着側表面を機械的又は化学的処理によ
って活性化させた上で接着剤を介してライニングする方
法を採っていたが、前者の方法では用途的な制約が大き
く、後者の方法でも接着強度が不充分であることに加え
てシート自体の脆弱さによる使用上及び加工上の問題が
あった。

【０００３】そこで、本出願人は、先に、ＰＴＦＥを用
いた積層形態の耐薬品性シートを開発すると共に、この
耐薬品性シートをヒートロールでの加熱圧着によって連
続的に長尺物として得る製造方法を確立した（特公平８
−１８４１０号公報）。この耐薬品性シートは、ＰＴＦ
Ｅからなるシート基材とガラスクロスとの間に熱可塑性
フッ素樹脂フィルムを介在させ、これを加熱圧着して一
体の積層物としたものであり、ガラスクロス側を接着面
として通常の接着剤にて様々な材質の器壁面に高強度で
接着できると共に、ガラスクロスとの積層構造によって
シート自体が強靱である等の優れた利点から、既に広汎
な産業分野で使用されている。とりわけ上記製造方法に
よる長尺物は、ライニングを施す部位等の大きさに応じ
て適当な長さに切断して使用できるため、余剰部分によ
る多量の不利用短材を生じることがなく、無駄が少なく
経済的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年におい
ては、耐薬品性ライニングを施す用途の拡大に伴い、そ
のライニング仕様及び加工上から要求される諸特性、す
なわち曲げや引張り等の機械的特性、熱的及び電気的特
性その他の必要特性も多様化しており、前記のＰＴＦＥ
を用いた耐薬品性シートでは特性的に適合しない分野に
対応するために、溶融流動性を有するフッ素系樹脂のシ
ートとガラスクロスとを積層したライニング材の需要が
急増している。

【０００５】しかるに、従来の溶融流動性フッ素系樹脂
を用いた耐薬品性シートは、該フッ素系樹脂のシートと
ガラスクロスとをバッジ方式の熱プレスにより積層一体
化して一定寸法の製品としたものであり、ライニングを
施す部位の大きさ等に合わせて切断した際の余剰部分が
全て不利用短材となるため、無駄が多く不経済である
上、製造能率が悪くコスト高になるという問題があっ
た。

【０００６】このような溶融流動性フッ素系樹脂を用い
た耐薬品性シートの製造に関し、従来において前記のＰ
ＴＦＥを用いた耐薬品性シートようなヒートロールによ
る連続的手法が採用されていないのは、次のような理由
がある。すなわち、溶融流動性フッ素系樹脂シートとガ
ラスクロスとをヒートロール対間を通して加熱圧着する
際、該樹脂シートを融点より高温に加熱する必要がある
が、一般的に溶融流動性フッ素系樹脂は融点と流動点と
が接近して存在するため、加熱温度や走行速度等の条件
を厳しく制御しても溶融流動化した樹脂のロール面への
移着が避けられず、これによってシートの表面性及び厚
みの均一性が損なわれて品質低下を招くばかりか、樹脂
シートが破れて製品不良を生じたり、ロール面に移着し
た樹脂の蓄積によって操業不能に陥る懸念が多分にある
ことによる。

【０００７】本発明は、上述の事情に鑑みて、耐薬品性
シートが溶融流動性を有するフッ素系樹脂のシートとガ
ラスクロスとを積層したものであるにも関わらず、この
耐薬品性シートを連続的手法によって高能率で容易に製
造する手段を確立し、もって該耐薬品性シートを長尺物
として製品化可能とし、無駄な不利用短材の発生を少な
くして省資源に貢献すると共に、製造コストの低減と製
品の安定供給を実現することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る耐薬品性シートの製造方法
は、図面の参照符号を付して示せば、溶融流動性を有す
るフッ素系樹脂よりなる樹脂シート１とガラスクロス２
とを各々の巻回ロールＲ１，Ｒ２より連続的に繰り出し
て重ね合わせ、この重ね合わせシート１０を連続走行さ
せつつ、ロール表面温度が前記フッ素系樹脂の融点より
も高い一本の高温ロールと、この高温ロールに対して各
々ニップ部を構成し、且つ加熱機構を持たない非加熱ロ
ールからなってロール表面温度が同融点よりも低い二本
の低温ロール４Ａ，４Ｂとの間に、ガラスクロス２側の
表面２ａを高温ロール３表面に接して通過させて加熱圧
着することにより、前記樹脂シート１とガラスクロス２
とが一体化した積層シート１１とすることを特徴として
いる。

【０００９】上記構成によれば、連続走行する重ね合わ
せシート１０は、高温ロール３と二本の低温ロール４
Ａ，４Ｂとの前後２カ所のニップ部８，８間にわたって
ガラスクロス２側の表面２ａが高温ロール３の周面に接
触すると共に、両ニップ部８，８の位置で樹脂シート１
側の表面１ａが低温ロール４Ａ，４Ｂの表面に接触する
ことになる。この過程において、樹脂シート１の内面１
ｂ側は高温ロール３によってガラスクロス２を通して熱
せられるために融点よりも高温になり、その表層部が溶
融流動化するが、該樹脂シート１の外側の表面１ａは低
温ロール４Ａ，４Ｂによる熱吸収によって融点よりも低
温に保たれるから、両低温ロール４Ａ，４Ｂの表面に溶
融流動化した樹脂が移着することはなく、また特に後部
側の低温ロール４Ｂは加熱圧着直後の積層シート１１か
らシート幅全体に均一に且つ急速に熱を吸収して冷却す
ることになり、自然放冷の場合のシート幅方向の温度勾
配（中央側より両側部の冷却が早くなる）に起因した収
縮度合の差による波打ちや皺の発生を回避でき、もって
得られる積層シート１１の樹脂シート１側は平坦性に優
れたものとなる。

【００１０】一方、重ね合わせシート１０における樹脂
シート１とガラスクロス２との界面部は、前後２カ所の
ニップ部８，８間にわたって高温ロール３の周面に接触
する過程で、樹脂シート１の溶融流動化したフッ素系樹
脂がガラスクロス２の繊維組織中に入り込む時間的余裕
を確保できるから、加熱圧着後の積層シート１１ではガ
ラスクロス２が樹脂シート１の層中に食い込んで完全に
一体化した剥離性界面のない状態となる。

【００１１】しかるに、低温ロールを１本にした場合
は、重ね合わせシート１０を一か所のニップ部８で加熱
圧着することになり、該シート１０が高温ロール３に接
触する極めて短かい時間内で樹脂シート１０のフッ素系
樹脂を溶融させてガラスクロス２と一体化させる上で、
高温ロール３による加熱温度を非常に高く設定する必要
があるから、樹脂シート１側の表面１ａに低温ロールが
接触していても、該樹脂シート１の厚みが余程大きくな
い限り、高温加熱で樹脂層全体が瞬時に溶融流動化して
しまい、その表層部が低温ロールの低温の表面に移着し
て固化するため、この付着蓄積によって却って操業不能
に陥り易くなる。また、シートの厚みに変化をきたす恐
れがあり、圧着強度面でも満足なものが得られにくい。

【００１２】上述のように、高温ロール３によるフッ素
系樹脂の溶融作用と、低温ロール４Ａ，４Ｂによる熱吸
収作用を確実に発揮させる上で、請求項２の発明のよう
に、高温ロール３のロール表面温度が前記フッ素系樹脂
の融点よりも５０℃以上高く、低温ロール４Ａ，４Ｂの
ロール表面温度が同融点より５０℃以上低く設定されて
なる構成が推奨される。更に、耐薬品性シートとしての
シート特性と前記の溶融作用及び熱吸収作用の観点よ
り、請求項３の発明のように、樹脂シート１の厚みが
０．０５〜３ｍｍ、ガラスクロス２の厚みが０．２〜２
ｍｍである構成が好適である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る耐薬品性シー
トの製造方法について、図面を参照して具体的に説明す
る。図１は本発明の製造方法を適用した連続製造装置を
示し、図中、Ｒ１は溶融流動性を有するフッ素系樹脂シ
ート１の巻回ロール、Ｒ２はガラスクロス２の巻回ロー
ル、３はロール表面温度がフッ素系樹脂シート１の融点
よりも高く設定された高温ロール、４Ａ，４Ｂは共にロ
ール表面温度がフッ素系樹脂シート１の融点よりも低く
設定された低温ロール、５Ａ，５Ｂはロール対をなす前
部ガイドロール、６は後部ガイドロール、７は巻取りロ
ールであり、低温ロール４Ａ，４Ｂは高温ロール３との
間で前後してニップ部８，８を構成している。

【００１４】耐薬品性シートを製造するには、巻回ロー
ルＲ１，Ｒ２にそれぞれ長尺物として巻回されているフ
ッ素系樹脂シート１とガラスクロス２とを同期して連続
的に繰り出し、前部ガイドロール５Ａ，５Ｂ間を通過さ
せて重ね合わせシート１０とし、この重ね合わせシート
１０を連続走行させつつ、高温ロール３と低温ロール４
Ａ，４Ｂとの前後２カ所のニップ部８，８間に、ガラス
クロス２側の表面２ａ（図２参照）が高温ロール３の周
面に接する状態で通過させて加熱圧着し、もって図２に
示すようにフッ素系樹脂シート１とガラスクロス２とが
一体化した積層シート１１として、後部ガイドロール６
を介して巻取りロール７に連続的に巻き取らせる。

【００１５】この製造方法によれば、連続走行する重ね
合わせシート１０が高温ロール３と二本の低温ロール４
Ａ，４Ｂとの間を通過する過程で、樹脂シート１の内面
１ｂ側は高温ロール３によってガラスクロス２を通して
熱せられるために融点よりも高温になり、その表層部が
溶融流動化してガラスクロス２に融着するが、該樹脂シ
ート１の外側の表面１ａは低温ロール４Ａ，４Ｂによる
熱吸収によって融点よりも低温に保たれる。従って、両
低温ロール４Ａ，４Ｂの表面に溶融流動化したフッ素系
樹脂が移着することはなく、安定した連続工程による耐
薬品性シートの製造を行える。

【００１６】ところで、一般的に、樹脂シートと他の材
料とを加熱ロールを介して連続的に加熱圧着した際、こ
の加熱圧着によって高温化した積層シートを巻き取るま
での間に自然放冷させた場合、シート幅方向の中央側よ
り両側部の冷却が早くなり、この温度勾配によってシー
ト幅方向の収縮度合に差ができるため、シートの波打ち
や皺が発生し易い。しかるに、前記の製造方法では、後
部側の低温ロール４Ｂが加熱圧着直後の積層シート１１
に接し、シート幅全体に均一に且つ急速に熱を吸収して
冷却することから、該積層シート１１は低温ロール４Ｂ
から離れた段階で殆ど収縮性を喪失した状態となり、も
って前記のシート幅方向の伸縮差による波打ちや皺の発
生が回避され、得られる積層シート１１の樹脂シート１
側は平坦性に優れたものとなる。

【００１７】一方、重ね合わせシート１０における樹脂
シート１とガラスクロス２との界面部では、前後２カ所
のニップ部８，８間にわたって高温ロール３の周面に接
触する過程で、樹脂シート１の溶融流動化したフッ素系
樹脂がガラスクロス２の繊維組織中に入り込む時間的余
裕があるから、前記のように後部側の低温ロール４Ｂが
加熱圧着直後の積層シート１１に接しても樹脂シート１
とガラスクロス２との融着性は阻害されない。従って、
得られる積層シート１１は、ガラスクロス２が樹脂シー
ト１の層中に食い込んで完全に一体化し、剥離性界面の
ない状態となっている。

【００１８】上述のように、高温ロール３によるフッ素
系樹脂の溶融作用と、低温ロール４Ａ，４Ｂによる熱吸
収作用を確実に発揮させる上で、高温ロール３はロール
表面温度が樹脂シート１を構成するフッ素系樹脂の融点
よりも５０℃以上高くなるように設定し、また低温ロー
ル４Ａ，４Ｂはロール表面温度が同融点よりも５０℃以
上低く設定するのがよい。また、両ニップ部８，８にお
けるプレスニップ圧は１〜５Ｋｇ／ｃｍ程度でよい。

【００１９】なお、低温ロール４Ａ，４Ｂは、高温ロー
ル３からの伝熱による昇温があるため、加熱機構を持た
ない非加熱ロールとする。しかして、非加熱の低温ロー
ル４Ａ，４Ｂのロール表面温度の設定は、連続操業中に
おけるロール全体からの放熱と軸受部を介した熱伝導に
よる排熱のみで充分に可能であるが、必要とあれば適当
な冷却機構を設けて積極的に排熱する構成としてもよ
い。

【００２０】樹脂シート１の構成材料としては、溶融流
動性を有するフッ素系樹脂であればよく、特に限定され
ないが、例えばＣＦ₂＝ＣＦ₂とＣＦ₂＝ＣＦ−ＣＦ₃
の共重合体（市販品としてイー・アイ・デュポン社の商
品名テフロンＦＥＰ）、ＣＦ ₂＝ＣＦ₂とＣＦ₂＝ＣＦ
−ＯＲｆの共重合体（Ｒf はパーフルオロアルキル基：
同テフロンＰＦＡ）、ＣＨ₂＝ＣＨ₂とＣＦ₂＝ＣＦ₂
の共重合体（同テフロンＥＴＦＥ、三井・デュポンフロ
ロケミカル社の商品名テフゼル）、ＣＨ₂＝ＣＦ₂の重
合体（ポリフッ化ビニリデン樹脂：同テフロンＰＶＤ
Ｆ、Ｐｅｎｎｗａｌｔ社の商品名カイナー）、ＣＨ₂＝
ＣＨ₂とＣＦ₂＝ＣＣｌＦの共重合体（同テフロンＥＣ
ＴＦＥ）、ＣＨＦ＝ＣＨ₂の重合体（同テフロンＰＶ
Ｆ）等が挙げられ、これらの中でも特にＣＦ₂＝ＣＦ₂
とＣＦ₂＝ＣＦ−ＣＦ₃の共重合体（テフロンＦＥ
Ｐ）、ならびにＣＦ₂＝ＣＦ₂とＣＦ₂＝ＣＦ−ＯＲｆ
の共重合体（テフロンＰＦＡ）が好適である。

【００２１】樹脂シート１の厚みは、０．０５〜５ｍｍ
の範囲が好ましい。すなわち、この厚みが薄過ぎる場合
は、ガラスクロス２との加熱圧着時に外面１ａ側を非溶
融として内面１ｂ側を溶融流動化させることが極めて困
難になり、走行中の当該シート１が加熱圧着部で破断し
たり、積層を行えなくなる懸念がある。また、逆に上記
厚みが厚過ぎては、熱伝導性の低下を補うために送り速
度を遅くする必要があり、製造能率の低下を招き、また
大きな剛性によってロールに巻回しにくく、連続工程に
よる製造方法の適用が困難になると共に、その剛性と材
料コストの増大によって耐薬品性シートとしての用途的
な制約が大きくなる。

【００２２】ガラスクロス２としては、厚みが０．２〜
２ｍｍであるものが好適である。すなわち、この厚みが
薄過ぎると、耐薬品性シートとしての強度が不充分にな
ると共に、加熱圧着時に溶融流動化したフッ素系樹脂が
当該ガラスクロス２の表面２ａまで浸透して該表面２ａ
側での接着性を阻害することになる。また、逆に厚過ぎ
る場合は、加熱圧着時に高温ロール３からのガラスクロ
ス２を通した熱伝導が悪くなり、樹脂シート１の融着が
困難になると共に、耐薬品性シートとしての用途的な制
約が大きくなる。

【００２３】かくして得られた積層シート１１つまり耐
薬品性シートは、ガラスクロス２側において一般的な接
着剤を利用して塔槽類やタンク類等の器壁面に容易に接
着ライニングを施すことができると共に、樹脂シート１
側の表面においてフッ素系樹脂本来の非常に高い耐薬品
性、耐熱性、非粘着性、電気的特性等を発揮でき、しか
も樹脂シート１側の表面１ａが平滑であって波打ちや皺
がなく高品質である上、樹脂シート１とガラス２とが剥
離性界面のない状態で完全に一体化しているため、苛酷
な使用条件でも樹脂シート１が剥がれる懸念はない。ま
た、この耐薬品性シートは長尺物として得られるため、
ライニング等を施す部位の大きさに応じて適当な長さに
切断して使用でき、バッジ方式で製造した一定の大きさ
の耐薬品性シートのように余剰部分による多量の不利用
短材を生じることがなく、無駄が少なく非常に経済的で
ある。なお、特に樹脂シート１が０．０５〜０．３ｍｍ
程度と極薄である耐薬品性シートは、車両、船舶、航空
機、公共施設、住宅等の内装材として極めて有用であ
る。

【００２４】

【００２５】

【実施例】実施例１図１の装置構成において、ロール表面が硬質クロムメッ
キ製である直径２５０ｍｍの高温ロール３と、ロール表
面が硬質クロムメッキ製である直径２２０ｍｍの非加熱
の低温ロール４Ａ，４Ｂとを用い、両低温ロール４Ａ，
４Ｂの軸間距離を３８０ｍｍ、ニップ部８，８のプレス
ニップ圧を２．５Ｋｇ／ｃｍに設定すると共に、連続操
業中における高温ロール３のロール表面温度を３８０
℃、同じく両低温ロール４Ａ，４Ｂのロール表面温度を
１８０〜１９０℃に各々制御しつつ、厚さ０．２ｍｍの
テフロンＰＦＡ（前出）よりなる樹脂シート１と、厚さ
０．６５ｍｍのガラスクロス２とを、それぞれ同幅の巻
回ロールＲ１，Ｒ２より連続的に繰り出して、前部ガイ
ドロール５Ａ，５Ｂ間を通して重ね合わせ、これを２０
０ｍｍ／分で連続的に送りつつ、ガラスクロス２側の表
面が高温ロール３の周面に接する形で両ニップ部８，８
を通して熱プレスし、長尺の耐薬品性シートを連続的に
製造した。この耐薬品性シートは、波打ちや皺を有さず
平坦性に優れており、また断面の顕微鏡観察によると、
ガラスクロス２が樹脂シート１の層中に食い込んで剥離
性界面のない状態で完全に一体化しており、ライニング
材や耐蝕布地として好適な性状を備えるものであった。

【００２６】実施例２樹脂シート１として厚さ０．１ｍｍのテフロンＦＥＰ
（前出）よりなるもの、ガラスクロス２として厚さ０．
４ｍｍのものを各々用いると共に、連続操業中における
高温ロール３のロール表面温度を３００℃、同じく両低
温ロール４Ａ，４Ｂのロール表面温度を１８０〜２００
℃、ニップ部８，８のプレスニップ圧を２．０Ｋｇ／ｃ
ｍ、送り速度を２５０ｍｍ／分にそれぞれ設定した以外
は、実施例１と同様にして長尺の耐薬品性シートを連続
的に製造した。この耐薬品性シートは、波打ちや皺を有
さず平坦性に優れると共に、樹脂シート１とガラスクロ
ス２が完全に一体化しており、薄型で柔軟性に富むため
に特に内装材として好適なものであった。

【００２７】

【発明の効果】請求項１の発明に係る耐薬品性シートの
製造方法によれば、該耐薬品性シートが溶融流動性を有
するフッ素系樹脂よりなる樹脂シートとガラスクロスと
の積層形態であるにも関わらず、両者をロール表面温度
がフッ素系樹脂の融点より高い１本の高温ロールと同融
点よりも低い２本の低温ロールとの間に構成される前後
２カ所のニップ部を通して加熱圧着する連続的手法によ
り、長尺物として高能率で容易に且つ確実に製造でき
る。しかも得られる耐薬品性シートは、樹脂シートとガ
ラスクロスとが剥離性界面のない状態に完全に一体化し
ていて強度的に優れる上、波打ちや皺がなく平坦に優れ
て非常に高品質であり、また長尺物であるために無駄な
不利用短材の発生を少なくして省資源に貢献し得るもの
となる。更に、前記低温ロールとして加熱機構を持たな
い非加熱ロールを用いることから、装置構成が簡素とな
り、それだけ設備コストを低減できるという利点があ
る。

【００２８】請求項２の発明によれば、上記の製造方法
において、前記高温ロール及び低温ロールのロール表面
をフッ素系樹脂の融点に対して特定の温度差に設定する
ことから、耐薬品性シートを連続的手法によってより確
実に製造できるという利点がある。

【００２９】

【００３０】請求項２の発明によれば、上記の製造方法
において、樹脂シート及びガラスクロスの厚みを特定範
囲とすることから、連続的手法による耐薬品性シートの
製造を確実性が増すと共に、耐薬品性シートとして好適
な特性を付与できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る耐薬品性シートの製造方法を適
用する連続製造装置の模式側面図。

【図２】同耐薬品性シートの断面図。

【符号の説明】

１樹脂シート１ａ外側の表面１ｂ内側の表面２ガラスクロス２ａガラスクロス側の表面３高温ロール４Ａ，４Ｂ低温ロール５Ａ，５Ｂガイドロール６ガイドロール７巻取りロール８ニップ部１０重ね合わせシート１１積層シートＲ１，Ｒ２巻回ロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭59−227449（ＪＰ，Ａ) 特開平８−99389（ＪＰ，Ａ) 特開昭48−73564（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00 B29C 63/00 - 65/82

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】溶融流動性を有するフッ素系樹脂よりな
る樹脂シートとガラスクロスとを各々の巻回ロールより
連続的に繰り出して重ね合わせ、この重ね合わせシート
を連続走行させつつ、ロール表面温度が前記フッ素系樹
脂の融点よりも高い一本の高温ロールと、この高温ロー
ルに対して各々ニップ部を構成し、且つ加熱機構を持た
ない非加熱ロールからなってロール表面温度が同融点よ
りも低い二本の低温ロールとの間に、ガラスクロス側の
表面を高温ロール表面に接して通過させて加熱圧着する
ことにより、前記樹脂シートとガラスクロスとが一体化
した積層シートとすることを特徴とする耐薬品性シート
の製造方法。
【請求項２】高温ロールのロール表面温度が前記フッ
素系樹脂の融点よりも５０℃以上高く、低温ロールのロ
ール表面温度が同融点よりも５０℃以上低く設定されて
なる請求項１記載の耐薬品性シートの製造方法。
【請求項３】樹脂シートの厚みが０．０５〜５ｍｍ、
ガラスクロスの厚みが０．２〜２ｍｍである請求項１又
は２に記載の耐薬品性シートの製造方法。