JP2009007050A - 長寿命化フッ素樹脂ライニングタンクおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】缶体ライニングシート同士の溶接部からタンク内の薬液の漏出（リーク）が生じにくいようなフッ素樹脂ライニングタンクおよびその製法を提供すること。
【解決手段】金属製タンク基材と、該基材の表面に、難溶性フッ素樹脂ライニング材の端部同士を、突き合わせて張設してなるフッ素樹脂ライニング部と、そのフッ素樹脂ライニング材の端部同士を接合するとともにそれらの突合せ部に生じた溝を埋めるように熱溶融性フッ素樹脂にて溶接された下盛溶接部と、その下盛溶接部の表面およびその周縁部を被覆するように熱溶融性フッ素樹脂にて形成された熱溶融性フッ素樹脂層と、この熱溶融性フッ素樹脂層の表面を被覆するように変性ＰＴＦＥにて溶接された帯溶接部と、を有することを特徴とするフッ素樹脂ライニングタンクおよびその製法。
【選択図】図１

Description

本発明は、フッ素樹脂シートにてライニング処理され、該シート同士の継目の溶接部から外部へのタンク内薬液の浸透漏洩が生じ難いような長寿命化されたフッ素ライニングタンクおよびその製造方法に関する。

従来より、半導体製造における薬液供給システムなどに使用される薬液タンクは、その耐薬品性と純粋性(すなわち、タンク内面のランニング中に不純物や塗膜形成用モノマー
などが実質上含有されず、タンク内の薬液中にこれら成分が溶出することがなく、タンク内の薬液を汚染しないこと。)に優れることから、フッ素樹脂ライニングタンクが好適に
使用されている。

このようなフッ素樹脂ライニングタンクの製法の一例であるフッ素樹脂のシートライニング工法におけるシート継目の溶接部の構造は、例えば、図２に示すように、鋼製タンク基材１０の表面に、ライニング材１２の端部１２Ａ、１２Ｂ同士を突き合わせて配置し、その突合せ部(溝)１４に、下盛溶接材１６による溶接を行い、次いで、その溶接部を被覆するように帯溶接部材１８にて溶接している。

この際ライニング材の端部１２Ａ、１２Ｂを図２あるいは特許第２５８７８３９号公報（特許文献１）の４頁第３図（ａ）に示すように斜めに切欠いておくと、端部１２Ａ、１２Ｂ同士を突き合わせたときに、断面楔状の溝１４が形成される。この断面楔状の突合せ部(溝)１４に、ＰＦＡ等の下盛溶接材１６による溶接を行い、次いで、この下盛溶接１６の表面全体を被覆しかつライニング材の端部１２Ａ、１２Ｂ(表面)にまで及ぶように、帯状ＰＦＡ等の帯溶接部材１８にて溶接している。

このフッ素樹脂のシートライニング工法でライニング材１２として用いられるフッ素樹脂(シート)あるいはフッ素樹脂系積層シーとしては、例えば、ＰＴＦＥエッチングシート、ＰＴＦＥガラスバックシート、変性ＰＴＦＥエッチングシート、変性ＰＴＦＥガラスバックシート、ＰＦＡガラスバックシートなどがある。

また、下盛溶接材１６としてはＰＦＡ材が、また、帯溶接部材１８としてはＰＦＡ材が一般的に使用されている。いずれも溶接強度や溶接の容易性などの点を考慮して選定されている。

ところで、本発明者らが鋭意検討を重ねたところ、フッ素樹脂製のライニング材は、その材質や厚さにより、ライニング容器内に貯蔵される薬液の浸透・透過量に差があり、シートの厚みが増すと、所定時間における薬液透過量は、減少し、またライニングシートの比重（ＳＧ）によっても薬液透過量は変化し、その比重が増すと所定時間における薬液透過量は減少することを見出した（図３）。

例えば、ＰＦＡ材は、溶融成形後に急冷固化させるため、比重は低く、薬液やガスの透過性が高い（透過しやすい。）。
これに対してＰＴＦＥ材は、焼成炉内で徐冷されるため、比較的比重は高く、薬液浸透・透過性は低い（透過しにくい）。

また、テトラフルオロエチレン９９〜９９．９９９モル％とパーフルオロビニルエーテル１〜０．００１モル％(原料合計１００モル％)とを共重合して得られる変性ＰＴＦＥは
、材料特性からＰＴＦＥよりも比重が高く、薬液浸透・透過性は、更に低い。

また、ガラスバッキングシートは、ラミネート時に再熱処理されるために比重が低下している。
このようにライニングシートとして用いられる材料の種類等により薬液浸透・透過性能が異なり、ライニング容器の寿命が左右されるが、例えば、長期使用されたＰＴＦＥライニングタンクにおいても、該タンクを解体してみると、溶接ラインを中心に接着剤劣化や缶体腐食が発生しており、薬液透過性の低いライニング材を使用した場合にもライニングシート同士の溶接部がタンク寿命に大きく関係し、ネックとなっていることが見出された。

本願発明者らは、また、ライニングタンクの寿命が尽きるまでには、下記のようなステップ（経過）を辿る傾向があることを見出している。
すなわち、缶体（タンク）内周面に張設されているライニングシートを薬液が透過してしまうと、上記ライニングシートが上記２層シート等である場合には接着剤の劣化、ガラスバックシート（ＧＢ）材の劣化などが生じ、缶体（タンク）基材の腐食、ライニングシートの背面への薬液やガスの浸入・堆積などが生じてくる。その結果ライニングシートが缶体基材表面から剥離し、該シートが温度変化や加圧・減圧により膨れ上がり、その膨れが次第に拡大してくる。

その結果、ライニングシート同士の溶接部疲労破壊を招き溶接部にピンホールが発生し、タンク（缶体）内の薬液がそのピンホールからライニングシートの裏面（外部）にますますひどく漏洩し、タンク外に漏出するようになる。このような場合に、もしそのまま放置しておくと最終的には漏出したタンク内の薬液が周囲の環境を汚染するなどの恐れが生じてくる、という経過を辿る（図４）。

そこで本発明者らは上記問題点を解決するべくさらに鋭意研究を重ねたところ、以下に詳述するように金属製タンク基材の表面に張設されたフッ素樹脂ライニング同士の接合・突合せ溝に下盛溶接を行った後、その下盛溶接部材の表面および必要によりその周縁部にＰＦＡなどに代表される熱溶融性フッ素樹脂層を設けた後、変性ＰＴＦＥによる帯溶接を行うと、缶体ライニングシート同士の溶接部からタンク内の薬液やガスの漏出が生じにくいようなフッ素樹脂ライニングタンクを製造できること、また、この熱溶融性フッ素樹脂層と帯溶接部との合計厚みが難溶性フッ素樹脂ライニング材１２と同程度の厚みを有していれば、上記熱溶融性フッ素樹脂層の厚みは、極々薄肉であってもよいことなどを見出して、本発明を完成するに至った。

しかも、本発明者らは、このようなフッ素樹脂ライニングタンクは、上記下盛溶接の後、その下盛溶接部材の表面を被覆するように熱溶融性フッ素樹脂系ラミネート材を張設（またはコート材を塗設）したのち、これらラミネート材（またはコート材）を熱融着し、次いで、
そのラミネート材（またはコート材）の表面（および必要によりその周縁部）に変性ＰＴＦＥからなる帯溶接部材１８を溶接すれば、効率よく簡単かつ安全に上記特性を具備したフッ素樹脂ライニングタンクを製造できることなどを見出して本発明を完成した。

なお、特許第２５８７８３９号公報（特許文献１）には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含有するシート（ＰＴＦＥ系シートいう。）のライニング方法が開示され、該公報には、ＰＴＦＥ系シートをタンク基材の表面に張設するに際し、テーパー状あるいは段差カット状に端部処理されたＰＴＦＥシート端部同士を突合わせて、ＰＦＡ溶着（溶接）し、シートからのリークを防止する方法が開示されているが（該特許文献の４頁第１図）、浸透漏洩防止の効果や、接合部強度が十分でなく、且つ、ＰＴＦＥ系シートの端部処理は、特に厚みの薄いシートでは加工が容易でなく作業性に劣る（該文献同頁第２〜第３図）という問題点がある。

また、特開２００６−６８９０６号公報（特許文献２）には、ＰＴＦＥに代表される難溶着性のフッ素樹脂材料の接合に際し、該公報６頁の添付図１に示すように、その接合面１２の間にＰＦＡまたは変性ＰＴＦＥ（同図付番１６）を配置し溶着（溶接）装置にて溶接する方法が開示されているが、浸透漏洩防止の効果や、接合部強度が十分でなく、寸法精度および異物の付着などの問題点がある。
特許第２５８７８３９号公報 特開２００６−６８９０６号公報

本発明は、上記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、缶体ライニングシート同士の溶接部からタンク内の薬液の漏出（リーク）が生じにくいようなフッ素樹脂ライニングタンクを提供することを目的としている。

また本発明は、上記のような優れたライニングタンクの効率的で簡単かつ安全な製造方法を提供することを目的としている。

本発明に係るフッ素樹脂ライニングタンクは、
金属製タンク基材１０と、
該基材１０の表面に、難溶性フッ素樹脂ライニング材１２の端部１２Ａ、１２Ｂ同士を、突き合わせて張設してなるフッ素樹脂ライニング部１２と、
そのフッ素樹脂ライニング材１２の端部１２Ａ、１２Ｂ同士を接合し、かつそれらの突合せ部に生じた溝１４を埋めるように熱溶融性フッ素樹脂にて溶接された下盛溶接部１６と、
その下盛溶接部１６の表面およびその周縁部を被覆するように熱溶融性フッ素樹脂にて形成された熱溶融性フッ素樹脂層２０と、
この熱溶融性フッ素樹脂層２０の表面を被覆するように変性ＰＴＦＥにて溶接された帯溶接部１８と、
を有することを特徴としている。

本発明では、上記熱溶融性フッ素樹脂層２０が、ＰＦＡ製であることが好ましい。
本発明に係るフッ素樹脂ライニングタンクの製造方法は、
タンクの（内側および／または外側）表面にフッ素樹脂ライニングを施工するに際して、
金属製タンク基材１０の表面に、難溶性フッ素樹脂ライニング材１２の端部１２Ａ、１２Ｂ同士を、突き合わせて配置し、ライニング材１２の端部１２Ａ、１２Ｂ同士を接合するとともにそれらの突合せ部に生じた溝１４を埋めるように、下盛溶接部材１６による溶接を行い、次いで、
その下盛溶接部材１６の表面およびその周縁部を被覆するように熱溶融性フッ素樹脂系ラミネート材を張設またはコート材を塗設したのち、これらラミネート材またはコート材を熱融着し、次いで、得られた熱溶融性フッ素樹脂層２０の表面２０Ａに変性ＰＴＦＥから形成される帯溶接部材１８を溶接することを特徴としている。

本発明に係る上記フッ素樹脂ライニングタンクの製造方法では、上記熱溶融性フッ素樹脂系ラミネート材またはコート材が、ＰＦＡ製であることが好ましい。
上記熱溶融性フッ素樹脂層２０と帯溶接部１８とは、予め、熱溶融性フッ素樹脂と変性
ＰＴＦＥ製の帯溶接部材とが接合された接合部材４０にて形成されていてもよい。

本発明によれば、缶体ライニングシート同士の溶接部からタンク内の薬液の漏出（リーク）が生じにくいようなフッ素樹脂ライニングタンクを提供することができる。
また本発明によれば、上記のような優れたライニングタンクの効率的で簡単かつ安全な製造方法を提供することができる。

以下、本発明に係る長寿命化されたフッ素樹脂ライニングタンクおよびその製造方法について、図面を参照しながら具体的に説明する。
［フッ素樹脂ライニングタンク］
本発明に係るフッ素樹脂ライニングタンクの好適な一態様を図１に示す。

この図１において、本発明のフッ素樹脂ライニングタンクは、符番３０で示されている。
本発明に係るフッ素樹脂ライニングタンク３０は、
金属製タンク基材１０と、その表面に張設された難溶性フッ素樹脂ライニング材１２と、
このライニング材１２の端部同士を接合するように熱溶融性フッ素樹脂にて溶接された下盛溶接部材１６と、
その下盛溶接部材１６の表面およびその周縁部を被覆するように熱溶融性フッ素樹脂層２０を形成したのち、その層２０の表面に溶接された変性ＰＴＦＥにて溶接された帯溶接部１８と、を有している。
＜タンク基材１０＞
このようなフッ素樹脂ライニングタンク３０の金属製タンク基材１０の材質は、ステンレス、鉄、アルミニウムなどのうち、特にステンレスが耐薬品性（耐腐食性）の点で好適である。タンクの寸法、タンク基材の厚さなどは収容すべき薬液量や薬液の種類等に応じて異なり一概に決定されない。
＜難溶性フッ素樹脂ライニング材１２＞
このタンク基材１０表面に張設される難溶性フッ素樹脂ライニング材１２としては、ＰＴＦＥ、変性ＰＴＦＥ、などのような、高熱や腐食性の薬液などに対して耐熱・耐薬品性を示す難溶性フッ素樹脂が挙げられる。

本発明では、これらのライニング材１２は、接着面、特に基材１０と接合される下面１２Ｃが金属ナトリウム処理などのケミカルエッチング法、スパッタリングエッチング法、プラズマエッチング法、研磨材による表面の粗面化処理、などの方法で、化学的あるいは物理的にライニング材の表面疎面化処理が行われ、接着性向上処理が施されていると、基材１０と難溶性フッ素樹脂ライニング材１２との接着性に優れ、これら層間を介した耐薬品透過性にいっそう優れるため好ましい。

また、本発明では、このライニング材は、必要によりガラスバッキング処理（ＧＢ）されていてもよい。
本発明では、これらのなかでもＰＴＦＥ、変性ＰＴＦＥなどの材質のシート（あるいはフィルム）が、薬液の耐透過性に優れ、好適に用いられる。

これらライニング材は、［「ＶＡＬＱＵＡ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＮＥＷＳ」（２００４年秋号、ｐ１〜ｐ４）の「バルフロン 新ライニング材ＰＬＰシート」の項参照。なお、「ＰＬＰシート」は、変性ＰＴＦＥをケミカルエッチング処理したシートで、日本バルカー工業（株）製の商品名。］に示すように、接着、熱融着（溶着）性に優れ、ＰＴＦＥと同等の耐薬品性（耐腐食、耐溶解、耐膨潤劣化性など）、耐溶剤性を示し、耐薬品透過性、耐ガス透過性、表面平滑性に優れる。また、上記のうちでもガラスクロスラミネート層（ＧＢ）がないものは塑性加工性に優れる。

いずれにしても、本発明では、そのシート等の表面が（比重を変化させない）ケミカルエッチング法による接着性付与（処理）が行われ、ＧＢ層のない変性ＰＴＦＥ（商品名「バルフロンＰＬＰシート」、日本バルカー工業（株）製）、あるいは、ＧＢ層がなく、ケミカルエッチング処理されたＰＴＦＥシート（商品名「バルフロンシート」、日本バルカー工業（株）製）などが前記特性を具備する点で好適である。

この難溶性フッ素樹脂ライニング材１２は、金属製タンク基材１０の表面に、直接熱融着（溶着）にて、あるいはエポキシ系接着剤、ゴム系接着剤などを介して被着されている。

この際、難溶性フッ素樹脂ライニング材１２の少なくとも基材１０側の面は、表面ケミカルエッチング処理などの表面疎面化処理されていると、基材１０との接合性に優れるため好ましい。

難溶性フッ素樹脂ライニング材１２の端部１２Ａ、１２Ｂは、接着強度を高める点でその断面が斜めに切断（テーパー処理）され、あるいは断面階段状あるいは箒で掃いた（波打つ）ように斜めに切断（前記特許文献１の図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）参照）されていてもよく、特に端部処理作業が簡単な点でテーパー処理（斜め切断面）が好ましい。

テーパー角度は、図１のように難溶性フッ素樹脂ライニング材１２の端部１２Ａ，１２Ｂ同士を突合せて配置した場合に、突合せ部に生じた溝１４の角度αが通常、６０〜７０度程度であることが接着性、下盛溶接のしやすさ（作業性）の点などから望ましい。換言すれば、ライニング材１２端部１２Ａ，１２Ｂのテーパー角度は、式：（１８０−「６０〜７０」）／２＝６０°〜５５°程度が好ましいといえる。

このような難溶性フッ素樹脂ライニング材１２の厚みＴ２（ｍｍ）は、通常、２〜５ｍｍ（厚）程度である。
また、溶接幅Ｗ（ｍｍ）は、溝１４の幅より広いことが必要であるが、通常、１５〜２５ｍｍ（例：１７ｍｍ幅）程度である。溶接幅Ｗがこのような範囲にあると、図１中、符番Ｚで示されるように、熱溶融性フッ素樹脂層２０中を浸透し、あるいは難溶性フッ素樹脂ライニング材１２と熱溶融性フッ素樹脂層２０との間を浸透し、次いで溝１４間の下盛溶接部材１６中に入り込み、基材１０へと薬液（図示せず）が浸透漏洩するのを効率よく防止できる。

なお、本発明では、図１中、符番Ｘで示すように、「難溶性フッ素樹脂ライニング材１２→基材１０」へと浸透するルート（あるいは該ルートでの浸透量）をＸ（測定値）と表し、
また図１中、符番Ｙで示すように、「表面の帯溶接部１８→熱溶融性フッ素樹脂層２０→下盛溶接部１６→基材１０」へと浸透するルート（あるいは該ルートでの浸透量）をＹ（測定値）と表し、
また図１中、符番Ｚで示すように、「熱溶融性フッ素樹脂層２０→下盛溶接部１６→基材１０」へと浸透するルート（あるいは該ルートでの浸透量）をＺ（理論値）と表すとき、
前記浸透量Ｙ≧Ｚとなることが好ましい。

浸透量Ｚは、図１中の符番Ｚで示す熱溶性フッ素樹脂層２０から基材１０に至る距離と
、熱溶融性フッ素樹脂の比重から、図３より透過量を算出した。
このようにＹ≧Ｚとするには、手段としては、符番Ｚで示す熱溶性フッ素樹脂層２０から基材１０に至る距離が長くなればよく、充分な溶接幅Ｗを確保すればよい。また、Ｙ≦０．１０とするには、手段としては帯溶接部材１８の厚みを厚くするか、帯溶接部材１８の材質を高密度化すればよい。

また、透過量Ｙ（ｇ／ｍ²／２４ｈｒ）は、通常０．１０以下、好ましくは、０．０５
以下、特に好ましくは、０．０３以下であることがタンク寿命の長期化に寄与でき望ましい。なお、Ｙの下限値は特に限定されないが、通常０．００１程度である。

なお、浸透量Ｘ、Ｙ，Ｚの測定方法は、以下のとおり。
浸透量Ｘ，Ｙは、図５の試験装置をもちいて、二つの直管の間にサンプルを
挟み、サンプルの片面側に超純水、他方面側に塩酸（３５％）を満たし、密封して、７０℃で２４時間保持した後の塩酸の透過量を測定した。

＜熱溶融性フッ素樹脂１６（下盛溶接部）、熱溶融性フッ素樹脂層２０＞
下盛溶接部１６と、その表面１６Ａおよびその表面近傍１６Ｂを被覆するように形成される熱溶融性フッ素樹脂層２０とには、作業性、溶接性などの点で、互いに、同種の樹脂が好適に用いられる。

具体的には、例えば、ＰＦＡ、ＦＥＰなどが挙げられ、ＰＦＡが難溶性フッ素樹脂ライニング材１２との溶着性（溶接性）、入手の容易性、安価などの点で好適である。
このようなＰＦＡなどの熱溶融性のフッ素樹脂は、特開平１１−７１５７４号公報(ダ
イキン工業(株))等にも記載されているように、溶融粘度が通常、１０⁸ポイズ未満、多くは１０⁴〜１０⁵ポイズ程度である（ http://www2.kobelco-eco.co.jp/dsweb/Get/Document-160/フッ素樹脂コーティング.pdf参照）。また、変性ＰＴＦＥなどの溶融加工できないフッ素樹脂は、溶融粘度が通常、１０⁸ポイズ以上である（ＰＴＦＥの溶融粘度：１０¹¹
〜１０¹³ポイズ程度）。

下盛溶接部の表面１６Ａは、難溶性フッ素樹脂ライニング材１２の表面と面一（平滑）であることが熱溶融性フッ素樹脂層２０も平滑となり、最終製品である本願発明に係るフッ素樹脂ライニングタンク３０は表面平滑性に優れる点で好ましい。

熱溶融性フッ素樹脂層２０の厚みＴ３は、通常、０．３〜０．５ｍｍ（厚）程度である。
＜帯溶接部１８＞
本発明では、帯溶接部１８は、難溶性フッ素樹脂ライニング材１２の接合部に沿うように、表面から見て帯状に形成されることが多いためのネーミングであり、耐薬液透過性に優れた、変性ＰＴＦＥが用いられる。

ここで変性ＰＴＦＥについて詳述すると、変性ＰＴＦＥとしては、特許公開平９−５２９５５号公報、特開平１０−２５９２５２号公報、特開平１１−７１５７４号公報、特開２００３−３０６５７３号公報(以上、ダイキン工業(株))、特開平１１−２８６５０１（オーシモント エス．ピー．エー．）、特開２００６−６８９１０号公報(ニチアス(株))
、特開２００４−７６８７０号公報(三菱電線工業(株))等に記載の、従来より公知のものが使用できる。

上記変性ＰＴＦＥとして、具体的には、例えば、特開平１０−２５９２５２号公報の［００１６］〜［００２１］等に記載されているように、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）と、パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）等に代表されるパーフルオロビニルエーテルとの共重合体であって、その共重合比が、通常、ＴＦＥ／パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）＝９９〜９９．９９９モル％／１〜０．００１モル％(原料合計１００モル％)のものが挙げられる。なお、この変性ＰＴＦＥ（単独）に代えて、変性ＰＴＦＥと少量の（未変性）ＰＴＦＥとの混合物を用いてもよい。

また、前記ＴＦＥと共重合可能な上記パーフルオロビニルエーテルとしては、たとえば式（Ｉ）：ＣＦ₂＝ＣＦ−ＯＲ_f （Ｉ）
［式（Ｉ）中、Ｒ_fは炭素数１〜１０のパーフルオロアルキル基、炭素数４〜９のパーフ
ルオロ（アルコキシアルキル）基、式（II）：

（式（ＩＩ）中、ｍは０または１〜４の整数である）で示される有機基、または式（III
）：

（式（ＩＩＩ）中、ｎは１〜４の整数である）で示される有機基を表わす。］で示されるパーフルオロビニルエーテルが挙げられる。
前記パーフルオロアルキル基の炭素数は１〜１０、好ましくは１〜５である。

前記パーフルオロアルキル基としては、例えば、パーフルオロメチル、パーフルオロエチル、パーフルオロプロピル、パーフルオロブチル、パーフルオロペンチル、パーフルオロヘキシルなどが挙げられる。

ところで、上記の帯溶接部１８は、その全面（タンク基材１０側の面、図１では熱溶融性フッ素樹脂層２０と接し、層２０用樹脂と熱融着される下側面）が溶接されていてもよく、下盛溶接部の周縁部のみに熱融着された熱溶融性フッ素樹脂層２０用樹脂に沿って、帯溶接部のシート外周縁部のみ溶着（溶接）されていてもよい。

本発明の好適態様では、帯溶接部１８の面積の大小に関らず、その全面を熱溶融性フッ素樹脂層２０と溶接すると、薬液などの非透過性に優れ、また長期使用に伴うライニングの剥離や亀裂発生等が極めて起き難くなるという利点がある。

また、本発明では、図１中付番Ｔ１（ｍｍ）で示す、「熱溶融性フッ素樹脂層２０と帯溶接部１８」との合計厚みは、通常、１．８〜３．５ｍｍ（厚）、好ましくは、２．４〜３．０ｍｍ（厚）程度である。本発明では、熱溶融性フッ素樹脂層２０の厚みが極めて薄
く、例えば、５０〜５００μｍ（厚）程度であっても、「熱溶融性フッ素樹脂層２０と帯溶接部１８」との合計厚みＴ１（ｍｍ）が前記範囲にあれば、ライニング材の接合部からの薬液の浸透漏洩量（透過量）が従来品に比して極めて少なく、よって、浸透漏洩防止が長期間確保できる。

また、本発明では、熱溶融性フッ素樹脂層２０／帯溶接部層１８）の膜厚比率［Ｔ３／（Ｔ１−Ｔ３）］は、通常１／１０〜１／４、好ましくは、１／７〜１／５であることが耐浸透漏洩の向上と、作業性、溶接性などの点で望ましい。

また本発明では、熱溶融性フッ素樹脂層２０と帯溶接部層１８の合計厚みＴ１（ｍｍ）が通常、１．８〜３．５ｍｍ、好ましくは、２．４〜３．０ｍｍであることが作業性、溶接性の点で好ましい。

さらには、透過量Ｙが前記範囲にあることが好ましい。
なお、従来品の帯溶接部１８の厚みＴ４（ｍｍ）は、通常、２．０〜２．４ｍｍ（厚）程度であり、本願発明の「熱溶融性フッ素樹脂層２０と帯溶接部１８」との合計厚みもこれとほぼ同様厚に設定される。

本発明では、上記熱溶融性フッ素樹脂層が、ＰＦＡ製であることが好ましい。
該タンク３０の用途としては、上記タンクは純粋性に優れ、長寿命が期待でき、半導体製造工程、医薬品・農薬製造工程、食品製造工程などで用いられる薬液貯蔵用、輸送用タンク、搬送容器、反応槽、吸収塔等が挙げられ、特に半導体製造工程で用いられるエッチング液などの薬液貯蔵用タンクとして好適である。

［フッ素樹脂ライニングタンクの製造］
本発明に係るフッ素樹脂ライニングタンクの製造方法は、
タンクの内表面および／または外表面（以下、まとめて単に「表面」ともいう。）にフッ素樹脂ライニングを施工するに際して、
まず、金属製タンク基材１０の表面に、難溶性フッ素樹脂ライニング材１２の端部１２Ａ、１２Ｂ同士を、突き合わせて配置する。

この状態で、下盛溶接材１６による溶接を行う。下盛溶接は、該ライニング材１２の端部１２Ａ、１２Ｂ同士を接合し、かつそれらの突合せ部に生じた溝１４を埋めるように行われる。

次いで、その下盛溶接部材１６の表面を被覆するように熱溶融性フッ素樹脂系ラミネート材２０をラミネート法、またはコート材２０をコート（塗布）法にて熱融着させる。
熱融着温度は、用いられる樹脂の融点以上〜「融点＋２００℃」程度以下の温度で行われる。溶接に先立ち、下盛溶接部１６の表面に被着（付着あるいは載っている）しているラミネート材やコート材を乾燥させてもよく、その場合、熱融着温度より低温、例えば、３３０〜３６０℃程度で、乾燥させてもよい。
＜ラミネート法＞
該ラミネート材としては、前述したような熱溶融性フッ素樹脂シート、例えば、ＰＦＡシートが用いられ、通常、このラミネート材は、下盛溶接部材１６の表面に熱融着される（方法（イ））。

その厚みは、例えば、２００〜５００μｍ（厚）程度である。この厚みが上記範囲を下回ると、例えば、ＰＦＡフィルムの如き熱溶融性フッ素樹脂系ラミネート材を張設したのち、該ラミネート材を後述するＰＴＦＥなどの帯溶接部１８と熱融着する際に、フィルム材に破れが発生する恐れがある。

なお、この厚みは、下記コート法の場合の厚み５０〜１００μｍ（厚）程度でも融着強度の改善が可能である。また、この厚みを上記何れかの範囲を超えて大きくしても、その強度はそれ以上、さほど向上しない傾向がある。作業性、コストの点を考慮すると、ラミネート材あるいはコート材は、それぞれ上記あるいは下記の厚みが好ましい。
＜コート法＞
また、熱溶融性フッ素樹脂系コート材としては、例えば、熱溶融性フッ素樹脂を媒体に分散させ、通常界面活性剤などを配合したもの（熱溶融性フッ素樹脂分散液）が用いられる。

このような熱溶融性フッ素樹脂分散液、例えば、ＰＦＡディスパージョンを下盛溶接部１６の表面１６Ａおよび必要によりその外周面近傍１６Ｂに塗布し、（ついで必要により乾燥（分散媒の揮散）させたのち、）焼付け(熱融着)することにより、下盛溶接部材１６の表面に塗膜形成される（方法（ロ））。

その厚みは、例えば、５０〜１００μｍ(厚)程度である。
また本発明では、熱溶融性フッ素樹脂粉末、例えば、ＰＦＡパウダーを下盛溶接部１６の表面１６Ａおよび必要によりその外周面近傍１６Ｂに静電塗布し、ついで上記方法（ロ）と同様に、（ついで必要により乾燥（分散媒の揮散）させたのち、）焼付け(熱融着)することにより、下盛溶接部材１６の表面に塗膜形成される（方法（ハ））。その厚みも上記（ロ）と同様。

本発明では、作業性、厚さ精度の点で上記ラミネート法が実用的であり、優れている。コート法は、極薄の層を形成できる利点があるが、用いられるディスパージョンが通常、界面活性剤を含んでいるため、得られたフッ素樹脂ライニングタンクの表面汚染につながる恐れがある。強度的には、何れの方法でも大差ないが、ラミネート法は、強度の安定性の点でより優れる傾向がある。

上記次いで、本発明では、上記の熱溶融性フッ素樹脂系ラミネート材またはコート材２０の表面に帯溶接部材１８を溶接する。
帯溶接部材１８の厚み（Ｔ１−Ｔ３）（ｍｍ）がライニングシート厚みＴ２（ｍｍ）より薄い｛（Ｔ１−Ｔ３）＜Ｔ２｝と、薬液、ガス透過量が増す傾向があるため、ライニングシート１２と同じ厚さ、例えば、２．４ｍｍ、３ｍｍ厚み程度のものが用いられる。

これらシートやコート２０あるいは帯溶接部材１８は、ラミネート加工時や、コート加工時に加熱され、あるいはライニングシートに溶接する際に加熱され、あるいは帯溶接部材１８が熱溶融性フッ素樹脂層２０に溶接される際に加熱されると、薄い層状の低比重部が形成されるため、その分の厚みを考慮してより肉厚にした厚みの各部材を形成、準備することが望ましい。

具体的には、例えば、帯溶接部材１８は、熱溶融性フッ素樹脂層２０に比して好ましくは厚肉に設定され、２．４〜３．０ｍｍ（厚）程度である。溶接温度は、帯溶接部材１８の融点以上の温度で溶接する。例えば、ＰＴＦＥでは３２７℃以上となり、作業性（溶接速度）を考慮すると、熱風溶接機の設定温度は、例えば、４００〜５５０℃程度であり、ＰＴＦＥが熱劣化されないような極短時間のＰＴＦＥ表面温度は、３３０〜３８０℃程度である。

本発明に係る上記フッ素樹脂ライニングタンクの製造方法では、上記熱溶融性フッ素樹脂系ラミネート材またはコート材が、ＰＦＡ製であることが好ましい。
上記説明では、基材１０の表面に各層を順次形成する態様を説明したが、本発明では、
作業効率、溶接性の点から、予め、熱溶融性フッ素樹脂層２０と帯溶接部材１８とが接合されていてもよい。

このような「接合部材」を得るには、熱溶融性フッ素樹脂層２０がＰＦＡシートにて形成されるような場合は、両者を前記＜ラミネート法＞と同様の温度条件（例：３３０〜３６０℃）下に加熱し圧着（熱融着）させればよい。

また、好適には表面疎面化された帯溶接部材１８の表面（疎面化面）に、前記＜コート法＞に準じて、ＰＦＡディスパージョンを塗布し、必要により乾燥させたのち、焼付けすればよい（前記＜コート法＞の方法（ロ）参照）。

あるいは、ＰＦＡパウダーを帯溶接部材１８の表面（好ましくは疎面化面）に静電塗布し、ついで上記方法（ロ）と同様に、（ついで必要により乾燥（分散媒の揮散）させたのち、）焼付け(熱融着)すればよい（前記＜コート法＞の（ハ）に準拠）。

このような接合部材４０の厚みは、前記Ｔ１と同様である。また、各層２０、１８の厚みも前記と同様である。
そして、この接合部材４０は、下盛溶接部１６の表面に、その熱溶融性フッ素樹脂層２０側と被着（熱融着）されるように配置して、帯溶接部１８となる難溶性フッ素樹脂層１８側あるいはその外方から加熱して、本発明のフッ素樹脂ライニングタンク３０が形成される。
［実施例］
以下、本発明に係るフッ素樹脂ライニングタンクおよびその製造方法ついて実施例によりさらに具体的に説明するが本発明は係る実施例により何ら限定されない。

次に、実施例あるいは比較例における、各部材（各部）を構成するシート等の材料を示す。
[難燃性フッ素樹脂ライニング材]
（イ）実施例１，比較例１：
実施例１，比較例１では、難燃性フッ素樹脂ライニング材１２として、基材１０と接する側の面（下面）１２Ｃがケミカルエッチング処理されたＰＴＦＥシート（商品名「バルフロンシート７０９１Ｌ」、日本バルカー工業（株）製）、３．０ｍｍ(厚)を使用。

（ロ）実施例２，比較例２：
実施例２，比較例２では、難燃性フッ素樹脂ライニング材１２として、基材１０と接する側の面（下面）１２Ｃがケミカルエッチング処理された変性ＰＴＦＥシート（商品名「バルフロンＰＬＰシート７０９１ＰＬ」、日本バルカー工業（株）製）、２．４ｍｍ（厚）を使用。

[帯溶接部]
（イ）実施例１,２：
実施例１,２では、帯溶接部１８用の材料として、変性ＰＴＦＥシート（日本バルカー
工業（株）製）、２．４ｍｍ（厚）、１７ｍｍ（幅）を使用。

（ロ）比較例１，２：
比較例１，２では、帯溶接部に、ＰＦＡシート（日本バルカー工業（株）製）、２．４ｍｍ（圧）、１７ｍｍ（幅）を使用。

[熱溶融性フッ素樹脂層ラミネート]
熱溶融性フッ素樹脂層２０用シートと下盛溶接部２０とのラミネートは、熱風溶接機に
て設定温度５００℃、溶接速度７０ｍｍ／ｓｅｃで施工。

[溶接]
熱溶融性フッ素樹脂層２０と、帯溶接部１８用の材料との溶接は、熱風溶接機にて設定温度５００℃、溶接速度１２０ｍｍ／ｓｅｃで施工。

[透過量の測定方法]
図５の試験機（「バルカー技術誌２００４年秋号」の３欄の図３に記載の「薬液透過テスト」の図。http://www.valqua.co.jp/products/download/pdf/technews/vtn009.pdf）
を用いて、断面矩形の管を長手方向に半切してなる樋の間にサンプル(隔壁)を介装し、片側の樋とサンプル(隔壁)とで形成される直管に濃度３５％の塩酸を入れ、他方側の樋とサンプル(隔壁)とで形成される直管に超純粋を入れて、これら２本の直管を密封し、７０℃で２４時間保持した後の塩酸のサンプル(隔壁)透過量を測定した。

図１は、本発明に係るフッ素樹脂ライニングタンクの要部断面図である。 図２は、従来例に係るフッ素樹脂のシートライニング工法のシート継目の溶接部構造を示す断面図である。 比重と薬液透過量の関係を説明する図面である。 図４は、ライニングタンクの寿命が尽きるまでのステップ（経過）を示す模式説明図である。 図５は、透過量の測定試験機を示す図である。

符号の説明

１０・・・・・金属製タンク基材、
１２Ａ，１２Ｂ・・・・・難溶性フッ素樹脂ライニング材の端部、
１４・・・・・断面楔状の突合せ部溝、
１６・・・・・ＰＦＡ等の下盛溶接材、
１６Ａ・・・・・下盛溶接部の表面、
１６Ｂ・・・・・下盛溶接部の表面近傍、
１８・・・・・帯溶接部材、
２０・・・・・・熱溶融性フッ素樹脂層、
３０・・・・・本発明の一例に係るフッ素樹脂ライニングタンク、
４０・・・・・接合部材、熱溶融性フッ素樹脂と帯溶接部材とが接合された接合部材、
５０・・・・・従来のフッ素樹脂ライニングタンク、
Ｔ１・・・・・・・・・熱溶融性フッ素樹脂層２０と帯溶接部材１８との合計厚み、接合部材厚み、
Ｔ２・・・・・難溶性フッ素樹脂ライニング材の厚み、
Ｔ３・・・・・熱溶融性フッ素樹脂層２０の厚み、
Ｗ・・・・・帯溶接部材の溶接幅、
Ｘ，Ｙ，Ｚ・・・・・浸透量。

Claims (5)

1. 金属製タンク基材と、
   該基材の表面に、難溶性フッ素樹脂ライニング材の端部同士を、突き合わせて張設してなるフッ素樹脂ライニング部と、
   そのフッ素樹脂ライニング材の端部同士を接合するとともにそれらの突合せ部に生じた溝を埋めるように熱溶融性フッ素樹脂にて溶接された下盛溶接部と、
   その下盛溶接部の表面およびその周縁部を被覆するように熱溶融性フッ素樹脂にて形成された熱溶融性フッ素樹脂層と、
   この熱溶融性フッ素樹脂層の表面を被覆するように変性ＰＴＦＥにて溶接された帯溶接部と、
   を有することを特徴とするフッ素樹脂ライニングタンク。
2. 上記下盛溶接部材および熱溶融性フッ素樹脂層が、何れもＰＦＡ製である請求項１に記載のフッ素樹脂ライニングタンク。
3. タンクの内表面および／または外表面にフッ素樹脂ライニングを施工するに際して、
   金属製タンク基材の表面に、難溶性フッ素樹脂ライニング材の端部同士を、突き合わせて配置し、該ライニング材の端部同士を接合するとともにそれらの突合せ部に生じた溝を埋めるように、下盛溶接部材による溶接を行い、次いで、
   その下盛溶接部材の表面およびその周縁部を被覆するように熱溶融性フッ素樹脂系ラミネート材を張設またはコート材を塗設したのちこれらラミネート材またはコート材を熱融着し、次いで、
   得られた熱溶融性フッ素樹脂層の表面に変性ＰＴＦＥから形成される帯溶接部材を溶接することを特徴とする、フッ素樹脂ライニングタンクの製造方法。
4. 上記下盛溶接部材および上記熱溶融性フッ素樹脂系ラミネート材またはコート材が、何れもＰＦＡ製である請求項３に記載のフッ素樹脂ライニングタンクの製造方法。
5. 上記熱溶融性フッ素樹脂層と帯溶接部とは、予め、熱溶融性フッ素樹脂と変性ＰＴＦＥ製の帯溶接部材とが接合された接合部材にて形成される請求項３〜４の何れかに記載のフッ素樹脂ライニングタンクの製造方法。