JP2837704B2 - フッ素樹脂ライニング容器及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、フッ素樹脂で内部表面をライニングされた
フッ素樹脂ライニング容器およびその製造方法に関す
る。

考案の技術的背景 ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）などのフッ素樹
脂などは四フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニ
ルエーテル共重合体（PFA）などの熱溶融性フッ樹脂の
内、PTFEは、耐熱性、耐化学薬品性、非接着性などの点
において特に優れている。したがって、PTFEは、腐蝕性
液体を貯蔵あるいは輸送するためのタンク類やコンテナ
類などの内部表面を保護するライニング材として広く利
用されている。

ところで、PTFEなどのフッ素樹脂は溶融粘度が高く、
溶融した場合でも流動性が乏しいため、射出成形法、押
出成形法などによって成形することはできない。したが
って、PTFEなどからなる成形品は、その粉末を加圧圧縮
して予備成形体を製造し、この予備成形体を焼成して製
造されている。

そして内部表面にフッ素樹脂製のライナーを有するフ
ッ素樹脂ライニング容器は、従来では、このようにして
別々に製造されたライナー上部体、ライナー下部体など
を接合してライナーを製造し、このライナーを金属製あ
るいはガラス繊維強化プラスチック（FRP）製の容器本
体内に内装することによって製造されていた。

ここで、従来のフッ素樹脂ライニング容器の製造方法
を、第６図および第７図を参照して説明する。

まず、フッ素樹脂を材料として、ノズル挿着用の開口
部1aを備えたライナー上部体１と、容器の下部体内周面
に設けられるライナー下部体２と、上記開口部1a内に挿
着される筒状のライナー首部３を夫々形成する。次に、
ライナー上部体１の開口部1a内にライナー首部３を融着
するとともに、ライナー上部体１の下端部とライナー下
部体２の上端面との溶接線４に沿ってその全周に亘って
突合わせ融着して両者1,2を一体化したライナー５を構
成し、しかる後、このライナー５を外装缶体６内に装着
し、ノズル部７をフレアーして容器とする。

ここに、上記ライナー上部体１にライナー下部体２と
の突合わせ融着は、上部体１と下部体２との接合部分を
挾んでライナー５の内外に加熱治具10,10を配設し、こ
の加熱治具10,10によって、接合部分をPTFEの融点であ
る327℃以上の温度、好ましくは340〜350℃に加熱し、
さらに１〜5kg/cm²程度の圧力をかけながらライナー上
部体１とライナー下部体２とを融着して一体化すること
により行われていた。

しかしながら、このような融着を行なった場合、一方
の加熱治具10をライナー５の内部に配置する必要がある
ため、この出入れを行う必要上、ノズル口径、即ちフッ
素樹脂製ライナー上部体１の開口部1a内に装着するライ
ナー首部３の内径が著しく制約を受け、これをあまり小
さくすることができないといった問題点があった。

そこで、このような融着によらずに、フッ素樹脂製ラ
イナー上部体１とフッ素樹脂製ライナー下部体２とをPF
Aで溶接する方法も考えられる。しかしながら、PFAを用
いた溶接では充分強度のある接合部を得ることができ
ず、ライナー５が溶接部で損傷する恐れがあるため、実
用化できないのが現状であった。

すなわち、フッ素樹脂ライニング容器では、上記ライ
ナー５は成形ライナーであるため、この成形ライナーと
上記外装缶体６との間には一般に隙間があり、ライナー
５は内圧が加わるとこの隙間の分だけ伸縮し、この際発
生する応力によって、強度が不足した溶接部が損傷して
しまうのである。

発明の目的 本発明は、上記した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り、ライナー上部とライナー下
部体との溶接部分が、充分実用に耐える強度を有したラ
イナーを備えるフッ素樹脂ライニング容器およびその製
造方法を提供することを目的とする。

発明の概要 本発明に係るフッ素樹脂ライニング容器は、外装缶体
内にフッ素樹脂製ライナーが収容されたフッ素樹脂ライ
ニング容器であって、該フッ素樹脂製ライナー上部体の
下端面とフッ素樹脂製ライナー下部体の上端面とを熱溶
融フッ素樹脂により溶接してなるライナーを備えるとと
もに、該ライナーには、上記上部体および下部体の溶接
部を含む外周面部に接着される補強用の環状帯体が設け
られていることを特徴としている。

また、本発明に係るフッ素樹脂ライニング容器の製造
方法は、フッ素樹脂製ライナー上部体と、フッ素樹脂製
ライナー下部体とを別々に成形し、両者をその端面にお
いて突合わせ熱溶融性フッ素樹脂により溶接した後、こ
の溶接部を含む周辺部に補強用のたとえばFRP製環状帯
体を接着してライナーを構成し、このライナーを外装缶
体内に装着することを特徴とするものである。

上記構成の本発明によれば、フッ素樹脂製ライナー上
部体とフッ素樹脂製ライナー下部体の接合部を含むライ
ナーの外周面は、ここに外装した環状帯体によって補強
されているので、ライナーの軸および周方向に対する強
度が増し、内圧が負荷されるものであっても、この溶接
部の破損を極力防止することができる。

発明の具体的説明 以下、本発明の第１の実施例を第１図乃至第３図に基
づいて説明する。

本発明に係る容器は、フッ素樹脂製ライナー上部体１
とフッ素樹脂製ライナー下部体２とを一体に突合わせ接
合するとともに、上記フッ素樹脂製ライナー上部体１に
設けられた通孔1a内に上記フッ素樹脂製のノズルライナ
ー11を溶着して構成したライナー５と、このライナー５
を内部に装着した外装缶体６と、ノズル部７とから主に
構成されている。

ここに、上記ライナー上部体１とライナー下部体２と
の上記突合わせ接合は、この接合部の溶接線４に沿って
熱溶融性フッ素樹脂による溶接を施すことによって両者
1,2を一体化した後、この溶接部12を含む外周面にたと
えばFRP製の環状帯体13を接着して補強することによっ
てなされている。

このようにフッ素樹脂製ライナー上部体１とフッ素樹
脂製ライナー下部体２の溶接部12を含む外周面に環状帯
体13を外装し、ライナー５を補強することにより、この
ライナー５の軸および周方向に対する強度を増大させ、
内圧が負荷された場合の溶接部12の破損を極力防止する
ことができる。また、加熱治具を使用することなくライ
ナー上部体１とライナー下部体２とを接合できるため、
第２図に示すように、通孔1aおよびノズルライナー11の
内径を小さくすることができる。

上記容器の製造は次のようにして行う。

先ず、PTFE等のフッ素樹脂によって、ノズル挿着用の
通孔1aを備えたライナー上部体１、ライナー下部体２お
よびノズルライナー11を予め別々に形成しておく。

そして、フッ素樹脂製ライナー上部体１の通孔1a内に
ノズルライナー11を挿通させて溶着部11aにおいて溶着
する。

次に、フッ素樹脂製ライナー上部体１の下端面とフッ
素樹脂製ライナー下部体２の上端面との間にPFAなどの
熱溶融性フッ素樹脂を用いて溶接を行い、両者1,2を一
体化する。この時、第２図に示すように、フッ素樹脂製
ライナー上部体１の下端面とフッ素樹脂製ライナー下部
体２の上端面との間で外周部にＶ字状切欠きを形成する
ようになすことがことが望ましい。

そして、上記のように溶接した溶接部12を含むライナ
ー５の外周面に金属ナトリウム処理法、スパッタリング
エッチング法、プラズマエッチング法等により、表面処
理部14を形成し、この表面処理部14に接着剤を用いてFR
P製環状帯体13を接着してライナー５を構成する。接着
剤としては、硬化型樹脂系接着剤、たとえばエポキシ系
接着剤など、室温硬化型接着剤、たとえばゴム系接着剤
など、シリコン系耐熱接着剤等、通常の接着剤であれば
何でも良い。なお、この環状帯体13は、ライナー５の外
周面に接着された時点で環状となっていればよく、接着
前から完全な環状を成していても、いくつかに分割した
部材を接着して環状に構成したものであってもよい。

このようにして完成されたライナー５を外装缶体６内
に挿入し、ノズル部７をフレアーして容器を完成させる
のである。

なお、上記表面処理の代わりに、上記ライナー上部体
１および上記ライナー下部体２がフッ素樹脂粉末を加圧
圧縮した予備成形体である段階で、接合部分を含む外周
面箇所に次のような処理を施すようにしても良い。

すなわち、ライナー上部体１のPTFE予備成形体におけ
る下端部外周およびライナー下部体２の上端部外周に、
PFA等の熱溶融性フッ素樹脂ディスパージョンを塗布し
ておくか、またはテープ状やシート状の熱溶融性フッ素
樹脂フィルムを接着した後、これらの予備成形体を焼成
する。これによって第４図に示すように、フッ素樹脂製
ライナー上部体１およびフッ素樹脂製ライナー下部体２
の外周面に熱溶融性フッ素樹脂による接着層15が形成さ
れるため、溶接部の溶接強度を向上させることができる
と共に、FRP製環状帯体13の接着強度が増加する。

更に、第５図に示すように、上記未焼成PTFEとともに
焼成されるべき熱溶融性フッ素樹脂ディスパージョンま
たは熱溶融性フッ素樹脂フィルム（熱溶融性フッ素樹脂
層15）の上に補強用のガラスクロス16を積層し、上記未
焼成PTFEを焼成すると共に、これらを熱圧着させ、その
上に環状帯体13を接着することにより環状帯体13が上記
ライナーにガラスクロスを介してより強固に接着される
ことが可能となると共に、補強強度を増加させることも
できる。

なお、上述した実施例では、フッ素樹脂ライナーとし
てPTFEを用いたが、本発明はこれに限らず、テトラフル
オロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルと
の共重合体であるPFA、テトラフルオロエチレンとヘキ
サフルオロプロピレンとの共重合体であるFEP、あるい
はテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレン
とパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体で
あるEPEなどの熱溶融性フッ素樹脂を広く用いることが
できる。

発明の効果 本発明に係るフッ素樹脂ライニング容器およびその製
造方法によれば、フッ素樹脂製ライナー上部体とフッ素
樹脂製ライナー下部体との接合部を含むライナー外周面
は、ここに外装した環状帯体によって補強されているの
で、ライナーの軸および周方向に対する強度が増し、内
圧が負荷された場合でも、この溶接部が破損することを
極力防止することができる。

更に、本発明に係るフッ素樹脂ライニング容器および
その製造方法によれば、フッ素樹脂製ライナー上部体と
フッ素樹脂製ライナー下部体とを十分な強度をもって溶
接することができるので、加熱治具を不要であり、小口
径のノズルの取付けが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示し、第１図は
容器の断面図、第２図はライナー成形体の断面図、第３
図は第２図のＡ部拡大図、第４図および第５図は夫々異
なる実施例を示す第３図相当図、第６図および第７図は
従来例を示し、第６図は第１図相当図、第７図は第２図
相当図である。 １……フッ素樹脂製ライナー上部体、 1a……通孔、２……フッ素樹脂製ライナー下部体、 ４……溶接線、５……ライナー、６……外装缶体、 11……ノズルライナー、 12……溶接部、13……環状帯体、 14……表面処理部、 15……熱溶融性フッ素樹脂層、 16……ガラスクロス。

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外装缶体内にフッ素樹脂製ライナーが収容
   されたフッ素樹脂ライニング容器であって、該フッ素樹
   脂製ライナー上部体の下端部とフッ素樹脂製ライナー下
   部体の上端面とを、熱溶融性フッ素樹脂により溶接して
   なるライナーを備えるとともに、該ライナーには、上記
   上部体および下部体の溶接部を含む外周面部に接着され
   る補強用の環状帯体が設けられていることを特徴とする
   フッ素樹脂ライニング容器。
2. 【請求項２】フッ素樹脂製ライナー上部体と、フッ素樹
   脂製ライナー下部体とを別々に成形し、両者をその端面
   において突合わせ熱溶融性フッ素樹脂により溶接した
   後、この溶接部を含む周辺部に補強用の環状帯体を接着
   してライナーを構成し、このライナーを外装缶体内に装
   着することを特徴とするフッ素樹脂ライニング容器の製
   造方法。
3. 【請求項３】上記ライナー上部体および上記ライナー下
   部体がフッ素樹脂粉末を加圧圧縮した予備成形体を焼成
   して製造されているとともに、前記予備成形体には、接
   合部側の外周面に熱溶融性フッ素樹脂粉末からなるディ
   スパージョンが塗布されていることを特徴とする請求項
   第１項に記載のフッ素樹脂ライニング容器。
4. 【請求項４】上記ライナー上部体および上記ライナー下
   部体がフッ素樹脂粉末を加圧圧縮した予備成形体を焼成
   して製造されているとともに、前記予備成形体は接合部
   側の外周面に熱溶融性フッ素樹脂フィルムが積層されて
   いることを特徴とする請求項第１項に記載のフッ素樹脂
   ライニング容器。
5. 【請求項５】上記ライナー上部体および上記ライナー下
   部体が熱溶融性フッ素樹脂から成り、これらの接合部側
   外周面に熱溶融性フッ素樹脂粉末から成るディスパージ
   ョンが塗布されていることを特徴とする請求項第１項に
   記載のフッ素樹脂ライニング容器。
6. 【請求項６】上記ライナー上部体とライナー下部体との
   接合部側の外周面には、さらにクロスが積層してある請
   求項第３項から第５項の何れかに記載のフッ素樹脂ライ
   ニング容器。