(57)【要約】（要約）（課題）  優れた耐食性・加工性を有しつつ、同時に耐久性が高く、且つ帯電しにくいという性質を有するライニング被膜を得ることを解決課題とする。（解決手段）  フッ素樹脂を含有するフッ素樹脂複合材料であって、該フッ素樹脂が炭化珪素をマイクロカプセル化しており、該炭化珪素の該フッ素樹脂複合材料全体に対する含有量が５〜９重量％であって、さらに、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）のうち少なくとも一種以上を含有することを特徴とするフッ素樹脂複合材料である。（選択図）  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ素樹脂を含有するフッ素樹脂複合材料であって、
該フッ素樹脂が炭化珪素をマイクロカプセル化しており、
該炭化珪素の該フッ素樹脂複合材料全体に対する含有量が５〜９重量％であって、
さらに、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）のうち少なくとも一種以上を含有することを特徴とするフッ素樹脂複合材料。
【請求項２】
前記炭化珪素がウイスカー状又は鱗片状であることを特徴とする請求項１記載のフッ素樹脂複合材料。
【請求項３】
前記炭化珪素をマイクロカプセル化したフッ素樹脂のメルトフローレートより大きいメルトフローレートを有する第二フッ素樹脂をさらに含有することを特徴とする請求項１又は２記載のフッ素樹脂複合材料。
【請求項４】
前記炭化珪素をマイクロカプセル化したフッ素樹脂のメルトフローレートが０．１〜５ｇ／１０分であり、前記第二フッ素樹脂のメルトフローレートが３〜１３ｇ／１０分であることを特徴とする請求項３記載のフッ素樹脂複合材料。
【請求項５】
前記炭化珪素をマイクロカプセル化したフッ素樹脂の含有量が、フッ素樹脂全体に対して５１〜９０重量％であることを特徴とする請求項３又は４記載のフッ素樹脂複合材料。
【請求項６】
前記炭化珪素が、該炭化珪素をマイクロカプセル化したフッ素樹脂及び該炭化珪素の合計量に対して２〜１８重量％含有されていることを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載のフッ素樹脂複合材料。
【請求項７】
ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）の合計の含有量が、前記フッ素樹脂複合材料全体に対して３〜１０重量％であることを特徴とする請求項１乃至６いずれか記載のフッ素樹脂複合材料。
【請求項８】
フッ素樹脂を含有するライニング被膜であって、
該フッ素樹脂が炭化珪素をマイクロカプセル化しており、
該炭化珪素の該ライニング被膜全体に対する含有量が５〜９重量％であって、
さらに、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）のうち少なくとも一種以上を含有することを特徴とするライニング被膜。
【請求項９】
請求項８に記載のライニング被膜を有する被膜体であって、
基材上にフッ素樹脂及び有機チタネートを含有するプライマー層、前記ライニング被膜が順次形成されていることを特徴とする被膜体。
【請求項１０】
前記ライニング被膜上に、該ライニング被膜とは異なり、且つフッ素樹脂を含有する第二ライニング被膜を有することを特徴とする請求項９記載の被膜体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金属、硝子、セラミックス等からなる基材表面に塗布されるフッ素樹脂複合材料及び当該フッ素樹脂複合材料から得ることができるライニング被膜並びに当該ライニング被膜を有する被膜体に関する。
【背景技術】
【０００２】
フッ素樹脂は耐熱性、耐食性、撥水性、防汚性、潤滑性、耐摩擦性等に優れており、金属等からなる基材のライニング被膜として用いられている。例えば下記特許文献１には、フッ酸に対する耐食性を向上させるために、フッ素樹脂からなるライニング被膜を形成した機器が開示されている。【０００３】
ここで、フッ素樹脂からなるライニング被膜の形成は、基材表面にフッ素樹脂粉体塗料を塗布し、焼付けることで行われる。しかし、フッ素樹脂粉体塗料は、焼付ける工程で収縮し、収縮方向の応力（収縮応力）が生じる。そのため、当該収縮応力により、ライニング被膜の耐久性が低下するという問題が生じていた。
また、フッ素樹脂は導電性が低いため、フッ素樹脂からなるライニング被膜は帯電しやすいという問題も生じていた。ライニング被膜が帯電した場合、ライニング被膜に汚れ等が付着しやすく好ましくない。【０００４】
そこで、下記特許文献２には、フッ素樹脂粉体塗料にフィラーを混合することで、当該収縮応力を緩和し、耐久性の高いライニング被膜を得る方法が開示されている。
また、フィラーとしてカーボンファイバーを用いることで、耐久性と同時に高い導電性を得ることもできる。つまり、カーボンファイバーは高い導電性を有するため、ライニング被膜の導電性も向上し、帯電を防止することができる。【０００５】
しかしながら、フィラーを用いることにより、ライニング被膜の薬液等に対する浸透性が高くなる。ライニング被膜の浸透性が高くなることにより、ライニング被膜が腐食しやすい状態になるという問題が生じる。つまりライニング被膜の耐食性が低下することとなる。
また、フィラーを用いることにより、ライニング被膜の加工性が低下するという問題も生じる。【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３０４７５号公報
【特許文献２】特開平１１−２４１０４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、優れた耐食性・加工性を有しつつ、同時に耐久性が高く、且つ帯電しにくいという性質を有するライニング被膜を得ることを解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、フッ素樹脂を含有するフッ素樹脂複合材料であって、該フッ素樹脂が炭化珪素をマイクロカプセル化しており、該炭化珪素の該フッ素樹脂複合材料全体に対する含有量が５〜９重量％であって、さらに、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）のうち少なくとも一種以上を含有することを特徴とするフッ素樹脂複合材料に関する。【０００９】
請求項２に係る発明は、前記炭化珪素がウイスカー状又は鱗片状であることを特徴とする請求項１記載のフッ素樹脂複合材料に関する。【００１０】
請求項３に係る発明は、前記炭化珪素をマイクロカプセル化したフッ素樹脂のメルトフローレートより大きいメルトフローレートを有する第二フッ素樹脂をさらに含有することを特徴とする請求項１又は２記載のフッ素樹脂複合材料に関する。【００１１】
請求項４に係る発明は、前記炭化珪素をマイクロカプセル化したフッ素樹脂のメルトフローレートが０．１〜５ｇ／１０分であり、前記第二フッ素樹脂のメルトフローレートが３〜１３ｇ／１０分であることを特徴とする請求項３記載のフッ素樹脂複合材料に関する。【００１２】
請求項５に係る発明は、前記炭化珪素をマイクロカプセル化したフッ素樹脂の含有量が、フッ素樹脂全体に対して５１〜９０重量％であることを特徴とする請求項３又は４記載のフッ素樹脂複合材料に関する。【００１３】
請求項６に係る発明は、前記炭化珪素が、該炭化珪素をマイクロカプセル化したフッ素樹脂及び該炭化珪素の合計量に対して２〜１８重量％含有されていることを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載のフッ素樹脂複合材料に関する。【００１４】
請求項７に係る発明は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）の合計の含有量が、前記フッ素樹脂複合材料全体に対して３〜１０重量％であることを特徴とする請求項１乃至６いずれか記載のフッ素樹脂複合材料に関する。【００１５】
請求項８に係る発明は、フッ素樹脂を含有するライニング被膜であって、該フッ素樹脂が炭化珪素をマイクロカプセル化しており、該炭化珪素の該ライニング被膜全体に対する含有量が５〜９重量％であって、さらに、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）のうち少なくとも一種以上を含有することを特徴とするライニング被膜に関する。【００１６】
請求項９に係る発明は、請求項８に記載のライニング被膜を有する被膜体であって、基材上にフッ素樹脂及び有機チタネートを含有するプライマー層、前記ライニング被膜が順次形成されていることを特徴とする被膜体に関する。【００１７】
請求項１０に係る発明は、前記ライニング被膜上に、該ライニング被膜とは異なり、且つフッ素樹脂を含有する第二ライニング被膜を有することを特徴とする請求項９記載の被膜体に関する。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に係る発明によれば、フッ素樹脂が炭化珪素を含有していることにより、優れた耐久性を有するライニング被膜を得ることができる。また、炭化珪素は高い導電性を有するため、ライニング被膜の導電性も向上し、帯電しにくいライニング被膜を得ることができる。
さらに、フッ素樹脂が炭化珪素をマイクロカプセル化しており、該炭化珪素のフッ素樹脂複合材料全体に対する含有量が５〜９重量％であることにより、耐食性の優れたライニング被膜を得ることができる。
また、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）のうち少なくとも一種以上を含有することにより、加工性に優れたライニング被膜を得ることができる。【００１９】
請求項２に係る発明によれば、炭化珪素がウイスカー状又は鱗片状であることにより、ライニング被膜の導電性をさらに向上させることができ、より帯電しにくいライニング被膜を得ることができる。また、ライニング被膜の耐久性もより高いものとなる。【００２０】
請求項３に係る発明によれば、炭化珪素をマイクロカプセル化したフッ素樹脂のメルトフローレートより大きいメルトフローレートを有する第二フッ素樹脂をさらに含有することにより、得られたライニング被膜の耐久性が向上し、金属の溶出も抑制される。【００２１】
請求項４に係る発明によれば、炭化珪素をマイクロカプセル化したフッ素樹脂のメルトフローレートが０．１〜５ｇ／１０分であることにより、高い導電性や耐食性を維持した状態で、表面の平滑なライニング被膜を得ることができる。
また第二フッ素樹脂のメルトフローレートが３〜１３ｇ／１０分であることにより、高い耐食性を維持した状態で、平滑で且つ膜厚の大きなライニング被膜を形成することができる。【００２２】
請求項５に係る発明によれば、炭化珪素をマイクロカプセル化したフッ素樹脂の含有量が、フッ素樹脂全体に対して５１〜９０重量％であることにより、得られたライニング被膜に発泡が生じず、表面のザラツキも抑えることができる。【００２３】
請求項６に係る発明によれば、炭化珪素が、該炭化珪素をマイクロカプセル化したフッ素樹脂及び該炭化珪素の合計量に対して２〜１８重量％含有されていることにより、含有量の異なる一種又は複数を組み合わせて用いることで成膜したときの収縮を防止するとともに平滑な表面を得ることができる。【００２４】
請求項７に係る発明によれば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）の合計の含有量が、フッ素樹脂複合材料全体に対して３〜１０重量％であることにより、ライニング被膜に発泡が生じる等の加工上の問題が少なくなるとともに耐食性が向上する。【００２５】
請求項８に係る発明によれば、フッ素樹脂が炭化珪素を含有することにより、優れた耐久性を有することができる。また、炭化珪素は高い導電性を有するため、ライニング被膜の導電性も向上し、帯電しにくいライニング被膜となる。
さらに、フッ素樹脂が炭化珪素をマイクロカプセル化しており、該炭化珪素のライニング被膜全体に対する含有量が５〜９重量％であることにより、優れた耐食性を有することができる。
また、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）のうち少なくとも一種以上を含有することにより、加工性に優れたライニング被膜となる。【００２６】
請求項９に係る発明によれば、基材上にフッ素樹脂及び有機チタネートを含有するプライマー層、ライニング被膜が順次形成されていることにより、膜全体（プライマー層とライニング被膜）としてさらに高い耐食性を得ることができる。【００２７】
請求項１０に係る発明によれば、ライニング被膜上に、該ライニング被膜とは異なり、且つフッ素樹脂を含有する第二ライニング被膜を有することにより、さらに高い耐久性を得ることができる。特にステンレスからなる基材にプライマー層、ライニング被膜、第二ライニング被膜を形成した場合、耐久性の向上という効果を顕著に奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明に係るフッ素樹脂複合材料及び当該フッ素樹脂複合材料をライニングすることで得られるライニング被膜の実施例について説明する。
本実施例に係るフッ素樹脂複合材料及びライニング被膜は、フッ素樹脂に加えて、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）のうち少なくとも一種以上を含有する。
また、フッ素樹脂複合材料及びライニング被膜に含有されるフッ素樹脂は、炭化珪素をマイクロカプセル化しているフッ素樹脂（以下、第一フッ素樹脂と称す）と、第一フッ素樹脂とは異なるフッ素樹脂（以下、第二フッ素樹脂と称す）からなる。
なお、フッ素樹脂複合材料からライニング被膜を形成した場合、各種成分の含有量やメルトフローレート（ＭＦＲ）の値等はフッ素樹脂複合材料もライニング被膜も共に同様の値であるため、以下の説明において、フッ素樹脂複合材料及びライニング被膜を併せて説明する。また、以下単にフッ素樹脂複合材料又はライニング被膜と記載した場合、本実施例に係るフッ素樹脂複合材料又はライニング被膜のことを指す。【００２９】
第一フッ素樹脂は炭化珪素をマイクロカプセル化している。つまり、本実施例に係るフッ素樹脂複合材料は炭化珪素を含有していることとなる。
第一フッ素樹脂に炭化珪素が含有されていることにより、フッ素樹脂複合材料をライニングして得られるライニング被膜にも炭化珪素が含有されることとなる。それにより、当該ライニング被膜の収縮応力を緩和させることができ、ライニング被膜の耐久性を向上させることができる。また、炭化珪素は高い導電性を有するため、ライニング被膜の導電性を向上させることができ、帯電しにくい被膜を得ることができる。それにより、汚れ等が付着しにくいライニング被膜となる。また、金属溶出の防止という効果を奏することもできる。
さらに、炭化珪素が第一フッ素樹脂でマイクロカプセル化されていない場合、ライニング被膜の薬液に対する浸透性が高くなり、耐食性が低下してしまうが、炭化珪素がマイクロカプセル化されていることにより、ライニング被膜の薬液に対する浸透性が抑えられるため、耐食性を向上させることができる。
また、炭化珪素が第一フッ素樹脂でマイクロカプセル化されていることにより、フッ素樹脂（第一フッ素樹脂及び第二フッ素樹脂）と炭化珪素の間で偏析が生じず、炭化珪素を安定化することができる。そのため、ライニング被膜の表面の平滑性を向上させることができる。【００３０】
また、第一フッ素樹脂はメルトフローレート（ＭＦＲ）が３７２℃、５ｋｇ荷重条件下で０．１〜５ｇ／１０分であることが好ましく、０．５〜３ｇ／１０分であるのがより好ましい。その理由は、第一フッ素樹脂のＭＦＲが０．１ｇ／１０分未満の場合は表面の平滑なライニング被膜を形成することが難しくなり、第一フッ素樹脂のＭＦＲが５ｇ／１０分より大きい場合は炭化珪素が局在化しないため、ライニング被膜の導電性や耐食性が低下するからである。
なお、ライニング被膜におけるフッ素樹脂のＭＦＲは、例えばＡＳＴＭＤ１２３８の規定に準拠して推定することができる。
第一フッ素樹脂としてはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリビニリデンフルオライド共重合体（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン共重合体（ＰＣＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等を挙げることができる。【００３１】
第一フッ素樹脂にマイクロカプセル化される炭化珪素はウイスカー状又は鱗片状のものが好ましい。ウイスカー状や鱗片状の炭化珪素は粉末状の炭化珪素等に比して、少量で高い導電性を得ることができ、ライニング被膜の導電性を容易に向上させることができるため、より帯電しにくいライニング被膜を得ることができるからである。また、ライニング被膜の耐久性もより高いものとすることができる。
さらに、炭化珪素としてウイスカー状の炭化珪素（以下、炭化珪素ウイスカーと称す）を用いた場合、炭化珪素ウイスカーは直径が０．１〜２μm、長さが２〜３０μm、アスペクト比が５〜８０であることが好ましい。直径が０．１μｍ未満の場合はフッ素樹脂複合材料の混合時に炭化珪素ウイスカーが折れ、ライニング被膜の導電性が低下してしまい、直径が２μｍより大きい場合はライニング被膜の薬液に対する浸透性が高くなり、耐食性が低下するためいずれの場合も好ましくない。また、長さが２μｍ未満の場合は添加量を増やさなければ導電性や被膜の収縮応力緩和（耐久性の向上）の効果を奏さないため好ましくなく、長さが３０μｍより長い場合は浸透性が高くなるため好ましくない。
また、第一フッ素樹脂にマイクロカプセル化される物質は炭化珪素の他に不純物を含有してもよいが、炭化珪素の含有量は第一フッ素樹脂にマイクロカプセル化される物質全体の９５重量％以上であることが好ましい。炭化珪素の含有量が９５重量％未満の場合はライニング被膜の浸透性が高くなり耐食性が低下したり、金属の溶出量が増加したりするため好ましくないからである。
これらを満たす市販の炭化珪素ウイスカーとしては東海カーボン株式会社製のＴＷＳ−１００やＴＷＳ−２００等をあげることができる。【００３２】
また、第一フッ素樹脂と炭化珪素の合計量に対する炭化珪素の含有量は２〜１８重量％であることが好ましい。炭化珪素の含有量が２〜１８重量％であることにより、ライニング被膜成膜時にライニング被膜の収縮が生じることを防止できるとともにライニング被膜の表面の平滑性も向上させることができるからである。
なお、炭化珪素をマイクロカプセル化した第一フッ素樹脂は、三井デュポンフロロケミカル株式会社製のＭＰＥ−１０１（２．５重量％炭化珪素ウイスカー含有）、ＭＰＥ−１０３（１０重量％炭化珪素ウイスカー含有）等が挙げられるが、成膜されたライニング被膜の導電性や成膜時の被膜の収縮防止を実現するためには、第一フッ素樹脂と炭化珪素の合計量に対する炭化珪素の含有量が２．５重量％より１０重量％のほうが好ましいため、ＭＰＥ−１０３はＭＰＥ−１０１より好ましい。【００３３】
第二フッ素樹脂は、メルトフローレート（ＭＦＲ）が第一フッ素樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲ）より大きいフッ素樹脂である。
第一フッ素樹脂と第二フッ素樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲ）が異なることにより、両者が完全に混じり合わず、独立に存在することとなり、フィラーを添加した場合と構造的に近似した状態となる。そのため、フィラーを添加したときと同様の効果を奏することができる。具体的には、ライニング被膜の耐久性や導電性が向上し、金属の溶出も抑制されるという効果を奏する。また、第二フッ素樹脂のＭＦＲが第一フッ素樹脂のＭＦＲより大きいことにより、炭化珪素を多く含有してもフッ素樹脂複合材料（又はライニング被膜）全体としてのメルトフローを向上させ、ライニング被膜の表面の平滑性を向上させることができる。
第二フッ素樹脂の具体的なＭＦＲとしては、３７２℃、５ｋｇ荷重条件下で３〜１３ｇ／１０分が好ましく、５〜１０ｇ／１０分がより好ましい。その理由としては、第二フッ素樹脂のＭＦＲが３ｇ／１０分未満である場合は平滑なライニング被膜を形成することが困難となり、また第二フッ素樹脂のＭＦＲが１３ｇ／１０分より大きい場合は被膜全体として流動性が大きくなるため、ライニング被膜の膜厚を厚くすることが困難となるからである。また、第二フッ素樹脂のＭＦＲが１３ｇ／１０分より大きい場合はライニング被膜の耐食性が低下するという問題も生じる。
また、第二フッ素樹脂の平均粒径は１〜３００μｍであるのが好ましく、５〜１００μｍであるのがより好ましい。第二フッ素樹脂の平均粒径が１μｍ未満の場合や３００μｍより大きい場合は、ライニング時に発泡が起こりやすく膜厚も厚くできないからである。
第二フッ素樹脂としては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン（ＦＥＰ）、ポリビニリデンフルオライド共重合体（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン共重合体（ＰＣＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等を挙げることができる。【００３４】
また、炭化珪素のフッ素樹脂複合材料（又はライニング被膜）全体に対する含有量は５〜９重量％であることが好ましい。当該含有量が５重量％未満の場合や９重量％を超える場合はライニング時に発泡が生じる、導電性の低下により被膜が帯電する、ライニングの耐食性が低下する等の問題が生じるため好ましくないからである。【００３５】
また、フッ素樹脂全体（第一フッ素樹脂と第二フッ素樹脂の合計）に対する第一フッ素樹脂の含有量が５１〜９０重量％であることが好ましい。５１％未満の場合はライニング時に発泡が生じ、９０％を超える場合は、被膜形成後の表面にザラツキが生じるからである。また、第一フッ素樹脂にマイクロカプセル化された炭化珪素の含有量を少なくすれば平滑な表面を有するライニング被膜を得ることができるが、炭化珪素の含有量が減ることによりライニング被膜の導電性が低下し、被膜が帯電するため好ましくない。
なお、本実施例に係るフッ素樹脂複合材料及びライニング被膜では、フッ素樹脂が第一フッ素樹脂と第二フッ素樹脂からなるが、第二フッ素樹脂を含まないフッ素樹脂複合材料及びライニング被膜も本発明に含まれる。【００３６】
また、本実施例に係るフッ素樹脂複合材料には第一フッ素樹脂と第二フッ素樹脂に加えて、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）の少なくとも一種以上が添加されている。これらの物質（以下、ＰＰＳ等と称す）を添加することにより、被膜の加工性を向上させることができる。また、ＰＰＳ等を含有しない場合、ライニング被膜に発泡が生じるため好ましくない。
ＰＰＳ等の添加量は特に限定されないが、フッ素樹脂複合材料又はライニング被膜に対して３〜１０重量％含有することが好ましい。ＰＰＳ等の添加量が３重量％未満の場合は、耐食性を向上させたり、発泡防止等を実現して成膜の施工性を向上させたりすることを十分に行うことができず、１０重量％より多い場合は、条件によってＰＰＳ等が化学的に分解される等の問題が生じ、耐食性が低下する可能性が高いため好ましくないからである。なお、ＰＰＳ等の含有量が１０％より大きい場合にＰＰＳ等が分解される理由はＰＰＳの耐食性がフッ素樹脂より劣ることにある。
なお、ＰＰＳの商品例としてはシェブロンフィリップス株式会社製ライトンＶ−１等を挙げることができる。【００３７】
次いで、本実施例に係るライニング被膜の形成方法について説明するとともに、当該ライニング被膜を有する被膜体についても説明する。
本実施例に係るライニング被膜は基材上にプライマー層を介して形成される。
図１は基材１上にプライマー層２を介してライニング被膜３を形成した被膜体１００の断面図である。
基材１としては特に限定されないが、基材１上へのプライマー層２やライニング被膜３の形成の際に焼付け工程を経る場合は焼付け時の熱に耐えうる金属、ガラス、セラミックス等を使用することが好ましい。中でも金属は高い耐食性が得ることができるため好ましい。
また、基材１はプライマー層２との付着性を高めるために予め表面処理（ブラスト処理、メッキ、シランカップリング等）が施されたものであってもよい。【００３８】
基材１上にはプライマー層２が形成される。基材１上にプライマー層２を形成することにより、基材１とライニング被膜３の付着性を向上させることができる。
具体的には、プライマー層２の原料が基材１に塗布され、必要に応じて乾燥や焼付けを行うことによりプライマー層２が形成される。【００３９】
プライマー層２としては、フッ素樹脂と有機チタネートを含有するものが好ましい。フッ素樹脂を含有することにより耐食性や高温耐性を有することができる。また、有機チタネートを含有することにより、高い耐久性を有することができる。さらに、フッ素樹脂にフィラーを含有させた場合、フッ素樹脂の耐食性や高温耐性が低下するのが一般的であるが、有機チタネートは金属等からなる基材１との接着に寄与する成分が無機的性格を有するため、フッ素樹脂に有機チタネートを含有させてもプライマー層２の耐食性や高温耐性を高い状態で維持することができる。
ここで、水性塗料を用いてプライマー層２を形成する場合には、プライマー層２に含有される有機チタネートは水に可溶で、且つ塗装までのプライマー層２の安定性を確保するために、ある程度水中で安定なもの（具体的にはチタンラクレートやチタントリエタノールアミネート）であればよい。例えば、Ｔｉ（ＩＶ）又はＴｉ（ＩＩＩ）のいずれかとアルコール性水酸基、フェノール性水酸基又はカルボキシル基のいずれかを有する化合物によって形成されるＴｉ−Ｏ−Ｃ結合を含むアルコキシチタン、チタンアシレート又はチタンキレートを挙げることができる。中でも、水への溶解性や水中での安定性の観点から、チタニウムジイソプロポキシビス（トリエタノールアミネート）又はその類似化合物が好ましい。また、有機チタネートは、チタンラクテート、アンモニウムチタンラクテート、チタンアセチルアセトネートアンモニウムラクテート、その他ジイソプロポキシチタンビスアセチルアセトネートの縮合物であってもよい。
プライマー層２中の有機チタネートは、有機チタネート中のＴｉ成分がフッ素樹脂に対して４〜４０重量％含有されるのが好ましく、９〜２３重量％含有されるのがより好ましい。Ｔｉ成分が４〜４０重量％であることにより、良好な耐スチーム性を有し、さらに環境への負荷も軽減することができるからである。
また、プライマー層には必要に応じ界面活性剤、顔料、ｐＨ調整剤、導電材等を含有することもできる。【００４０】
プライマー層２を形成後、プライマー層２上にフッ素樹脂複合材料を用いてライニング被膜３を形成する。
フッ素樹脂複合材料は、炭化珪素をマイクロカプセル化した第一フッ素樹脂、第一フッ素樹脂とはＭＦＲの異なる第二フッ素樹脂に加え、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）の少なくとも一種以上を混合したものである。そして、フッ素樹脂複合材料を静電粉体塗装でプライマー層２上に塗布し、焼付け作業を繰り返すことでライニング被膜３が形成される。但しフッ素樹脂複合材料及びライニング被膜３において、第二フッ素樹脂は含有されていなくてもよい。
また、フッ素樹脂複合材料の混合時間は混合条件によって異なるが、できる限り短い時間で混合することが好ましい。混合時間が長くなるとライニング被膜３の導電性が低下するからである。導電性の低下は炭化珪素が破砕されることに起因すると考えられる。フッ素樹脂等を混合する手段としてはヘンシェルミキサー等が例示されるが、特に限定されるものではない。
また、プライマー層２及びライニング被膜３の焼付けの条件としては例えば３００℃〜４５０℃の温度で５〜１８０分間焼付ける条件が例示されるが、特に限定されるものではない。プライマー層２の焼付けは例えば電気炉を用いて行うことができる。【００４１】
また、本実施例に係るライニング被膜３上には、必要に応じてフッ素樹脂塗料を塗装し、焼付けることで、ライニング被膜３とは異なり、且つフッ素樹脂を含有するライニング被膜（以下、第二ライニング被膜と称す）を形成してもよい。
図２は、基材１上にプライマー層２、ライニング被膜３、第二ライニング被膜４を順次形成した構造（以下、三層構造と称す）からなる被膜体２００を示す図である。なお、被膜体２００において、ライニング被膜３を第一ライニング被膜３と称す。
第一ライニング被膜３上に第二ライニング被膜４を形成することにより、高い耐食性を維持することができる。
特に、プライマー層２としてフッ素樹脂と有機チタネートを含有するプライマー層を使用する場合は、図２のような三層構造とすることで以下のような効果を奏する。つまり、フッ素樹脂と有機チタネートを含有するプライマー層２は、基材１としてステンレスを用いた場合、高い耐久性を有することができなかったが、本実施例に係る第一ライニング被膜３と組み合わせることにより、基材１としてステンレスを用いた場合でも、高い耐久性を得ることができる。
なお、図２のような三層構造をとる場合、第一ライニング被膜３の膜厚は膜厚全体（プライマー層２、第一ライニング被膜３、第二ライニング被膜４の合計の膜厚）の２５％以上の膜厚を確保することが望ましい。第一ライニング被膜３の膜厚が２５％未満の場合、ライニング被膜に用いるフッ素樹脂複合材料によっては十分な収縮防止性能を得ることができないからである。【００４２】
また、第二ライニング被膜４として、本発明に係るライニング被膜を用いることがさらに好ましい。これにより、第二ライニング被膜４も導電性を有し、被膜体２００が帯電することをより確実に防ぐことができるからである。また、第二ライニング被膜４はＰＰＳ等を含まなくてもよい。つまり、炭化珪素をマイクロカプセル化した第一フッ素樹脂と第二フッ素樹脂のみからなるライニング被膜を第二ライニング被膜４として用いてもよい。第一ライニング被膜３にはＰＰＳ等を含有しているため、第二ライニング被膜４にＰＰＳ等を含有しなくても、ＰＰＳ等を含有することで生じる効果を奏することは可能である。なお、第二ライニング被膜にも、第一ライニング皮膜と同様に、第二フッ素樹脂も含まなくてもよい。
フッ素樹脂複合材料の焼付けの条件については、例えば３００℃〜３８０℃の温度で５〜１８０分間焼付ける条件が例示されるが、当該条件に限定されるわけではない。このような焼付けは例えば電気炉を用いて行うことができる。【００４３】
＜試験例＞
以下、本発明に係るフッ素樹脂複合材料及びライニング被膜並びに被膜体を評価するための試験例を示すことにより、本発明の効果をより明確なものとする。但し、本発明は下記試験例に何ら限定されるものではない。【００４４】
＜試験例Ａ＞
まず、試験例Ａに用いるライニング被膜の形成方法について説明する。
試験例Ａに用いるライニング被膜を有する被膜体を形成するために、まず基材上にブラスト処理を行い、プライマー層を形成した。
基材としては炭素鋼よりなるＳＳ４００（６ｍｍ厚、２００ｍｍ角）を用いた。
プライマー層は下記（イ）と（ロ）を重量比２：３に混合して水で粘度調整を行い、４００℃にて６０分焼付け処理を行うことで形成した。
（イ）オルガチックスＴＣ−４００（松本製薬工業株式会社製、チタントリエタノールアミネート（チタニウムジイソプロポキシビス）を８０％含有するイソプロピルアルコール分散）
（ロ）ＥＭ−５１４ＣＬ（三井デュポンフロロケミカル株式会社製、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体ＰＦＡ分散塗料を４０％含有する水分散系塗料）
その後、プライマー層上にフッ素樹脂複合材料を静電粉体塗装で塗布し、４００℃にて６０分焼付けを行った。さらに、フッ素樹脂複合材料を塗布する工程と３６０℃にて６０分焼付ける工程を繰り返すことで、膜厚４００μｍ以上のライニング被膜を形成し、試験例Ａに係る被膜体を形成した。
以下、試験例Ａで用いるライニング被膜についてより詳しく説明する。
表１で示す配合例に従い、表中（i）〜（iv）を配合し、ミキサーで２０秒間混合することで試験例Ａに用いるライニング被膜の原料となるフッ素樹複合材料を得た。
なお、表１中の（i）〜（iv）は以下の通りであり、配合例１〜１０は表１中に記載された重量比で配合されている。また、（i）及び（ii）は炭化珪素ウイスカーをマイクロカプセル化した第一フッ素樹脂、（iii）は第二フッ素樹脂、（iv）はＰＰＳである。
（i）ＭＰＥ−１０３（三井デュポンフロロケミカル株式会社製、１０重量％の炭素ウイスカーをマイクロカプセル化したＰＦＡ粉体塗料であってテフロン（登録商標）３５０Ｊ（三井デュポンフロロケミカル株式会社製）をベース樹脂とする、含有するフッ素樹脂のＭＦＲ２ｇ／１０分）
（ii）ＭＰＥ−１０１（三井デュポンフロロケミカル株式会社製、２．５重量％の炭化珪素ウイスカーをマイクロカプセル化したＰＦＡ粉体塗料であってテフロン（登録商標）３５０Ｊ（三井デュポンフロロケミカル株式会社製）をベース樹脂とする、含有するフッ素樹脂のＭＦＲ２ｇ／１０分）
（iii）ＡＣ５６００（ダイキン工業株式会社製、ＰＦＡ粉体塗料、含有するフッ素樹脂のＭＦＲ６ｇ／１０分、平均粒径５０μｍ）
（iv）ライトンＶ−１（シェブロンフィリップス株式会社製、ＰＰＳ）
また、表１中（ａ）〜（ｃ）は以下の値を示している。
（ａ）フッ素樹脂全体（第一フッ素樹脂と第二フッ素樹脂の合計）に対する第一フッ素樹脂の含有量（重量％）
（ｂ）フッ素樹脂複合材料又はライニング被膜に対する炭化珪素ウイスカーの含有量（重量％）
（ｃ）フッ素樹脂複合材料又はライニング被膜に対するＰＰＳの含有量（重量％）【００４５】
【表１】
2009022400.tif 000003
【００４６】
配合例１〜１０を用いて、下記表２で示すように、プライマー層上に試験例１〜７及び比較例１〜４のライニング被膜を形成した。また、比較例５として、下層がＭＰ−５０１（三井デュポンフロロケミカル株式会社製、ガラスフレークを１０％、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を５％含有したＰＦＡ粉体塗料、含有するフッ素樹脂のＭＦＲ２ｇ／１０分）、上層がＮＣ−１５３９Ｎ（ダイキン工業株式会社製、ＰＦＡ粉体塗料、含有するフッ素樹脂のＭＦＲ１ｇ／１０分、平均粒径５０μｍ）のライニング被膜を形成した。なお、ＭＰ−５０１及びＮＣ−１５３９Ｎには炭化珪素は含有されていない。さらに、比較例６としてＭＰ−６２３（三井フルオロケミカル株式会社製、３０重量％の炭化珪素をマイクロカプセル化した含有したＰＦＡ粉体塗料、含有するフッ素樹脂のＭＦＲ１４ｇ／１０分）のライニング被膜を形成した。
また、比較例７として、ＭＰＥ−１０３を１２５、ＭＰ−１０３（三井デュポンフロロケミカル株式会社製、ＰＦＡ粉体塗料、含有するフッ素樹脂のＭＦＲ２ｇ／１０分）を１００、ライトンＶ−１を１１．２５の重量比で配合したフッ素樹脂複合材料（配合例１１と称す）を用いてライニング被膜を形成した。なお、ＭＰ−１０３には炭化珪素は含有されていない。また、配合例１１における表１の（ａ）〜（ｃ）に対応する値は夫々（ａ）５５．６重量％、（ｂ）５．２９重量％、（ｃ）４．７６重量％である。【００４７】
【表２】
2009022400.tif 000004
【００４８】
表２に示す試験例１〜７及び比較例１〜７の焼付けライニングについて以下の（１）〜（４）の評価試験を行い、試験例１〜７の評価結果を表３に、比較例１〜７の評価結果を表４に示した。
（１）塗装・加工性
静電粉体塗装を行った場合のライニング被膜の塗装性を評価した。そして、問題なく塗装できる場合を○、基材の融点以上に基材を熱さないと塗着しない場合や途中で発泡を起こす場合を×とした。また、表３，４中には実際の状態についても具体的に記載した。
（２）焼付け後の表面状態
ライニング被膜形成後（焼付け後）、ライニング被膜の表面状態を評価した。そして、ライニング被膜の表面のフッ素樹脂複合材料が十分溶融している場合を○、フッ素樹脂複合材料は溶融しているが表面が平滑でない場合を△、フッ素樹脂複合材料が十分溶融せず表面のザラツキが残る場合やライニング被膜中に発泡が生じている場合は×とした。また、表３，４中には実際の状態についても具体的に記載した。
（３）膜厚
電磁膜厚計にてライニング被膜の膜厚を測定した。具体的には膜厚の平均値、最大値、最小値を測定した。また、形成したライニング被膜の中心部から半径６０ｍｍの範囲内（ライニングテスターによる耐食試験の範囲）の１０箇所を測定位置とした。なお、表３，４において、最初に記載した値が平均値であり、括弧の中に記載した値が最大値、最小値である。また、単位はμｍである。
（４）漏洩抵抗値
漏洩抵抗値計を用いて、印加電圧１００Ｖで漏洩低抵抗値を測定した。そして、漏洩抵抗値が１×１０７Ω未満の場合○、１×１０７Ω以上１×１０９Ω未満の場合△、１×１０９Ω以上の場合×とした。また、表３，４中には実際に測定した漏洩抵抗値も記載した。なお、試験例Ａにおいて、漏洩抵抗値の測定範囲は１×１０６Ω〜１×１０１１Ωであるため、１×１０６Ω未満の場合は「＜１０６」と記載し、１×１０１１Ωより大きい場合は「＞１０１１」と記載した。【００４９】
【表３】
2009022400.tif 000005
【００５０】
【表４】
2009022400.tif 000006
【００５１】
表３に示す如く、塗装・加工性は試験例１〜７のいずれにおいても良好であった。また、焼付け後の表面状態のおいても、試験例３，６に多少のざらつきが確認できたものの、概ね良好であった。
また、試験例１，３，５，６については漏洩抵抗値の値も十分に低いことが確認できた。漏洩抵抗値が低いということは、換言するとライニング被膜が帯電しにくいということである。つまり、試験例１，３，５，６は十分な導電性を有していることとなる。
一方、比較例２〜４については、炭化珪素（本試験例では炭化珪素ウイスカー）の含有量が５〜９重量％の範囲（上記説明で好ましいと記載した範囲）外であり、このような場合ライニング被膜に発泡が生じたり、漏洩抵抗値が高くなったりするため好ましくないことが分かる。なお、漏洩抵抗値が高いということは、被膜体の導電性が低く、帯電しやすいということである。
また、比較例１のようにＰＰＳを配合しない場合、ライニング被膜に発泡が生じるため好ましくないことが分かる。
また第一フッ素樹脂がフッ素樹脂量全体の５１〜９０重量％であることが望ましいと上記しているが、５１％未満である場合、発泡が生じ（比較例４参照）、９０％を超える場合、焼付け後の表面にザラツキが生じるか（比較例２）、漏洩抵抗値が高くなる（比較例３）ため好ましくないことが分かる。
さらに、比較例６のように、ＭＦＲの大きいフッ素樹脂で炭化珪素をマイクロカプセル化した場合、ライニング被膜に発泡が生じるため好ましくないことが分かる。
加えて、比較例７のように、第一フッ素樹脂に、第一フッ素樹脂と同じＭＦＲのフッ素樹脂（第一フッ素樹脂よりＭＦＲが大きくないフッ素樹脂）を加えた場合、焼付け後の表面状態にザラツキが生じ、好ましくないことが分かる。【００５２】
（耐食テスト）
作成した試験例１〜７及び比較例２及び３の被膜体に対してライニングテスタＬＡ−１５型（株式会社山崎精機研究所製）にて耐食テストを行った。具体的には、１００℃の温度条件下で、５％塩酸に５００時間曝すことにより、耐食テストを行った。また比較例８として下層をＭＰ−５０１（三井デュポンフロロケミカル株式会社製、ガラスフレークを１０％、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を５％含有したＰＦＡ粉体塗料、含有するフッ素樹脂のＭＦＲ２ｇ／１０分）、上層をＮＣ−１５３９Ｎ（ダイキン工業株式会社製、ＰＦＡ粉体塗料、含有するフッ素樹脂のＭＦＲ１ｇ／１０分、平均粒径５０μｍ）とするフッ素樹脂ライニング被膜（日本フッソ工業株式会社製、平均膜厚７４２μｍ（最小値７１７μｍ、最大値８２３μｍ））について１００℃の温度条件下で、５％塩酸に３７５時間曝すことにより、耐食テストを行った。そして、試験例１〜７の評価結果を表５に、比較例２，３，８の評価結果を表６に示した。
具体的には、下記（５）〜（７）の三項目について評価を行った。
（５）初期密着力
塩酸に曝す前のライニング被膜に対して、５ｍｍ幅の範囲においてＪＩＳ  Ｋ  ５４００に規定されるピール強度試験を行うことで、基材との初期密着力を評価した。そして、比較例８と同様の値であれば○、超える場合は◎、下回る場合は△、値が半分以下の場合は×とした。但し、被膜が破断する場合は膜厚の厚みに依存しているものであるので値にかかわらず○とした。また、表５，６中には具体的な密着力を記載し、ライニング被膜に破断が確認された場合は「皮膜破断」と記載した。
（６）ブリスター（膨れ）発生までの時間
１００℃の温度条件下で、５％塩酸に曝した場合のブリスターが発生するまでの時間を測定した。そして、比較例８と同様の値であれば○、超える場合は◎、下回る場合は△、値が半分以下の場合は×とした。また、表５，６中にはブリスターが発生した具体的な時間も記載した。なお、比較例２については、５００時間後の試験終了時にパッキン近傍の確認しにくい部分でブリスターを確認したが、塩酸の進入も多量に認められており、ブリスターの発生時間を特定することができなかった。
（７）５００時間経過後の密着力
ＪＩＳ  Ｋ  ５４００に規定するピール強度試験により５００時間経過後（比較例８については３７５時間後）の基材との密着力を評価した。そして、比較例８と同様の値であれば○、超える場合は◎、下回る場合は△、値が半分以下の場合は×とした。なお、塩酸による処理後のライニング被膜は気層部分と液層部分に分かれるため、夫々において密着力を測定し、表５，６の５００時間経過後の密着力の欄には、上段に気層についての密着力を、下段に液層についての密着力を記載した。また、表５，６中にはピール強度試験の測定値（ｋｇｆ／５ｍｍ）を記載し、ライニング被膜に破断が確認された場合は「皮膜破断」と記載した。また、ピール強度試験については測定場所により測定値が異なることがあるため、その場合、表５，６には測定値を（実際の測定値のうちの最小の値）〜（実際の測定値の最大の値）というように記載した。
評価した結果は、試験例１〜７については表５に、比較例２，３，８については表６に記載した。【００５３】
【表５】
2009022400.tif 000007
【００５４】
【表６】
2009022400.tif 000008
【００５５】
表５，６で示す如く、比較例３，８は５００時間経過前にブリスターが発生しているのに対し（比較例２は測定不能）、試験例１〜７は５００時間経過後もブリスターの発生が認められなかった。
また、試験例１〜７では、概ね比較例８以上の密着力を有することが認められた。
上記結果より、本発明に係るライニング被膜は優れた耐食性を有することが分かる。
なお、比較例２は良好な部分については非常に高い密着力が維持されていたものの、多量の薬液を内包するブリスターが耐食テスト中には確認しにくい部分で発生している。この理由としては、比較例２は炭化珪素ウイスカーが多く含有されているため被膜の欠陥が生じやすいからであると判断される。また比較例２の場合、標準的な焼付けでは平滑な表面性も得られず被膜として不適格であった。【００５６】
＜試験例Ｂ＞
次いで、有機チタネートとフッ素樹脂を含有するプライマー層上に本発明に係るライニング被膜を形成し、当該ライニング被膜の上にさらにフッ素樹脂からなるライニング被膜（第二ライニング被膜）を形成した被膜体について評価する（図２参照）。
試験例Ｂに用いるフッ素樹脂複合材料を形成するために、まず基材上にブラスト処理を行い、プライマー層を形成した。
基材としてはステンレス基材であるＳＵＳ３０４（６ｍｍ厚、２００ｍｍ角）を用いた。
プライマー層は下記（イ）と（ロ）を重量比２：３に混合して水で粘度調整を行い、４００℃にて６０分焼付け処理を行った。
（イ）オルガチックスＴＣ−４００（松本製薬工業株式会社製、チタニウムジイソプロポキシビス（トリエタノールアミネート）を８０％含有したイソプロピルアルコール分散）
（ロ）ＥＭ−５１４ＣＬ（三井デュポンフロロケミカル株式会社製、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体ＰＦＡ分散塗料を４０％含有する水分散系塗料）
さらにプライマー層上に表７の複合材料（下層）の欄に示すフッ素樹脂複合材料を塗布し、４００℃にて６０分焼付けを行い、さらにフッ素樹脂複合材料を塗布する工程と３６０℃にて６０分焼付ける工程を３回繰り返すことで、下層（第一ライニング被膜）を形成した。そして、下層の上に表７中の複合材料（上層）の欄に示すフッ素樹脂複合材料を塗布する工程と３４０〜３６０℃にて６０〜１２０分焼付ける工程を繰り返すことで上層（第二ライニング被膜）を形成し、試験例８〜１１及び比較例９を得た。
また比較例１０としてＳＵＳ３０４基材上にクロム酸を含有するプライマー層を介してＮＦ−２４０（日本フッソ工業株式会社製、ＦＥＰ／ＰＦＡ複合ライニング）を形成した被膜体を用い、比較例１１としてＳＵＳ３０４基材上にクロム酸を含有するプライマー層を介してＮＦ−０２０ＡＣ（日本フッソ工業株式会社製、ＰＦＡライニング）を形成した被膜体を用いた。なお、比較例１０，１１で用いたクロム酸を含有するプライマー層は、その上にフッ素樹脂を形成した場合、優れた耐食性を有するといわれている。
なお、試験例８〜１１及び比較例９〜１１の膜厚はすべて５００μｍ以上とした。【００５７】
試験例８〜１１及び比較例９〜１１について、塗装・加工性、焼付け後の表面状態、ライニング被膜の膜厚を評価した。評価の方法としては、試験例Ａの（１）〜（３）と同じ方法で行い、結果を表７に示す。なお、表７中には実際の状態についても具体的に記載した。
また、試験例８〜１１及び比較例９〜１１のライニング被膜について、ライニングテスタＬＡ−１５型（株式会社山崎精機研究所製）にて耐食テストを行い、結果を表８に示した。具体的な評価方法は、試験例Ａの（５）〜（７）と同じ方法で行った。なお、表８においては、評価の結果が比較例１０と同様の値であれば○、超える場合は◎、下回る場合は△、値が半分以下の場合は×とした。【００５８】
【表７】
2009022400.tif 000009
【００５９】
【表８】
2009022400.tif 000010
【００６０】
塗装・加工性、焼付け後の表面状態については試験例１０の焼付け後の表面状態に多少のザラツキが生じたものの、試験例、比較例ともに概ね良好な結果となった。しかし、耐食テストの結果については、ブリスター発生までの時間及び２５０時間後の密着力の両方で、比較例９〜１１に比して試験例８〜１０の方が優れた結果を確認できた。また、試験例１１では２５０時間後の液層の密着力が局部的に劣る箇所があり、比較例９〜１１と同等か又は劣る結果となったが、実際は液層の密着力も比較例９〜１１に比して高いものであった。さらに２５０時間後の気層の密着力やブリスター発生についても比較例９〜１１に比して優れた結果を確認できた。即ち、試験例８〜１１は比較例９〜１１に比して優れた耐食性を示すことが分かる。【００６１】
また試験例Ｂで用いたプライマー層はフッ素樹脂と有機チタネートを含有するプライマー層であるが、このようなプライマー層は、その上にフッ素樹脂を形成する場合、基材をステンレスとすると、あまり良好な耐食性が得られないことが分かる（比較例９）。しかし、本発明に係るライニング被膜をプライマー層上に形成することにより、ステンレスを基材として用いた場合でも、非常に優れた耐食性を発揮することが分かる（試験例８〜１１）。さらに、試験例９〜１１で示す如く、上層（第二ライニング被膜）に、炭化珪素をマイクロカプセル化した第一フッ素樹脂と第二フッ素樹脂からなるライニング被膜を用いることにより、より優れた耐食性を有することが分かる。なお比較例１０，１１のようにクロム酸を含有するプライマー層上にフッ素樹脂を形成した場合、優れた耐食性を有するといわれているが、試験例８〜１１の耐食性はクロム酸を含有するプライマー層を用いた場合よりも優れており、非常に優れた耐食性を示しているといえる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明に係るフッ素樹脂複合材料及びライニング被膜は、耐久性や耐食性を有する必要のある機器に好適に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】基材上にプライマー層、ライニング被膜を形成した被膜体の断面図である。
【図２】基材上にプライマー層、第一ライニング被膜、第二ライニング被膜を形成した被膜体の断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１                基材
２                プライマー層
３                ライニング被膜
４                第二ライニング被膜
１００，２００    被膜体
【図１】
2009022400.tif 000011
【図２】
2009022400.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月28日(2009.8.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ素樹脂を含有するフッ素樹脂複合材料であって、
該フッ素樹脂が炭化珪素をマイクロカプセル化している第一フッ素樹脂と、該炭化珪素をマイクロカプセル化した第一フッ素樹脂のメルトフローレートより大きいメルトフローレートを有する第二フッ素樹脂を含有し、
前記炭化珪素をマイクロカプセル化した第一フッ素樹脂のメルトフローレートが０．１〜３ｇ／１０分であり、前記第二フッ素樹脂のメルトフローレートが５〜１３ｇ／１０分であり、
該炭化珪素の該フッ素樹脂複合材料全体に対する含有量が６〜９重量％であって、
さらに、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）のうち少なくとも一種以上を含有することを特徴とする平滑性、導電性及び耐久性を同時に備えたフッ素樹脂複合材料。
【請求項２】
前記炭化珪素がウイスカー状又は鱗片状であることを特徴とする請求項１記載の平滑性、導電性及び耐久性を同時に備えたフッ素樹脂複合材料。
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
前記炭化珪素をマイクロカプセル化した第一フッ素樹脂の含有量が、フッ素樹脂全体に対して５１〜９０重量％であることを特徴とする請求項１又は２記載の平滑性、導電性及び耐久性を同時に備えたフッ素樹脂複合材料。
【請求項６】
前記炭化珪素が、該炭化珪素をマイクロカプセル化した第一フッ素樹脂及び該炭化珪素の合計量に対して２〜１８重量％含有されていることを特徴とする請求項１，２，５いずれか記載の平滑性、導電性及び耐久性を同時に備えたフッ素樹脂複合材料。
【請求項７】
ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）の合計の含有量が、前記フッ素樹脂複合材料全体に対して３〜１０重量％であることを特徴とする請求項１，２，５，６いずれか記載の平滑性、導電性及び耐久性を同時に備えたフッ素樹脂複合材料。
【請求項８】
フッ素樹脂を含有するライニング被膜であって、
該フッ素樹脂が炭化珪素をマイクロカプセル化している第一フッ素樹脂と、該炭化珪素をマイクロカプセル化した第一フッ素樹脂のメルトフローレートより大きいメルトフローレートを有する第二フッ素樹脂を含有し、
前記炭化珪素をマイクロカプセル化した第一フッ素樹脂のメルトフローレートが０．１〜３ｇ／１０分であり、前記第二フッ素樹脂のメルトフローレートが５〜１３ｇ／１０分であり、
該炭化珪素の該ライニング被膜全体に対する含有量が６〜９重量％であって、
さらに、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）のうち少なくとも一種以上を含有することを特徴とする平滑性、導電性及び耐久性を同時に備えたライニング被膜。
【請求項９】
請求項８に記載のライニング被膜を有する被膜体であって、
基材上にフッ素樹脂及び有機チタネートを含有するプライマー層、前記ライニング被膜が順次形成されていることを特徴とする被膜体。
【請求項１０】
前記ライニング被膜上に、該ライニング被膜とは異なり、且つフッ素樹脂を含有する第二ライニング被膜を有することを特徴とする請求項９記載の被膜体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
なる。
また、フィラーを用いることにより、ライニング被膜の加工性が低下するという問題も生じる。
［０００６］
特許文献１：特開２００２−３０４７５号公報
特許文献２：特開平１１−２４１０４５号公報
発明の開示
発明が解決しようとする課題
［０００７］
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、優れた耐食性・加工性を有しつつ、同時に耐久性が高く、且つ帯電しにくいという性質を有するライニング被膜を得ることを解決課題とする。
課題を解決するための手段
［０００８］
請求項１に係る発明は、フッ素樹脂を含有するフッ素樹脂複合材料であって、該フッ素樹脂が炭化珪素をマイクロカプセル化している第一フッ素樹脂と、該炭化珪素をマイクロカプセル化した第一フッ素樹脂のメルトフローレートより大きいメルトフローレートを有する第二フッ素樹脂を含有し、前記炭化珪素をマイクロカプセル化した第一フッ素樹脂のメルトフローレートが０．１〜３ｇ／１０分であり、前記第二フッ素樹脂のメルトフローレートが５〜１３ｇ／１０分であり、該炭化珪素の該フッ素樹脂複合材料全体に対する含有量が６〜９重量％であって、さらに、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）のうち少なくとも一種以上を含有することを特徴とする平滑性、導電性及び耐久性を同時に備えたフッ素樹脂複合材料に関する。
［０００９］
請求項２に保る発明は、前記炭化珪素がウイスカー状又は鱗片状であることを特徴とする請求項１記載の平滑性、導電性及び耐久性を同時に備えたフッ素樹脂複合材料に関する。
［００１０］
［００１１］
［００１２］
請求項５に係る発明は、前記炭化珪素をマイクロカプセル化した第一フッ素樹脂の含有量が、フッ素樹脂全体に対して５１〜９０重量％であることを特徴とする請求項１又は２記載の平滑性、導電性及び耐久性を同時に備えたフッ素樹脂複合材料に関する。
［００１３］
請求項６に係る発明は、前記炭化珪素が、該炭化珪素をマイクロカプセル化した第一フッ素樹脂及び該炭化珪素の合計量に対して２〜１８重量％含有されていることを特徴とする請求項１，２，５いずれか記載の平滑性、導電性及び耐久性を同時に備えたフッ素樹脂複合材料に関する。
［００１４］
請求項７に係る発明は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）の合計の含有量が、前記フッ素樹脂複合材料全体に対して３〜１０重量％であることを特徴とする請求項１，２，５，６いずれか記載の平滑性、導電性及び耐久性を同時に備えたフッ素樹脂複合材料に関する。
［００１５］
請求項８に係る発明は、フッ素樹脂を含有するライニング被膜であって、該フッ素樹脂が炭化珪素をマイクロカプセル化している第一フッ素樹脂と、該炭化珪素をマイクロカプセル化した第一フッ素樹脂のメルトフローレートより大きいメ
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
ルトフローレートを有する第二フッ素樹脂を含有し、前記炭化珪素をマイクロカプセル化した第一フッ素樹脂のメルトフローレートが０．１〜３ｇ／１０分であり、前記第二フッ素樹脂のメルトフローレートが５〜１３ｇ／１０分であり、該炭化珪素の該ライニング被膜全体に対する含有量が６〜９重量％であって、さらに、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）のうち少なくとも一種以上を含有することを特徴とする平滑性、導電性及び耐久性を同時に備えたライニング被膜に関する。
［００１６］
請求項９に係る発明は、請求項８に記載のライニング被膜を有する被膜体であって、基材上にフッ素樹脂及び有機チタネートを含有するプライマー層、前記ライニング被膜が順次形成されていることを特徴とする被膜体に関する。
［００１７］
請求項１０に係る発明は、前記ライニング被膜上に、該ライニング被膜とは異なり、且つフッ素樹脂を含有する第二ライニング被膜を有することを特徴とする請求項９記載の被膜体に関する。
発明の効果
［００１８］
請求項１に係る発明によれば、第一フッ素樹脂が炭化珪素を含有していることにより、優れた耐久性を有するライニング被膜を得ることができる。また、炭化珪素は高い導電性を有するため、ライニング被膜の導電性も向上し、帯電しにくいライニング被膜を得ることができる。
さらに、第一フッ素樹脂が炭化珪素をマイクロカプセル化しており、該炭化珪素のフッ素樹脂複合材料全体に対する含有量が６〜９重量％であることにより、耐食性の優れたライニング被膜を得ることができる。
また、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）のうち少なくとも一種以上を含有することにより、加工性に優れたライニング被膜を得ることができる。
さらに、炭化珪素をマイクロカプセル化した第一フッ素樹脂のメルトフローレートより大きいメルトフローレートを有する第二フッ素樹脂をさらに含有することにより、得られたライニング被膜の耐久性が向上し、金属の溶出も抑制される。
加えて、炭化珪素をマイクロカプセル化した第一フッ素樹脂のメルトフローレートが０．１〜３ｇ／１０分であることにより、高い導電性や耐食性を維持した状態で、表面の平滑なライニング被膜を得ることができる。
また第二フッ素樹脂のメルトフローレートが５〜１３ｇ／１０分であることにより、高い耐食性を維持した状態で、平滑で且つ膜厚の大きなライニング被膜を形成することができる。
［００１９］
請求項２に係る発明によれば、炭化珪素がウイスカー状又は鱗片状であることにより、ライニング被膜の導電性をさらに向上させることができ、より帯電しにくいライニング被膜を得ることができる。また、ライニング被膜の耐久性もより高いものとなる。
［００２０］
［００２１］
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
［００２２］
請求項５に係る発明によれば、炭化珪素をマイクロカプセル化した第一フッ素樹脂の含有量が、フッ素樹脂全体に対して５１〜９０重量％であることにより、得られたライニング被膜に発泡が生じず、表面のザラツキも抑えることができる。
［００２３］
請求項６に係る発明によれば、炭化珪素が、該炭化珪素をマイクロカプセル化した第一フッ素樹脂及び該炭化珪素の合計量に対して２〜１８重量％含有されていることにより、含有量の異なる一種又は複数を組み合わせて用いることで成膜したときの収縮を防止するとともに平滑な表面を得ることができる。
［００２４］
請求項７に係る発明によれば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）の合計の含有量が、フッ素樹脂複合材料全体に対して３〜１０重量％であることにより、ライニング被膜に発泡が生じる等の加工上の問題が少なくなるとともに耐食性が向上する。
［００２５］
請求項８に係る発明によれば、第一フッ素樹脂が炭化珪素を含有することにより、優れた耐久性を有することができる。また、炭化珪素は高い導電性を有するため、ライニング被膜の導電性も向上し、帯電しにくいライニング被膜となる。
さらに、第一フッ素樹脂が炭化珪素をマイクロカプセル化しており、該炭化珪素のライニング被膜全体に対する含有量が６〜９重量％であることにより、優れた耐食性を有することができる。
また、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）のうち少なくとも一種以上を含有することにより、加工性に優れたライニング被膜となる。
さらに、炭化珪素をマイクロカプセル化した第一フッ素樹脂のメルトフローレートより大きいメルトフローレートを有する第二フッ素樹脂をさらに含有することにより、ライニング被膜の耐久性が向上し、金属の溶出も抑制される。
加えて、炭化珪素をマイクロカプセル化した第一フッ素樹脂のメルトフローレートが０．１〜３ｇ／１０分であることにより、高い導電性や耐食性を維持した状態で、表面の平滑なライニング被膜となる。
また第二フッ素樹脂のメルトフローレートが５〜１３ｇ／１０分であることにより、高い耐食性を維持した状態で、平滑で且つ膜厚の大きなライニング被膜となる。
［００２６］
請求項９に係る発明によれば、基材上にフッ素樹脂及び有機チタネートを含有するプライマー層、ライニング被膜が順次形成されていることにより、膜全体（プライマー層とライニング被膜）としてさらに高い耐食性を得ることができる。
［００２７］
請求項１０に係る発明によれば、ライニング被膜上に、該ライニング被膜とは異なり、且つフッ素樹脂を含有する第二ライニング被膜を有することにより、さらに高い耐久性を得ることができる。特にステンレスからなる基材にプライマー層、ライニング被膜、第二ライニング被膜を形成した場合、耐久性の向上という効果を顕著に奏することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
発明を実施するための最良の形態
［００２８］
以下、本発明に係るフッ素樹脂複合材料及び当該フッ素樹脂複合材料をライニングすることで得られるライニング被膜の実施例について説明する。
本実施例に係るフッ素樹脂複合材料及びライニング被膜は、フッ素樹脂に加えて、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）のうち少なくとも一種以上を含有する。
また、フッ素樹脂複合材料及びライニング被膜に含有されるフッ素樹脂は、炭化珪素をマイクロカプセル化しているフッ素樹脂（以下、第一フッ素樹脂と称す）と、第一フッ素樹脂とは異なるフッ素樹脂（以下、第二フッ素樹脂と称す）からなる。
なお、フッ素樹脂複合材料からライニング被膜を形成した場合、各種成分の含有量やメルトフローレート（ＭＦＲ）の値等はフッ素樹脂複合材料もライニング被膜も共に同様の値であるため、以下の説明において、フッ素樹脂複合材料及びライニング被膜を併せて説明する。また、以下単にフッ素樹脂複合材料又はライニング被膜と記載した場合、本実施例に係るフッ素樹脂複合材料又はライニング被膜のことを指す。
［００２９］
第一フッ素樹脂は炭化珪素をマイクロカプセル化している。つまり、本実施例に係
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
ＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン共重合体（ＰＣＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等を挙げることができる。
［００３４］
また、炭化珪素のフッ素樹脂複合材料（又はライニング被膜）全体に対する含有量は６〜９重量％であることが好ましい。当該含有量が６重量％未満の場合や９重量％を超える場合はライニング時に発泡が生じる、導電性の低下により被膜が帯電する、ライニングの耐食性が低下する等の問題が生じるため好ましくないからである。
［００３５］
また、フッ素樹脂全体（第一フッ素樹脂と第二フッ素樹脂の合計）に対する第一フッ素樹脂の含有量が５１〜９０重量％であることが好ましい。５１％未満の場合はライニング時に発泡が生じ、９０％を超える場合は、被膜形成後の表面にザラツキが生じるからである。また、第一フッ素樹脂にマイクロカプセル化された炭化珪素の含有量を少なくすれば平滑な表面を有するライニング被膜を得ることができるが、炭化珪素の含有量が減ることによりライニング被膜の導電性が低下し、被膜が帯電するため好ましくない。
［００３６］
また、本実施例に係るフッ素樹脂複合材料には第一フッ素樹脂と第二フッ素樹脂に加えて、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）の少なくとも一種以上が添加されている。これらの物質（以下、ＰＰＳ等と称す）を添加することにより、被膜の加工性を向上させることができる。また、ＰＰＳ等を含有しない場合、ライニング被膜に発泡が生じるため好ましくない。
ＰＰＳ等の添加量は特に限定されないが、フッ素樹脂複合材料又はライニング被膜に対して３〜１０重量％含有することが好ましい。ＰＰＳ等の添加量が３重量％未満の場合は、耐食性を向上させたり、発泡防止等を実現して成膜の施工性を向上させたりすることを十分に行うことができず、１０重量％より多い場合は、条件によってＰＰＳ等が化学的に分解される等の問題が生じ、耐食性が低下する可能性が高いため好まし
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
保するために、ある程度水中で安定なもの（具体的にはチタンラクレートやチタントリエタノールアミネート）であればよい。例えば、Ｔｉ（ＩＶ）又はＴｉ（ＩＩＩ）のいずれかとアルコール性水酸基、フェノール性水酸基又はカルボキシル基のいずれかを有する化合物によって形成されるＴｉ−Ｏ−Ｃ結合を含むアルコキシチタン、チタンアシレート又はチタンキレートを挙げることができる。中でも、水への溶解性や水中での安定性の観点から、チタニウムジイソプロポキシビス（トリエタノールアミネート）又はその類似化合物が好ましい。また、有機チタネートは、チタンラクテート、アンモニウムチタンラクテート、チタンアセチルアセトネートアンモニウムラクテート、その他ジイソプロポキシチタンビスアセチルアセトネートの縮合物であってもよい。
プライマー層２中の有機チタネートは、有機チタネート中のＴｉ成分がフッ素樹脂に対して４〜４０重量％含有されるのが好ましく、９〜２３重量％含有されるのがより好ましい。Ｔｉ成分が４〜４０重量％であることにより、良好な耐スチーム性を有し、さらに環境への負荷も軽減することができるからである。
また、プライマー層には必要に応じ界面活性剤、顔料、ｐＨ調整剤、導電材等を含有することもできる。
［００４０］
プライマー層２を形成後、プライマー層２上にフッ素樹脂複合材料を用いてライニング被膜３を形成する。
フッ素樹脂複合材料は、炭化珪素をマイクロカプセル化した第一フッ素樹脂、第一フッ素樹脂とはＭＦＲの異なる第二フッ素樹脂に加え、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）の少なくとも一種以上を混合したものである。そして、フッ素樹脂複合材料を静電粉体塗装でプライマー層２上に塗布し、焼付け作業を繰り返すことでライニング被膜３が形成される。
また、フッ素樹脂複合材料の混合時間は混合条件によって異なるが、できる限り短い時間で混合することが好ましい。混合時間が長くなるとライニング被膜３の導電性が低下するからである。導電性の低下は炭化珪素が破砕されることに起因すると考えられる。フッ素樹脂等を混合する手段としてはヘンシェルミキサー等が例示されるが、
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
。第一ライニング被膜３にはＰＰＳ等を含有しているため、第二ライニング被膜４にＰＰＳ等を含有しなくても、ＰＰＳ等を含有することで生じる効果を奏することは可能である。
フッ素樹脂複合材料の焼付けの条件については、例えば３００℃〜３８０℃の温度で５〜１８０分間焼付ける条件が例示されるが、当該条件に限定されるわけではない。このような焼付けは例えば電気炉を用いて行うことができる。
［００４３］
＜試験例＞
以下、本発明に係るフッ素樹脂複合材料及びライニング被膜並びに被膜体を評価するための試験例を示すことにより、本発明の効果をより明確なものとする。但し、本発明は下記試験例に何ら限定されるものではない。
［００４４］
＜試験例Ａ＞
まず、試験例Ａに用いるライニング被膜の形成方法について説明する。
試験例Ａに用いるライニング被膜を有する被膜体を形成するために、まず基材上にブラスト処理を行い、プライマー層を形成した。
基材としては炭素鋼よりなるＳＳ４００（６ｍｍ厚、２００ｍｍ角）を用いた。
プライマー層は下記（イ）と（ロ）を重量比２：３に混合して水で粘度調整を行い、４００℃にて６０分焼付け処理を行うことで形成した。
（イ）オルガチックスＴＣ−４００（松本製薬工業株式会社製、チタントリエタノールアミネート（チタニウムジイソプロポキシビス）を８０％含有するイソプロピルアルコール分散）
（ロ）ＥＭ−５１４ＣＬ（三井デュポンフロロケミカル株式会社製、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体ＰＦＡ分散塗料を４０％含有する水分散系塗料）
その後、プライマー層上にフッ素樹脂複合材料を静電粉体塗装で塗布し、４００℃にて６０分焼付けを行った。さらに、フッ素樹脂複合材料を塗布する工程と３６０℃にて６０分焼付ける工程を繰り返すことで、膜厚４００μｍ以上のライニング被膜を形成し、試験例Ａに係る被膜体を形成した。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
以下、試験例Ａで用いるライニング被膜についてより詳しく説明する。
表１で示す配合例に従い、表中（ｉ）〜（ｉｖ）を配合し、ミキサーで２０秒間混合することで試験例Ａに用いるライニング被膜の原料となるフッ素樹複合材料を得た。
なお、表１中の（ｉ）〜（ｉｖ）は以下の通りであり、配合例１〜１０は表１中に記載された重量比で配合されている。また、（ｉ）及び（ｉｉ）は炭化珪素ウイスカーをマイクロカプセル化した第一フッ素樹脂、（ｉｉｉ）は第二フッ素樹脂、（ｉｖ）はＰＰＳである。
（ｉ）ＭＰＥ−１０３（三井デュポンフロロケミカル株式会社製、１０重量％の炭化珪素ウイスカーをマイクロカプセル化したＰＦＡ粉体塗料であってテフロン（登録商標）３５０Ｊ（三井デュポンフロロケミカル株式会社製）をベース樹脂とする、含有するフッ素樹脂のＭＦＲ２ｇ／１０分）
（ｉｉ）ＭＰＥ−１０１（三井デュポンフロロケミカル株式会社製、２．５重量％の炭化珪素ウイスカーをマイクロカプセル化したＰＦＡ粉体塗料であってテフロン（登録商標）３５０Ｊ（三井デュポンフロロケミカル株式会社製）をベース樹脂とする、含有するフッ素樹脂のＭＦＲ２ｇ／１０分）
（ｉｉｉ）ＡＣ５６００（ダイキン工業株式会社製、ＰＦＡ粉体塗料、含有するフッ素樹脂のＭＦＲ６ｇ／１０分、平均粒径５０μｍ）
（ｉｖ）ライトンＶ−１（シェブロンフィリップス株式会社製、ＰＰＳ）
また、表１中（ａ）〜（ｃ）は以下の値を示している。
（ａ）フッ素樹脂全体（第一フッ素樹脂と第二フッ素樹脂の合計）に対する第一フッ素樹脂の含有量（重量％）
（ｂ）フッ素樹脂複合材料又はライニング被膜に対する炭化珪素ウイスカーの含有量（重量％）
（ｃ）フッ素樹脂複合材料又はライニング被膜に対するＰＰＳの含有量（重量％）
［００４５］
［表１］
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
2009022400.tif 000013
［００４６］
配合例１〜１０を用いて、下記表２で示すように、プライマー層上に試験例１〜５及び比較例１〜６のライニング被膜を形成した。また、比較例７として、下層がＭＰ−５０１（三井デュポンフロロケミカル株式会社製、ガラスフレークを１０％、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を５％含有したＰＦＡ粉体塗料、含有するフッ素樹脂のＭＦＲ２ｇ／１０分）、上層がＮＣ−１５３９Ｎ（ダイキン工業株式会社製、ＰＦＡ粉体塗料、含有するフッ素樹脂のＭＦＲ１ｇ／１０分、平均粒径５０μｍ）のライニング被膜を形成した。なお、ＭＰ−５０１及びＮＣ−１５３９Ｎには炭化珪素は含有されていない。さらに、比較例８としてＭＰ−６２３（三井フルオロケミカル株式会社製、３０重量％の炭化珪素をマイクロカプセル化した含有したＰＦＡ粉体塗料、含有するフッ素樹脂のＭＦＲ１４ｇ／１０分）のライニング被膜を形成した。
また、比較例９として、ＭＰＥ−１０３を１２５、ＭＰ−１０３（三井デュポンフロロケミカル株式会社製、ＰＦＡ粉体塗料、含有するフッ素樹脂のＭＦＲ２ｇ／１０分）を１００、ライトンＶ−１を１１．２５の重量比で配合したフッ素樹脂複合材料（配合例１１と称す）を用いてライニング被膜を形成した。なお、ＭＰ−１０３には炭化珪素は含有されていない。また、配合例１１における表１の（ａ）〜（ｃ）に対応する値は夫々（ａ）５５．６重量％、（ｂ）５．２９重量％、（ｃ）４．７６重量％である。
［００４７］
［表２］
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
2009022400.tif 000014
［００４８］
表２に示す試験例１〜５及び比較例１〜９の焼付けライニングについて以下の（１）〜（４）の評価試験を行い、試験例１〜５の評価結果を表３に、比較例１〜９の評価結果を表４に示した。
（１）塗装・加工性
静電粉体塗装を行った場合のライニング被膜の塗装性を評価した。そして、問題なく塗装できる場合を○、基材の融点以上に基材を熱さないと塗着しない場合や途中で発泡を起こす場合を×とした。また、表３，４中には実際の状態についても具体的に記載した。
（２）焼付け後の表面状態
ライニング被膜形成後（焼付け後）、ライニング被膜の表面状態を評価した。そして、ライニング被膜の表面のフッ素樹脂複合材料が十分溶融している場合を○、フッ素樹脂複合材料は溶融しているが表面が平滑でない場合を△、フッ素樹脂複合材料が十分溶融せず表面のザラツキが残る場合やライニング被膜中に発泡が生じている場合は×とした。また、表３，４中には実際の状態についても具体的に記載した。
（３）膜厚
電磁膜厚計にてライニング被膜の膜厚を測定した。具体的には膜厚の平均値、最大値、最小値を測定した。また、形成したライニング被膜の中心部から半径６０ｍｍの範囲内（ライニングテスターによる耐食試験の範囲）の１０箇所を測定位置とした。な
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
2009022400.tif 000015
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
2009022400.tif 000016
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
［００５１］
表３に示す如く、塗装・加工性は試験例１〜５のいずれにおいても良好であった。また、焼付け後の表面状態のおいても、試験例２，４に多少のざらつきが確認できたものの、概ね良好であった。
また、試験例１，２，３，４については漏洩抵抗値の値も十分に低いことが確認できた。漏洩抵抗値が低いということは、換言するとライニング被膜が帯電しにくいということである。つまり、試験例１，２，３，４は十分な導電性を有していることとなる。
一方、比較例２〜４及び比較例６については、炭化珪素（本試験例では炭化珪素ウイスカー）の含有量が６〜９重量％の範囲（上記説明で好ましいと記載した範囲）外であり、このような場合ライニング被膜に発泡が生じたり、漏洩抵抗値が高くなったりするため好ましくないことが分かる。なお、漏洩抵抗値が高いということは、被膜体の導電性が低く、帯電しやすいということである。
また、比較例１のようにＰＰＳを配合しない場合、ライニング被膜に発泡が生じるため好ましくないことが分かる。
また第一フッ素樹脂がフッ素樹脂量全体の５１〜９０重量％であることが望ましいと上記しているが、５１％未満である場合、発泡が生じ（比較例４参照）、９０％を超える場合、焼付け後の表面にザラツキが生じるか（比較例２）、漏洩抵抗値が高くなる（比較例３）ため好ましくないことが分かる。
さらに、比較例８のように、ＭＦＲの大きいフッ素樹脂で炭化珪素をマイクロカプセル化した場合、ライニング被膜に発泡が生じるため好ましくないことが分かる。
加えて、比較例９のように、第一フッ素樹脂に、第一フッ素樹脂と同じＭＦＲのフッ素樹脂（第一フッ素樹脂よりＭＦＲが大きくないフッ素樹脂）を加えた場合、焼付け後の表面状態にザラツキが生じ、好ましくないことが分かる。
［００５２］
（耐食テスト）
作製した試験例１〜５及び比較例２及び３の被膜体に対してライニングテスタＬＡ−１５型（株式会社山崎精機研究所製）にて耐食テストを行った。具体的には、１００℃の温度条件下で、５％塩酸に５００時間曝すことにより、耐食テストを行った。また比較例１０として下層をＭＰ−５０１（三井デュポンフロロケミカル株式会社製、ガラスフレークを１０％、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を５％含有したＰＦＡ粉体塗料、含有する
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
フッ素樹脂のＭＦＲ２ｇ／１０分）、上層をＮＣ−１５３９Ｎ（ダイキン工業株式会社製、ＰＦＡ粉体塗料、含有するフッ素樹脂のＭＦＲ１ｇ／１０分、平均粒径５０μｍ）とするフッ素樹脂ライニング被膜（日本フッソ工業株式会社製、平均膜厚７４２μｍ（最小値７１７μｍ、最大値８２３μｍ））について１００℃の温度条件下で、５％塩酸に３７５時間曝すことにより、耐食テストを行った。そして、試験例１〜５の評価結果を表５に、比較例２，３，１０の評価結果を表６に示した。
具体的には、下記（５）〜（７）の三項目について評価を行った。
（５）初期密着力
塩酸に曝す前のライニング被膜に対して、５ｍｍ幅の範囲においてＪＩＳ  Ｋ  ５４００に規定されるピール強度試験を行うことで、基材との初期密着力を評価した。そして、比較例１０と同様の値であれば○、超える場合は◎、下回る場合は△、値が半分以下の場合は×とした。但し、被膜が破断する場合は膜厚の厚みに依存しているものであるので値にかかわらず○とした。また、表５，６中には具体的な密着力を記載し、ライニング被膜に破断が確認された場合は「被膜破断」と記載した。
（６）ブリスター（膨れ）発生までの時間
１００℃の温度条件下で、５％塩酸に曝した場合のブリスターが発生するまでの時間を測定した。そして、比較例１０と同様の値であれば○、超える場合は◎、下回る場合は△、値が半分以下の場合は×とした。また、表５，６中にはブリスターが発生した具体的な時間も記載した。なお、比較例２については、５００時間後の試験終了時にパッキン近傍の確認しにくい部分でブリスターを確認したが、塩酸の進入も多量に認められており、ブリスターの発生時間を特定することができなかった。
（７）５００時間経過後の密着力
ＪＩＳ  Ｋ  ５４００に規定するピール強度試験により５００時間経過後（比較例１０については３７５時間後）の基材との密着力を評価した。そして、比較例１０と同様の値であれば○、超える場合は◎、下回る場合は△、値が半分以下の場合は×とした。なお、塩酸による処理後のライニング被膜は気層部分と液層部分に分かれるため、夫々において密着力を測定し、表５，６の５００時間経過後の密着力の欄には、上段に気層についての密着力を、下段に液層についての密着力を記載した。また、表５，６中には
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
ピール強度試験の測定値（ｋｇｆ／５ｍｍ）を記載し、ライニング被膜に破断が確認された場合は「被膜破断」と記載した。また、ピール強度試験については測定場所により測定値が異なることがあるため、その場合、表５，６には測定値を（実際の測定値のうちの最小の値）〜（実際の測定値の最大の値）というように記載した。
評価した結果は、試験例１〜５については表５に、比較例２，３，１０については表６に記載した。
［００５３］
［表５］
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
2009022400.tif 000017
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
［００５４］
［表６］
2009022400.tif 000018
［００５５］
表５，６で示す如く、比較例３，１０は５００時間経過前にブリスターが発生しているのに対し（比較例２は測定不能）、試験例１〜５は５００時間経過後もブリスターの発生が認められなかった。
また、試験例１〜５では、概ね比較例１０以上の密着力を有することが認められた。
上記結果より、本発明に係るライニング被膜は優れた耐食性を有することが分かる。
なお、比較例２は良好な部分については非常に高い密着力が維持されていたものの、多量の薬液を内包するブリスターが耐食テスト中には確認しにくい部分で発生している。この理由としては、比較例２は炭化珪素ウイスカーが多く含有されているため被膜の欠陥が生じやすいからであると判断される。また比較例２の場合、標準的な焼付けでは平滑な表面性も得られず被膜として不適格であった。
［００５６］
＜試験例Ｂ＞
次いで、有機チタネートとフッ素樹脂を含有するプライマー層上に本発明に係るライニング被膜を形成し、当該ライニング被膜の上にさらにフッ素樹脂からなるライニン
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
グ被膜（第二ライニング被膜）を形成した被膜体について評価する（図２参照）。
試験例Ｂに用いるフッ素樹脂複合材料を形成するために、まず基材上にブラスト処理を行い、プライマー層を形成した。
基材としてはステンレス基材であるＳＵＳ３０４（６ｍｍ厚、２００ｍｍ角）を用いた。
プライマー層は下記（イ）と（ロ）を重量比２：３に混合して水で粘度調整を行い、４００℃にて６０分焼付け処理を行った。
（イ）オルガチックスＴＣ−４００（松本製薬工業株式会社製、チタニウムジイソプロポキシビス（トリエタノールアミネート）を８０％含有したイソプロピルアルコール分散）
（ロ）ＥＭ−５１４ＣＬ（三井デュポンフロロケミカル株式会社製、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体ＰＦＡ分散塗料を４０％含有する水分散系塗料）
さらにプライマー層上に表７の複合材料（下層）の欄に示すフッ素樹脂複合材料を塗布し、４００℃にて６０分焼付けを行い、さらにフッ素樹脂複合材料を塗布する工程と３６０℃にて６０分焼付ける工程を３回繰り返すことで、下層（第一ライニング被膜）を形成した。そして、下層の上に表７中の複合材料（上層）の欄に示すフッ素樹脂複合材料を塗布する工程と３４０〜３６０℃にて６０〜１２０分焼付ける工程を繰り返すことで（第二ライニング被膜）を形成し、試験例６〜８及び比較例１１を得た。
また比較例１２としてＳＵＳ３０４基材上にクロム酸を含有するプライマー層を介してＮＦ−２４０（日本フッソ工業株式会社製、ＦＥＰ／ＰＦＡ複合ライニング）を形成した被膜体を用い、比較例１３としてＳＵＳ３０４基材上にクロム酸を含有するプライマー層を介してＮＦ−０２０ＡＣ（日本フッソ工業株式会社製、ＰＦＡライニング）を形成した被膜体を用いた。なお、比較例１２，１３で用いたクロム酸を含有するプライマー層は、その上にフッ素樹脂を形成した場合、優れた耐食性を有するといわれている。
なお、試験例６〜８及び比較例１１〜１３の膜厚はすべて５００μｍ以上とした。
［００５７］
試験例６〜８及び比較例１１〜１３について、塗装・加工性、焼付け後の表面状態、ライニング被膜の膜厚を評価した。評価の方法としては、試験例Ａの（１）〜（３）と同じ方法で行い、結果を表７に示す。なお、表７中には実際の状態についても具体的に
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
記載した。
また、試験例６〜８及び比較例１１〜１３のライニング被膜について、ライニングテスタＬＡ−１５型（株式会社山崎精機研究所製）にて耐食テストを行い、結果を表８に示した。具体的な評価方法は、試験例Ａの（５）〜（７）と同じ方法で行った。なお、表８においては、評価の結果が比較例１２と同様の値であれば○、超える場合は◎、下回る場合は△、値が半分以下の場合は×とした。
［００５８］
［表７］
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
2009022400.tif 000019
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
2009022400.tif 000020
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
［００６０］
塗装・加工性、焼付け後の表面状態については試験例８の焼付け後の表面状態に多少のザラツキが生じたものの、試験例、比較例ともに概ね良好な結果となった。しかし、耐食テストの結果については、ブリスター発生までの時間及び２５０時間後の密着力の両方で、比較例１１〜１３に比して試験例６〜８の方が優れた結果を確認できた。即ち、試験例６〜８は比較例１１〜１３に比して優れた耐食性を示すことが分かる。
［００６１］
また試験例Ｂで用いたプライマー層はフッ素樹脂と有機チタネートを含有するプライマー層であるが、このようなプライマー層は、その上にフッ素樹脂を形成する場合、基材をステンレスとすると、あまり良好な耐食性が得られないことが分かる（比較例１１）。しかし、本発明に係るライニング被膜をプライマー層上に形成することにより、ステンレスを基材として用いた場合でも、非常に優れた耐食性を発揮することが分かる（試験例６〜８）。さらに、試験例７，８で示す如く、上層（第二ライニング被膜）に、炭化珪素をマイクロカプセル化した第一フッ素樹脂と第二フッ素樹脂からなるライニング被膜を用いることにより、より優れた耐食性を有することが分かる。なお比較例１２，１３のようにクロム酸を含有するプライマー層上にフッ素樹脂を形成した場合、優れた耐食性を有するといわれているが、試験例６〜８の耐食性はクロム酸を含有するプライマー層を用いた場合よりも優れており、非常に優れた耐食性を示しているといえる。
産業の利用可能性
［００６２］
本発明に係るフッ素樹脂複合材料及びライニング被膜は、耐久性や耐食性を有する必要のある機器に好適に利用可能である。
図面の簡単な説明
［００６３］
［図１］基材上にプライマー層、ライニング被膜を形成した被膜体の断面図である。
［図２］基材上にプライマー層、第一ライニング被膜、第二ライニング被膜を形成した被膜体の断面図である。
【手続補正書】
【提出日】平成22年2月5日(2010.2.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
（耐食テスト）
作製した試験例１〜５及び比較例２及び３の被膜体に対してライニングテスタＬＡ−１５型（株式会社山崎精機研究所製）にて耐食テストを行った。具体的には、１００℃の温度条件下で、５％塩酸に５００時間曝すことにより、耐食テストを行った。また比較例１０として下層をＭＰ−５０１（三井デュポンフロロケミカル株式会社製、ガラスフレークを１０％、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を５％含有したＰＦＡ粉体塗料、含有するフッ素樹脂のＭＦＲ２ｇ／１０分）、上層をＮＣ−１５３９Ｎ（ダイキン工業株式会社製、ＰＦＡ粉体塗料、含有するフッ素樹脂のＭＦＲ１ｇ／１０分、平均粒径５０μｍ）とするフッ素樹脂ライニング被膜（日本フッソ工業株式会社製、平均膜厚７４２μｍ（最小値７１７μｍ、最大値８２３μｍ））について１００℃の温度条件下で、５％塩酸に３７５時間曝すことにより、耐食テストを行った。そして、試験例１〜５の評価結果を表５に、比較例２，３，１０の評価結果を表６に示した。
具体的には、下記（５）〜（７）の三項目について評価を行った。
（５）初期密着力
塩酸に曝す前のライニング被膜に対して、５ｍｍ幅の範囲においてＪＩＳ  Ｋ  ５４００に規定されるピール強度試験を行うことで、基材との初期密着力を評価した。そして、比較例１０と同様の値であれば○、超える場合は◎、下回る場合は△、値が半分以下の場合は×とした。但し、被膜が破断する場合は膜厚の厚みに依存しているものであるので値にかかわらず○とした。また、表５，６中には具体的な密着力を記載し、ライニング被膜に破断が確認された場合は「被膜破断」と記載した。
（６）ブリスター（膨れ）発生までの時間
１００℃の温度条件下で、５％塩酸に曝した場合のブリスターが発生するまでの時間を測定した。そして、比較例１０と同様の値であれば○、超える場合は◎、下回る場合は△、値が半分以下の場合は×とした。また、表５，６中にはブリスターが発生した具体的な時間も記載した。なお、比較例２については、５００時間後の試験終了時にパッキン近傍の確認しにくい部分でブリスターを確認したが、塩酸の進入も多量に認められており、ブリスターの発生時間を特定することができなかった。
（７）５００時間経過後の密着力
ＪＩＳ  Ｋ  ５４００に規定するピール強度試験により５００時間経過後（比較例１０については３７５時間後）の基材との密着力を評価した。そして、比較例１０と同様の値であれば○、超える場合は◎、下回る場合は△、値が半分以下の場合は×とした。なお、塩酸による処理後のライニング被膜は気相部分と液相部分に分かれるため、夫々において密着力を測定し、表５，６の５００時間経過後の密着力の欄には、上段に気相についての密着力を、下段に液相についての密着力を記載した。また、表５，６中にはピール強度試験の測定値（ｋｇｆ／５ｍｍ）を記載し、ライニング被膜に破断が確認された場合は「被膜破断」と記載した。また、ピール強度試験については測定場所により測定値が異なることがあるため、その場合、表５，６には測定値を（実際の測定値のうちの最小の値）〜（実際の測定値の最大の値）というように記載した。
評価した結果は、試験例１〜５については表５に、比較例２，３，１０については表６に記載した。
【国際調査報告】
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