技術情報誌 Webユニコーン

下地処理技術のご紹介

    • 非「フッ素樹脂」の次世代グレード / 硬質系・非粘着コーティングAμcoat(エーミューコート)
    • ピンホール試験について SERIES-38
    • NF Information
    • フッ素樹脂皮膜の硬さと耐磨耗性について
    • 我が部署紹介 第6回: 開発部
      半導体及びFPD業界の技術発展に大きく貢献しています。
    • 簡単にわかる フッ素樹脂コーティング講座 SERIES-36
      フッ素樹脂コーティングあれこれ
    • NF Information
    • 高精度タイプの剥離帯電防止コーティング「NF-718ECB」
    • 我が部署紹介 第5回:大阪営業部
      「お客様の課題解決」を心掛け、お客様のよき相談相手になることを目指します。
    • 簡単にわかる フッ素樹脂コーティング講座 SERIES-35
      フッ素樹脂コーティングの表面粗さ
    • NF Information
    • 優れた洗浄性、耐食性、防爆安全性を兼ね備えた帯電防止型フッ素樹脂ライニング NF-240EC
    • 我が部署紹介 第4回:東京支店
      お客様の課題を解決のために、適切なご提案を心掛けています。
    • 簡単にわかる フッ素樹脂コーティング講座 SERIES-34
      フッ素樹脂コーティングと伝熱
    • NF Information
    • 高耐久性と長寿命を実現したNFX-0697コーティング
    • 日本フッソ開発秘話 シリーズ1
      帯電防止仕様ECシリーズ
    • 我が部署 第3回 エンジニアリング部
      フッ素樹脂焼付ライニング機器の設計・製作、納入までを一貫して行い、お客様にご満足いただける製品を提供するエンジニアグループです
    • 簡単にわかるフッ素樹脂コーティング講座 Series-33
      コーティングの現場で困ってしまうこと その4
    • NF Information
    • 高耐食性の帯電防止NFX-3650EC-Tライニング
    • 我が部署 第2回 メインGr 品質向上と安全で環境にやさしい職場を目指す
    • 簡単にわかるフッ素樹脂コーティング講座 Series-32
    • コーティング現場で困ってしまうこと その3
    • NF Information
    • タックフリーコーティング
    • NFグループ拠点紹介 シリーズ4 埼玉第二工場・FKR第二工場
    • 簡単にわかるフッ素樹脂コーティング講座 Series-31
    • コーティング現場で困ってしまうこと その2
    • NF Information
    • 超平滑性の新グレードを開発
    • 我が部署[第1回]品質管理課
    • 簡単にわかるフッ素樹脂コーティング講座(その30)
    • コーティング現場で困ってしまうこと(1)
    • NF Information
    • 表面処理技術研究所を開設
    • 拠点紹介-3-本社工場・南大阪工場
    • 簡単にわかるフッ素樹脂コーティング講座(その29)
    • いろいろなコーティング(4)
    • NF Information
    • 日本フッソの技術サービス
    • 拠点紹介-2-フッソコリア[FKR]
    • 簡単にわかるフッ素樹脂コーティング講座(その28)
    • いろいろなコーティング(3)
    • NF Information
    • [食品衛生法]食品、添加物等の規格基準
    • 拠点紹介-1-日本フッソUSA[NFU]
    • 簡単にわかるフッ素樹脂コーティング講座(その27)
    • いろいろなコーティング(2)
    • NF Information
    • ノンメタル・ノンコンタクトシールのご紹介
    • 環境負荷低減への取り組み
    • 簡単にわかるフッ素樹脂コーティング講座(その26)
    • いろいろなコーティング(1)
    • NF Information
    • 環境[安全]アンケート
    • 設立40周年を迎え、心新たに一層の飛躍を誓う
    • 簡単にわかるフッ素樹脂コーティング講座(その25)
    • どのようにコーティングするの?(3)
    • NF Information
    • 機器設計規準書を全面改訂
    • 第18回インターフェックスジャパンへご来場有難うございました。
      SEMICON West 2005 腐食、金属溶出、静電気問題の解決を探る来訪者多数
    • 簡単にわかるフッ素樹脂コーティング講座(その24)
    • どのようにコーティングするの?(2)
    • NF Information
    • 単層構造でも従来のPFAライニングに劣らぬ耐食性を実現
    • 新機能性材料展2005でフッ素樹脂コーティングに大反響
    • 第15回フラットパネルディスプレイ展出展レポート
    • 簡単にわかるフッ素樹脂コーティング講座(その23)
    • どのようにコーティングするの?(1)
    • NF Information
    • フィラーによる改質で実現する構造強化、機械的特性、高機能性
    • 埼玉工場の大型炉稼働開始。第8世代の液晶製造装置にも対応
    • 簡単にわかるフッ素樹脂コーティング講座(その22)
    • フッ素コーティングって何?(3)
    • NF Information
    • コンバーティングショーでフッ素樹脂コーティングの有効性を訴求
    • 剥離による静電気帯電を長期抑制、しかもガラス基板を保護
    • 簡単にわかるフッ素樹脂コーティング講座(その21)
    • フッ素コーティングって何?(2)
    • NF Information
    • 非粘着のためのフッ素樹脂コーティングには適材適所の選択を
    • データベース化した研究と実績から最適の施工を提案
    • 簡単にわかるフッ素樹脂コーティング講座(その20)
    • フッ素コーティングって何?(1)
    • NF Information
    • インターフェックス誌上展示会
    • 簡単にわかるフッ素樹脂コーティング講座(その19)
    • 母材設計とは?(2)
    • NF Information
    • テストと実績分析で求める「現場レベル」での摩耗特性
    • コンポジットベローズが拓く各種製造分野の新たな可能性
    • 簡単にわかるフッ素樹脂コーティング講座(その18)
    • 母材設計とは?(1)
    • NF Information
    • 日本フッソのコーティングがセミコン分野で様々な課題を解決しています。
    • 簡単にわかるフッ素樹脂コーティング講座(その17)
    • フッ素樹脂コーティングの使用決定とは?
    • 日本フッソ工業かわら版
    • 医薬低温合成でもフッ素樹脂は性能を発揮します。
    • 簡単にわかるフッ素樹脂コーティング講座(その16)
    • フッ素樹脂コーティングの安全性とは?
    • 日本フッソ工業かわら版
    • 万一の傷付けにも応急対応が可能です
    • フッ素樹脂ライニングの傷付きメンテナンス体制
    • ISO(品質・管理)への取組みもお客様への商品と考えています
    • 簡単にわかるフッ素樹脂コーティング講座(その15)
    • 日本フッソ工業かわら版
    • さらなるクリーン環境下での精密コーティングに対応します
    • 粘着物がひっつかないタックフリーコーティングの新製品。帯電防止
    • リチルライニング新開発
    • 簡単にわかるフッ素樹脂コーティング講座(その14)
    • 日本フッソ工業かわら版
    • ロールの新しい表面処理。さらなる「摩耗」「傷つき」「付着」「帯電」の課題解決へ!
    • コンバーティング用ロールに多くの採用実績があります。ロールの高速化、コーターの薄膜化に対応実現
    • 簡単にわかるフッ素樹脂コーティング講座(その13)
    • 日本フッソ工業かわら版
    • 粉体処理プロセスにフッ素樹脂ライニングは付着、汚染、腐食トラブルに効果的です。
    • フッ素樹脂コーティングQ&A『粉体処理プロセスにも安心して使用できるの?』
    • 表面硬度を高め、耐摩耗性を向上させた「粉体用」フッ素樹脂。グレード新開発
    • 簡単にわかるフッ素樹脂コーティング講座(その12)
    • 日本フッソ工業かわら版
    • ブロワーの「付着物クリーニング」「腐食による交換」「ゴムライニングの剥離」
      「バランス崩れによる異音発生」「緊急ベアリング交換」で生産ラインを停止させることはありませんか?
    • 精密な加工制度が要求される部分にもフッ素ライニングが使用されています。
      なぜフッ素樹脂ライニングは高速回転しても剥離しないのか?
    • 簡単にわかるフッソ樹脂コーティング講座(その11)
    • 日本フッソ工業かわら版
    • フッ素樹脂コーティングが様々なセミコン分野の課題を解決しています。
      セミコン分野におけるフッ素樹脂コーティングの発揮効果当社の商品はお客様の課題を解決することです。
    • 簡単にわかるフッソ樹脂コーティング講座(その9)
    • 日本フッソ工業かわら版
    • 輸送革命(その1)液体・粉体輸送コンテナへのフッソ樹脂ライニング
    • 輸送革命(その2)液体・粉体輸送コンテナへのフッソ樹脂ライニングのメリット。
      輸送革命タンクローリーへのフッソ樹脂ライニング
    • 簡単にわかるフッソ樹脂コーティング講座
    • 日本フッソ工業かわら版
    • フッ素樹脂ライニング採用におけるリスクマネジメント
    • 「より安く、間違いのない」フッソ樹脂ライニング選定のポイント。
      ライニングの選定事例
    • 簡単にわかるフッソ樹脂コーティング講座
    • 日本フッソ工業かわら版
    • 粘着物が「ひっつかない」高粘着物専用コーティング
    • INCHEM TOKYO99(国際化学技術総合展)に出展
    • ISO9001の登録ができました
    • 簡単にわかるフッソ樹脂コーティング講座
    • 日本フッソ工業かわら版
    • 超平滑非粘着グレードの紹介の予定
    • 代表的な課題解決の実績例
    • 簡単にわかるフッソ樹脂コーティング講座
    • 日本フッソ工業かわら版
    • 世界最大級の厚膜焼付ライニング工場竣工
    • リチルライニングの技術的特長
    • リチルライニングの実績例
    • リチルライニングの新グレード「NF-726ELのご紹介」
    • 粉塵爆発防止の決め手-帯電防止フッ素ライニングのご紹介
    • フッ素ライニングで粉塵爆発防止を実現-帯電防止グレード(ECグレード)の紹介
    • 簡単にわかるフッソ樹脂コーティング講座
    • 日本フッソ工業かわら版
    • 国際医薬品製造技術総合展に出展
      "フッソ樹脂コーティングの非粘着性に大きな注目が集まりました"
    • 缶体設計から全て当社にお任せください
    • 簡単にわかるフッソ樹脂コーティング講座
    • 日本フッソ工業かわら版
    • シビア品質管理が求められるお客様へのフッソライニングのご提案
    • フッソライニング製リアクターの導入例
    • 簡単にわかるフッソ樹脂講座「フッソ樹脂コーティングて何?」
    • 日本フッソ工業かわら版
    • これからの日本フッソが目指すもの「新社長ごあいさつ」
    • 製造工程の異物混入を防ぐ「切り札」のご紹介
    • 日本フッソ工業かわら版
    • 高純度焼付ライニング「リチルピュア」
    • 日本フッソアメリカ現地状況のご報告
    • 営業システムのご紹介

日本フッソでは、フッ素樹脂コーティングの優れた性能を、より厳しい使用条件下でも発揮できるようにするため、さまざまな技術の研究・開発に取り組んでいます。今回はその中で、耐食性能を高めることを目的とした「コーティングの下地処理技術」についてご紹介してまいります。

耐食ライニングの新規技術について

フッ素樹脂ライニングは、非粘着性が高く、離型性に優れ、摩擦係数が低く、かつ高純度で溶出イオンがほとんどない等の優れた性質を持っています。

日本フッソでは、フッ素樹脂の焼付耐食ライニングの優れた性能を、より厳しい環境下でも発揮できるようにするための技術開発に取り組んでいます。今回はその中で、耐食性の向上を目的とした「ライニングの複合化技術」についてご紹介いたします。

耐食ライニングと浸透について

フッ素樹脂は耐薬品性に優れた材料のため、ほとんどの薬品に対して、腐食されることはありません。耐食用途におけるフッ素樹脂ライニング被膜剥離の主な原因は、薬品の浸透です。この浸透とは、有機高分子であるフッ素樹脂に熱振動によって生じる「細孔」を気体が拡散し通過する現象で、全ての有機樹脂に存在する問題です。

その浸透量は、

で現されます。また、母材に密着した焼付ライニングの場合、浸透物がライニング被膜の内部で飽和すると、浸透の圧力差がゼロとなり、実質上浸透が停止するため、より長期間使用することが出来ます。(図1参照)

耐食性向上としての複合化技術

浸透量を少なくする方法として、被膜を厚くする方法が考えられます。

しかしその厚膜化には問題があります。膜厚が厚くなればなるほど、フッ素樹脂固有の残留収縮応力が大きくなり、少量の浸透による密着力低下でも被膜剥離につながります。また凹コーナー箇所ではさらに大きな収縮力がかかってきます。

日本フッソでは耐食性向上として、厚膜化ではなく、複合化に注目しました。それが、

  • 下地処理による接着力の強化と、
  • メッシュによる収縮防止です。

それぞれについて、生産技術の開発を計ってきました。

下地処理による接着力の強化

フッ素樹脂被膜と母材の界面に、フッ素樹脂被膜とも、母材ともより強固に接着し、耐薬品性の高い層がある場合、浸透による密着力の低下は大幅に改善されます。セラミック・耐食金属等、ご使用条件によって、選定された耐食材料による溶射層がこれに相当します。

この溶射層は、母材に対して溶着することによって強固な密着力が得られます。かつ、フッ素樹脂被膜とは、溶射表面の凹凸による表面積の拡大とアンカー効果によって接着します。浸透物がフッ素樹脂被膜と溶射層の界面に達しても、溶射層が耐食材料であるため腐食は進まず、長期間にわたって安定して使用できます。

この下地処理技術の効果を下記(表1参照)の腐食環境において比較してみますと、溶射しない従来の場合では半年で被膜剥離したものが、Ni-Cr溶射により5年以上使用して、異状なく継続使用できています。

下地処理による接着力強化の実績
下地処理 性能比 使用条件 フッ素樹脂
Ni-Cr溶射 50μm 5年以上 変化ナシ 120°C塩酸系の反応槽 PFA0.6㎜仕様
ナシ 半年で被膜剥離

メッシュによる収縮防止

フッ素樹脂被膜の残留収縮応力を除去する対策として、従来は耐薬品のあるガラス、カーボンファイバー等の材料の充填が行われていました。

しかし、充填材の使用は収縮率を何分の1かに押さえることは出来ますが、ゼロにすることは出来ません。なおかつ、フッ素樹脂と充填材には界面が存在し、高温の塩酸、弗酸等の非常に浸透性の高い薬品はこの界面を通過するという問題がありました。

こうした、非常に厳しい腐食環境下に対応するためには、充填材なしでライニング被膜の収縮性をゼロにする必要があります。

この問題に対する日本フッソの回答がメッシュライニングでした。母材表面には充填材が含まれないフッ素樹脂が接着しており、フッ素樹脂被膜内には、収縮防止のため耐食材料のメッシュが張りめぐらされています。かつ、メッシュはフッ素樹脂被膜によってピンホールのないように保護されています。

このメッシュ技術の効果を下記(表2参照)の腐食環境において比較してみますと、ステンレスメッシュがなく、充填材によって収縮防止がはかられた従来の場合では3ヶ月で全面被膜剥離したものが、ステンレスメッシュのサポートにより2年以上使用して、異状なく継続使用できています。

下地処理による接着力強化の実績
下地処理 性能比 使用条件 フッ素樹脂
ステンレスメッシュ 2年以上 変化ナシ 100°Cの濃弗酸+硫酸の反応槽 PFA2㎜仕様
ナシ 3ヶ月で全面剥離

さいごに

このように優れた特性を持つフッ素樹脂焼付ライニングにより、少しでも世の中に貢献できるよう、日本フッソでは日々研究開発に取り組んでいます。

もちろん耐食ライニング以外でも、表面処理技術の開発に取り組んでいますので、次号以降でそれらについてもご紹介し、問題解決にご協力させていただきたいと思います。

ご参考までに、それぞれのライニング被膜断面の写真を添付しました。

研究室 中西 智昭

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