JP2003266542A - フッ素樹脂複合板材の製造方法及びその装置 - Google Patents

フッ素樹脂複合板材の製造方法及びその装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 最良の性能のフッ素樹脂複合板材を製造可能
なフッ素樹脂複合板材の製造方法及びその装置を提供す
る。 【解決手段】 主に赤外線照射などの加熱を利用しフッ
素樹脂板材１０とグラスファイバー布３０をフッ素樹脂
の溶解点以上の温度に加熱し、さらに、装置中の温度制
御ローラーユニットｄ１〜ｄ４によりフッ素樹脂板材と
グラスファイバー布を圧着する。しかも、該製造工程は
低張力の条件下でフッ素樹脂板材に片側局部加熱により
フッ素樹脂の溶解点以上の温度に加熱するため、熱量と
応力のフッ素樹脂特性に対するマイナスの影響を防止す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一種のフッ素樹脂複
合板材の製造方法及びその装置に関する。特に一種の最
良の性能のフッ素樹脂複合板材を製造可能なフッ素樹脂
複合板材の製造方法及びその装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】フッ素樹脂は優れた耐熱性、耐化学薬品
腐食性、及び高純度という特性を具えるため、現代産業
における高純度化学品の製造、保存、運搬等のの使用環
境に非常に適している。例えば、半導体を製造するハイ
テク産業においては、使用する化学品の純度、或いはこ
れら化学品を入れる容器のクリーン度共に、非常に厳格
な基準が設定されている。一般に見られるフッ素樹脂材
料にはポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、四フッ化エ
チレン-パーフロロアルキルビニルエーテル共重合樹脂
(PFA)、フッ化エチレンプロピレン共重合物(FEP)、四フ
ッ化エチレン-エチレン共重合樹脂(ETFE)、三フッ化塩
化エチレン樹脂(PCTFE)、三フッ化塩化エチレン・エチレン 共重
合体(ECTFE)、 ポリフッ化ビニリデン（PVDF）等があ
る。これらにより製造する板材で化学品を保存すること
により、耐腐食性と化学品の純度維持を実現することが
できる。しかし、公知のフッ素樹脂材料で製造する板材
は上述の特性を具えてはいるが、フッ素樹脂は優れた表
面張力抗粘着性をも具えるため、設備基材を相互に接着
固定する時の困難を招いている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記公知構造の欠点を
解決するため、本発明はフッ素樹脂複合板材の製造方法
及びその装置の提供を課題とする。それは、加熱と残留
応力に関するフッ素樹脂特性に対するマイナスの影響を
防止することができる。またそれは、別種の強化材シー
トなどの補強材と設備における基材接着固定手段を提供
することができ、公知のフッ素樹脂と基材の粘着関係を
改善することができる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は下記のフッ素樹脂複合板材の製造方法及び
その装置を提供する。それは主に、赤外線などの輻射加
熱源を利用しフッ素樹脂板材とグラスファイバー布をフ
ッ素樹脂の溶解点以上の温度に加熱し、さらに、装置中
の温度制御ローラーユニットによりフッ素樹脂板材とグ
ラスファイバー布を圧着する。しかも、該製造工程は低
張力の条件下でフッ素樹脂板材に片側局部加熱によりフ
ッ素樹脂の溶解点以上の温度に加熱する。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１が示すように、本発明の装置
は以下の構成を含む。フッ素樹脂板材供給コイルを設置
し供給する張力調整軸台１１、フッ素樹脂薄膜供給コイ
ルから供給する張力調整軸台２１、グラスファイバー布
供給コイルから供給する張力調整軸台３１、ローラー１
２、２２、３２。第一ガイドローラーa。予熱炉５、該
予熱炉５内に設置する上層加熱器５１、下層加熱器５
２。第二ガイドローラーb。上層高温溶接加熱器６１、
下層高温溶接加熱器６２。上ローラーc１、下ローラーc
２を含む第三ガイドローラーc。定型用熱風機７。ロー
ラーd、複数の温度制御ローラーユニットd１、d２、d
３、d４。高電圧漏電検査測定装置ローラーユニットe
１、e２。PVC粘着膜供給コイルから供給する張力調整軸
台８、伝動ローラー８１、８２。完成品巻取りローラー
９。
【０００６】本発明の製造工程は以下のステップを含
む。 １．フッ素樹脂板材１０とフッ素樹脂薄膜２０（PFA 或
いはFEP薄膜。PTFE複合板材は必要に応じて使用）とグ
ラスファイバー布３０等の材料を、図１が指示する順序
に従い準備エリアにおいて個別の張力調整軸台１１、２
１、３１上に設置する。 ２．順序に従い設置した材料１１、２１、３１を個別に
ローラー１２、２２、３２を経てガイドし、同位置に集
結させる。続いて、第一ガイドローラーaを経由し予熱
エリアに送入する。該予熱エリアにおいて使用する予熱
炉５内には上層輻射加熱器５１と下層輻射加熱器５２を
有し、材料の規格に応じてそれぞれ調整する。該予熱炉
５の熱源温度設定値は、フッ素樹脂板材の厚さ、製造工
程の生産速度等のファクターに応じて調整する。しか
も、フッ素樹脂板材の予熱後の材料温度はフッ素樹脂板
材溶解点以下の温度に制御されていなければならない。 ３．予熱が完了した複合材料は該第二ガイドローラーb
を経由し、溶融エリアへと進入する。該溶融エリア上層
の半円形高温輻射加熱器６１は、低張力条件下で外側照
射により、該フッ素樹脂板材１０の外側局部をフッ素樹
脂溶解点以上の温度に加熱する。この時、該フッ素樹脂
板材１０と接触する該第三ガイドローラーc上ローラーc
１の表面温度はフッ素樹脂板材溶解点以下の温度に制御
されていなければならない。該フッ素樹脂板材１０は該
半円形高温輻射加熱器６１を離れ、該下ローラーc２に
進入する前に熱風機７を使用し、該グラスファイバー布
３０の表面を加熱することもできる。これにより、該グ
ラスファイバー布３０の温度を該フッ素樹脂板材１０と
同一の温度にする。しかも、該下ローラーc２は下層半
円形高温輻射加熱器６２を経てフッ素樹脂溶解温度まで
加熱される。こうして、該フッ素樹脂板材１０と該グラ
スファイバー布３０は溶接可能な状態を形成する。これ
により、該上ローラーc１と該下ローラーc２間の間隙に
おいて、フッ素樹脂複合板材の最終完成品の厚さに基づ
き調整する。すべての材料はこの条件下で最良の溶接効
果を達成することができる。 ４．加熱完成後の複合材料１０、２０、３０はローラー
dにより圧着エリアに導引される。該圧着エリアの温度
制御ローラーユニットd１、d２、d３、d４を利用し、該
複合材料の溶接補助圧着を実施する。同時に、熱処理を
合わせて行い、複合板材の応力残留を防止する。また同
時に、フッ素樹脂複合板材の結晶性を制御する。 ５．圧着完成後のフッ素樹脂複合板材は品質検査エリア
に輸送され、該品質検査エリアにおいて、高電圧漏電検
査測定装置ローラーユニットe１、e２を用い、該フッ素
樹脂複合板材に孔、或いは破れ等の欠陥がないかを検査
する。 ６．検査通過後のフッ素樹脂複合板材９１は包装エリア
を経て伝動ローラー８１、８２を通り、PVC膜８aを片面
に接着する。続いて、完成品巻取りローラー９を経てす
べての工程を終了する。
【０００７】上記において、実際に生産する２．５ｍｍ
のPTFE複合板材を例とし、予め設定する数値は以下の通
りである。 PTFE複合板材１０の厚さ：２ｍｍ PFA薄膜２０の厚さ：０．１２７ｍｍ グラスファイバー布３０の厚さ：０．５ｍｍ 張力調整軸台１１，２１，３１の張力：１５０ｋｇ 予熱炉の上層輻射加熱器５１の温度設定値：３００℃ 予熱炉の下層輻射加熱器５１の温度設定値：２５０℃ 溶融エリア上層の半円形高温輻射加熱器６１の温度設定
値：４００℃ 溶融エリア下層の半円形高温輻射加熱器６２の温度設定
値：３６０℃ 溶融エリア上ローラーc１の温度設定値：３００℃ 溶融エリア下ローラーc２の温度設定値：３３０℃ 溶融エリア上ローラーc１と下ローラーc２間の間隙設定
値：２．５ｍｍ 溶融エリア熱風機７の温度設定値：４００℃ 圧着エリア温度制御ローラーdの温度設定値：３３０℃ 圧着エリア温度制御ローラーd１の温度設定値：３００
℃ 圧着エリア温度制御ローラーd２の温度設定値：２５０
℃ 圧着エリア温度制御ローラーd３の温度設定値：８０℃ 圧着エリア温度制御ローラーd４の温度設定値：２０℃ 品質検査エリア高電圧漏電検査測定装置ローラーe１、e
２の検査測定設定値：DC２００００V PVC膜８aの厚さ：０．３ｍｍ 製造工程の進行速度：５M/Hr
【０００８】上記製造工程において、実際に生産するこ
とができる厚さ２．５ｍｍのPTFE複合板材は以下の物性
を有する。 １．比重：２．１７４（加工前のPTFE板材の比重は２．
１８２） ２．PTFE板材とグラスファイバー布間の剥離強度値：2
1.9N/cm
【０００９】
【発明の効果】上記のように、本発明によりフッ素樹脂
板材とグラスファイバー布は溶接により複合式の板材と
成り、これにより設備基材の相互接着性をより堅固にす
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置を利用しフッ素樹脂複合板材を製
造する製造工程の状態図である。
【符号の説明】
１０ フッ素樹脂板材 １１ フッ素樹脂板材を巻き取り設置する張力調整軸台 １２ ローラー ２２ ローラー ３２ ローラー ２０ フッ素樹脂薄膜 ２１ フッ素樹脂薄膜を巻き取り設置する張力調整軸台 ３０ グラスファイバー布 ３１ グラスファイバー布を巻き取り設置する張力調整
軸台 ５ 予熱炉 ５１ 上層加熱器 ５２ 下層加熱器 ６１ 上層半円形高温輻射加熱器 ６２ 下層半円形高温輻射加熱器 ７ 熱風機 ８ PVC粘着膜を巻き取り設置する張力調整軸台 ８a PVC膜 ８１ 伝動ローラー ８２ 伝動ローラー ９ 完成品巻取りローラー ９１ フッ素樹脂複合板材 a 第一ガイドローラー b 第二ガイドローラー c 第三ガイドローラー d ローラー d１ 温度制御ローラーユニット d２ 温度制御ローラーユニット d３ 温度制御ローラーユニット d４ 温度制御ローラーユニット e１ 高電圧漏電検査測定装置ローラーユニット e２ 高電圧漏電検査測定装置ローラーユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F100 AG00B AK17A BA02 DG01B DG11B DH00B EC01 EC012 EJ42 EJ422 GB41 4F211 AA16 AC03 TH06 TN01 TN24 TN28 TQ03 TQ09 TW39 TW41

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】主に以下の製造工程を含み、 １．フッ素樹脂板材と強化繊維シートなどの複合材を一
    緒に予熱エリアに送入し、低温熱源の加熱を利用し、す
    べての材料を低張力の条件下で均一に予熱し、フッ素樹
    脂板材の応力残留を防止し、しかもフッ素樹脂板材の予
    熱後の材料温度はフッ素樹脂板材溶解点以下の温度に制
    御し、 ２．予熱が完了したフッ素樹脂板材と複合材はガイドロ
    ーラーを経由し、溶融エリアへと進入し、高温熱源によ
    り片側加熱を行い、低張力の条件下でフッ素樹脂板材の
    片側局部をフッ素樹脂溶解点以上の温度に加熱し、これ
    によりフッ素樹脂板材は溶着性を具え、 ３．高温加熱完了後の複合板材をローラーにより圧着エ
    リアへとガイドし、圧着エリアの温度制御ローラーユニ
    ットを利用し、該複合材料の溶着補助圧着を実施し、同
    時に、熱処理を合わせて行い、複合板材の応力残留を防
    止し、また同時に、フッ素樹脂複合板材の結晶性を制御
    することを特徴とするフッ素樹脂複合板材の製造方法。
  2. 【請求項２】前記圧着完成後のフッ素樹脂複合板材は品
    質検査エリアに輸送され、該品質検査エリアにおいて、
    高電圧漏電検査測定装置ローラーユニットを用い、該フ
    ッ素樹脂複合板材に孔、或いは破れ等の欠陥がないかを
    検査することを特徴とする請求項１記載のフッ素樹脂複
    合板材の製造方法。
  3. 【請求項３】前記検査通過後のフッ素樹脂複合板材は包
    装エリアを経て伝動ローラーを通り、PVC膜を片面に接
    着し、続いて、完成品巻取りローラーを経てすべての工
    程を終了することを特徴とする請求項２記載のフッ素樹
    脂複合板材の製造方法。
  4. 【請求項４】前記予熱エリアの熱源は低温の輻射加熱で
    あることを特徴とする請求項１記載のフッ素樹脂複合板
    材の製造方法。
  5. 【請求項５】前記予熱エリアの熱源温度設定値はフッ素
    樹脂板材の厚さ、製造工程の生産速度等のファクターに
    応じて調整することを特徴とする請求項１、或いは４記
    載のフッ素樹脂複合板材の製造方法。
  6. 【請求項６】前記溶融エリアの熱源は高温輻射加熱であ
    ることを特徴とする請求項１記載のフッ素樹脂複合板材
    の製造方法。
  7. 【請求項７】主にフッ素樹脂板材コイルを設置する張力
    調整軸台、フッ素樹脂薄膜コイルを設置する張力調整軸
    台、グラスファイバー布コイルを設置する張力調整軸
    台、 該各材料を導引するローラー、 該各材料を集める第一ガイドローラーa、 内部に予熱炉を設置する予熱エリア、 第二ガイドローラーb、 内部に上層高温溶着加熱器、下層高温溶着加熱器、上ロ
    ーラー、下ローラー、定型用熱風機、複数の温度制御ロ
    ーラーユニットを設置する溶融エリア、 完成品巻取りローラーを含み、 予熱後のフッ素樹脂複合板材は、該第二ガイドローラー
    を経由し、溶融エリアへとガイドされ、該溶融エリア上
    層の高温加熱器により、低張力の条件下で外側輻射加熱
    により、該フッ素樹脂板材の外側局部をフッ素樹脂溶解
    点以上の温度に加熱し、この時、該フッ素樹脂板材と接
    触する上ローラーの表面温度はフッ素樹脂板材溶解点以
    下の温度に必ず制御し、該フッ素樹脂板材は上層高温輻
    射可熱器を離れ、該下ローラーに進入する前に熱風機を
    使用し、該グラスファイバー布の表面を加熱し、該グラ
    スファイバー布の温度を該フッ素樹脂板材と同一の温度
    にし、しかも、該下ローラーは下層高温輻射加熱器を経
    てフッ素樹脂溶解温度まで加熱され、こうして、該フッ
    素樹脂板材と該グラスファイバー布は溶着可能な状態と
    することを特徴とするフッ素樹脂複合板材の製造装置。
  8. 【請求項８】前記圧着完成後のフッ素樹脂複合板材は品
    質検査エリアに輸送され、該品質検査エリアにおいて、
    高電圧漏電検査測定装置ローラーユニットを用い、該フ
    ッ素樹脂複合板材に孔、或いは破れ等の欠陥がないかを
    検査するようにしたことを特徴とする請求項７記載のフ
    ッ素樹脂複合板材の製造装置。
  9. 【請求項９】前記溶融エリアと完成品巻取りローラー間
    にはPVC膜を巻き設置した張力調整軸大及び伝動ローラ
    ーを設置し、検査を通過したフッ素樹脂複合板材は包装
    エリアを経て伝動ローラーを通り、該PVC膜を片面に接
    着し、続いて、完成品巻取りローラーを経てすべての工
    程を終了するようにしたことを特徴とする請求項７記載
    のフッ素樹脂複合板材の製造装置。
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