TW314542B - - Google Patents

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經濟部中央揉準局貝工消费合作社印装 314542 ΑΊ Β7 五、發明说明（） 本發明一般係有關保護基隽上一種塗覆，如一種不黏 性塗覆之黏性組成，更詳細地，係有藺能直接施用在處理 或未處理過的基質Μ保護該基質上一或多種塗覆之一種黏 性組成或底漆。 氟聚合物樹脂如聚四氟乙烯樹脂（PTFE)，氟化乙烯丙 烯樹脂（FEP)，全氟烷氧基樹脂（PFA)，或其組合己知具有 較優良的不黏性特性。因此，這類樹脂用於多種工業中， 如用於烹調用具業用Μ減少食品沾黏到烹調用具上。因為 氟聚合物樹脂之不黏性質，很難讓該塗覆良好地黏合至基 ' 質上。 傅統地，黏性樹脂或底漆是用來使氟聚合物表漆更好 地黏至基質上。一般而言，這類底漆是一種高溫黏合樹脂 如聚醯胺亞胺樹脂（ΡΑΙ)，聚醚《樹脂（PES〉或聚苯烯硫化 物樹脂（PPS)和一種氟聚合物樹脂之组合。這些底漆的性 能依所用塗覆的層化而定。該層化係導致於富含高溫黏合 劑之塗覆在底部而富含氟聚合物的塗覆在頂部之故。該富 含黏合劑的底層使其能私合至基質上，而該富含氟聚合物 的頂層提供了後來氟聚合物表漆能藉高溫熔結而和其融合 之一層塗覆。 這類糸統的性能最佳也只是中等而己。這些底漆的底 層並非純的黏合劑樹脂。因此，需要藉由機槭（如磨砂） 或化學（如蝕刻）方式來粗糙化基質，以協助底漆將表漆 漆留在基質上。同時，在底漆中需要相當多層的氟聚合物 樹脂，Μ提供能良好地鍵結其後之氟聚合物表漆之含足夠 本紙張尺度適用中國國家梂準.（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐） 83. 3.10,000 (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁)

Α7 Β7 五、發明说明（） 多氟聚合物樹脂之頂層。在底漆中之氟聚合物樹脂是不利 的，因其減少底漆黏合至基質上，及因氟聚合物樹腊之熱 塑性而造成軟的，易受損的底漆。 克服這些缺點的方法包括在底漆中加入雲母粒子，陶 器填充劑，或金屬薄片，Μ增加底漆的硬度。然而，造類 之添加並不增進表漆之黏合至基質上。 也昝試圖將不黏性塗覆糸統應用到未處理之平滑基質 上。在美國專利第5, 049,437號，给5, 071，695號，第 5, 079, 073號公開了一種塗覆組成，其包括施用至基質之 內層漆，含有全氟化碳樹脂及施用在該内層漆上之一種底 子，及含有全氟化碳樹脂及施用在該primer之表漆。依據 這些專利，高熔黏度之氟聚合物塗覆在基質上之黏合是由 底子中化學引發之'層化或濃度梯度之形成而逹成的。然而 ，這些專利中公開之塗覆組成具有上述之相同問題。 需要提供用於不黏性塗覆糸統之底漆，其中該不黏性 塗覆牢固地固定在底漆上，及該底漆牢固地黏合至平滑或 粗糙化的基質。 本發明提供一種基質的塗覆条統，包括一種具有粉末 分散其中之高溫聚合物樹脂，其中該粉末之構形使得底漆 具有能以塗覆物質灌注的吸收的海綿狀之結構。 一般而言，本發明提供一種基質，其具有Μ底漆施用 及使牢固於其上之一表漆，如一種不黏性塗覆。該不黏性 塗覆可爲多種氟聚合物樹脂之一，如PTFE，FEP，PFA，或 其組合。該不黏性塗覆是Μ底漆或底子物質而固定在該基

F (请先»讀背面之注$項存填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度逍用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 83. 3. 10,000 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（） 質上。該底漆含有高溫黏合劑物質。較佳的黏合劑應具有 高強度、靭度、硬度及抗磨性，及較佳的高溫特性。該黏 合劑可為熱固性樹脂，如矽膠聚合物，特別是矽膠樹脂。 該黏合劑亦可為高溫熱塑性聚合物如PAI , PES及PPS或其 摻合物。雖然該黏合劑可包括一定暈之氟聚合物，但這並 非必要的。該底漆進一步包括均一地分散於黏合劑之粉末 。該粉末可為任何能使底漆成爲海綿狀的性質，足Μ抓住 其表漆之物質之一。已發現實質上純的細絲鎳粉末是較佳 的粉末之一。 本發明的底漆之優點之一是對有或無粗糙化前處理之 金屬、玻璃或陶器基質具有非常好的黏箸性。 本發明底漆的另一値優點是在底漆中含一些或不具氟 聚合物情況下，氟聚合物塗覆物能牢固地定在底漆中。 本發明底漆的另一個優點是其具有對不黏性塗覆有利 之高抗磨性及抗刮傷性。 本發明提供了一種用於施用氟聚合物塗覆至金屬或陶 器基質之底漆。該底漆包括ΡΑΙ樹脂及實質上纯鎳的絲狀 粉末之均態混合物。’錁粉末之添加至ΡΑΙ樹脂形成具有粗 的表面及含有彼此連接管道之內部結構之海綿狀混合物。 當施用一種氟聚合物塗覆至該底漆時，該底漆吸收樹脂及 讓樹脂堅固地定於其中。底漆表面的鎳絲狀物向上定在及 黏附至聚氟化物塗覆。因此，本發明減少或除去了在底漆 中一分開的氟聚合物層之需求。反而，藉由氟聚合物塗覆 機械式定在底漆之粗糙表面及彼此連接的管道而達到好的 本紙張尺度逋用中國圉家標率（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -6 — 83. 3. 10,000 (請先《積背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標隼局員工消費合作社印— 314542 A7 B7 五、發明説明（) 內漆的黏附。 本發明，在另一方面，包括裂備一種能讓氟聚合物塗 覆施用至一基質的底漆之方法。該方法包括將高溫黏合樹 脂，較佳是一種PAI樹脂，溶於N-甲基吡咯烷酮（NMP)中 而形成溶液之步驟。在溶液中加入一種表面活各劑，較佳 是乙氧化的四甲基癸炔二醇，及水，而形成含有懸浮於水 / ΝΜΡ混合物之ΡΑΙ樹脂之小塊狀之分散液。在此混合物 中緩慢加入絲狀的錁粉末，混合直至形成均態之混合物及 得到所要的#度。然後將該混合物施用在一基質上及乾燥 ，而產生一種底漆具有内部海綿狀構造及粗糙的表層表面 其包括自ΡΑΙ樹脂往上伸之絲狀及能夠將至少一完成塗 S定在底漆。接著，將一種氟聚合物塗覆施用在底漆。 圖形之簡S紗沐 第1圖是顯示塗覆了依本發明原理製備的底漆之鋁基 質的表面之掃瞄電子顯徹圖； 第2圖是第1画部分之放大圖； 第3圖是播瞄電子顯撤圖，特別顯示第1圖底漆之切 面圖；及 第4圖是第3圖部分之放大画。 ’ 較佳奮旃例紗沭 依據本發明，提供了一種不黏性塗覆系統，其特別適 用於食品工業，用在用於製備食品之烹調用具及電器用品 上。然而，本發明也能作為工業之用，特別是電器/電子 ，機動車輛，辦公室影印機，及航太工桊。 (請先聞讀背面之注Wh項再填寫本頁) •i-rej 本紙張尺度適用中國國家裸準（CNS ) A4規格（210X297公簸） -7 83. 3. 10,000 A7 ____ · B7 五、發明説明（）. 在本發明之示範實.施例中，一種聚醸胺亞胺（PAI)樹 脂和一種絲狀金屬粉末混合而產生一種具有粗楢表面及一 種含有彼此相連管道的内部結構之海線狀底漆。該管道之 後將被不黏性*聚合物塗覆物所灌注。較佳的絲狀粉末是 絲狀錁粉末，如那些Novamet Corp.，INCO公司之分支部 門，之商品化者。較佳的絲狀鎳粉末之典型之化學分析如 下： 碳 至多0.25 (重量百分比） 氧 至多0. 15 1 硫 至多0. 001 鐵 至多0.01 其他元素 微量 鎳 其餘部分 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 該錁絲狀粉末的物理性質包括平均粒子大小自2.2至 3.3撤米，較佳2.3至2.8微米。這些大小是由Fisher次篩 大小測定器所測定。該粉末之表觀密度自0. 5至1. 0 g/ cc ，較佳自0.5至0.65 g/cc。最後，比表面面積自0.58至 0.68 M2/g。較佳的鎳粉末是Μ熱分解羰基鎳而製備的， 及實質上不含其他任何上述提及之金屬雜質。 在製備底漆時，製備了 ΡΑΙ之分散體。該分散體是在 劇烈搜拌下將ΡΑΙ樹脂溶於Ν-甲基吡咯烷嗣中，而形成35 :65 ΡΑΙ:ΝΜΡ (重量百分比）之溶液，其然後在劇烈混合 下缓慢地加至去離子水及一種如Surfynol 440 (可自Air Products and Chemicals Inc.取得）之表面活性劑之混 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 8 83. 3.10,000 Α7 Β7 五、發明説明（） 合物中。這造成PAI樹脂以小凝结物的形式沈澱。這些凝 結物將藉由磨碎而將大小進一步地減小，較佳是在球磨機· 中14-16小時。為了顔色可在分散體中加入碳黑。將分散 體自球磨機中排出，然後Μ另外的去離子水沖洗球磨機。 最後的分散餹是ΡΑΙ樹脂粒子在水/ΝΜΡ混合物中之流體 一- 、穩定的分散謾。 ΡΑΙ分散髏成分之較佳組成如下： 去離子水 47.2(重量百分比） ΡΑΙ樹脂给液 47.8

Surfynol 440濕潤劑 1.0 槽法炭黑 4.0 以中度攪拌將鎳粉末緩慢地加至PAI分散體中。在添 加完成後，繼續S拌直到混合物為均態。然後加入去‘離子 水直到逹到所要的黏度。 最終底漆之較佳組成如下： PAI樹脂之分散髏 65.3 (重量百分比） 絲狀_ 22.4 去離子水 12.3 經濟部中央揉準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) t 該底漆可用空氣霧化噴槍施用在金屬或陶器基質上。 不需要傳統上用來增強不黏性塗覆至基質之黏附之另外的 -粗糖化，該底漆至基質之黏附即非常良好。然而，以磨砂 或化學蝕刻之粗糙化可和本發明一起使用，以增強底漆至 基質之黏附。 · 可Μ水稀釋的形式而將底漆施用在基質上。所用底漆 本紙張尺友適用中國國家榡率（CNS ) A#規格（2Ι〇χ297公釐） 两9 83.3.10,000

經濟部中央榡準局員工消費合作杜印I 314542 五、發明説明（） 的用量是使足Μ逹到0.5至2.0 nils ( 12. 5至50撤米）之.： 乾燥薄膜厚度，較佳0.9至1.2 ails (22.5至30·微米）， 是以電子薄膜厚度計量器所測量。該底漆在約2pOT (93 Ό)的溫度乾燥約2分鏡。 所產生的乾燥底漆的外觀是粗的，海線狀的及糾結的 。參照第1及第2圈，當塗覆施用在鋁基質上之掃瞄電子 顯微圖說明了該塗覆之表面是均一地粗糙及海綿狀的。參 照第3及第4圖，該塗覆截面之類似的顯微圖顯示該金屬 絲向上升而固定及支撐後來之氟聚合物完成漆。利用唱針 型的輪II測量器測量之底漆的表面粗糙度得比平滑表面多 150-190 微英时 AA。 · 底漆的内部海綿狀的性質，大大地影繼了以電子測量 器測量之簿膜厚度。當測置每單位髖積乾燥底漆之實際施 用重量時，_現該量相當於該電子测童器實際測量所得厚 度之女之實心塗覆的董=此發現證實該塗覆之海綿狀待性 〇 底漆内部管道結構之形成及適當的表面粗糙度對後來 該不黏性氟聚合物完成漆之黏附至底漆非常重要。 在乾燥該底漆後，可將一或二種不黏性氟聚合物完成 漆施用至底漆。這類完成漆主要是，但非完全是，由聚四 氟乙烯（PTFE)之含水分散體組成的，許多可以重量濃度50 -60%固體之商品取得。其他成分包-括金屬性雲母色素， 濕潤劑，消泡劑及增稱劑，及如丙烯酸或矽樹脂之其他膜 形成樹脂之乳膠或分散體。一般，中層漆及表漆是分別Μ 本紙張尺度適用中國爾家標準（CNS ) Μ規格（210X297公釐） -1〇 - 83. 3. 10,000

經濟部中央標準局員工消費合作社印装 A7 B7 _^_ 五、發明説明（） 乾薄膜厚度0.4 ·ί1 ( 10撖米）施用。在短暫的乾燥部駿 後，整傾塗覆条统在介於750° -820Τ ( 400-438C)的溫 度固化约5分鏡。 所產生的塗覆糸統特別特用於用來製備食品之烹調用 具及鬣器用品上。抗切剌及抗磨擦消I試顯示和傳统«聚合 物塗覆集統比較，該糸統之性能至少好二倍。例如，用# 7447 SCOTCHBRITE™墊來磨蝕所述塗復及傳統塗覆的表面 。該磨蝕是藉由纘床來完成，其Μ—固定壓力將墊子放在 塗覆的表面及Μ 460 rPB旋轉。記錄要磨穿該塗覆所需的 時間，在此所逑的塗覆其抗磨的時間比傳統塗覆物質長二 .倍Μ上。其他非定量測試，如居家測試，加速#調《試及 刀或指甲刮損測試，顯示所述塗覆比傳統不黏性塗覆之類 似較佳的性質。 雖然上述實施例指出了底漆之較佳組成，其他組成也 是可能的。'尤其，發現以乾膜體積百分比比例的鎳15%-40%，ΡΑΙ樹脂85-60%混合絲狀鎳粉末及ΡΑΙ樹脂，可得 所要的底漆特性。進一步發現分散技術及絲狀鎳粉未在黏 合劑混合物中之最終分散程度，對得到底漆之適當的内部 管道結構及所要的表面粗糙度是很重要的。分散體的量依 攪拌器的設計及分批的大小而定，而必須在每一組條件下 靠實驗測得。 雖然上述敘逑是特別蘭於ΡΑΙ黏合劑及鎳絲狀粉末， 可了解地其他黏合劑及粉末亦在本琴明之精神及範圍之內 。例如也可使用其他熱塑性及熱固性聚合物，若其能足夠 本紙張尺度逍用中國國家榡率（CNS ) Α4规格·（ 210X297公釐) -11 ~ 83. 3.10,000 (請先閱讀背面之注意-事項再填寫本頁)

A7 . B7 五、發明说明（） 牢固地黏附至基質。相同地，其他金屬及非金屬粉末也可 被使用，若其能形成海綿狀的物質及一粗檢表面，使表漆 能固定其間。 本發明也適用於施用非氣聚合物塗覆至基質上。例如 ，本發明適用於多種用於紙張處理設備，如辦公室影印機 及製紙機器之高度磨蝕環境之塗覆。 可了解地前述僅為說明之用，而非在任何方面限制， 該說明之實施例可作各種取代或修正，而不偏離本發明之 精神及範圍。 (請先閲讀背面之注$項再填窝本f) 訂 ^ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 12 83. 3. !0,〇〇〇

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8 經濟部中央椟準局員工消費合作社印褽 六、申讀專利範圍 第83104692號專利再審査案申請專利範圍修正本 修正日期：86年5月 1. 一種供用於塗覆条統之底漆，其包含： 一具有一足夠黏著至一基質上之結合能力的高溫 聚醯胺亞胺樹脂；及 一絲狀粉末，其完全地分散於該聚合物樹脂中， 以形成一黏性混合物，將該混合物被塗佈至一基質上 ’可産生一内部具有海線狀結構且具有一粗糕表面之 底漆，該粗糍表面包含有多個自該聚合物樹脂向上突 出且能夠使至少一層完成漆固定在底漆上之絲狀物， 其中該黏箸性混合物可得自於下述步驟：將該聚合物 樹脂溶解於一溶劑中以形成一溶液，將一表面活性劑 以及水加入該溶液中，再將其攪拌以形成一其中之該 樹脂偽被沈澱而成為小凝塊的分散液，再將該絲狀粉 末加入至該分散液中並將其攪拌直至該分散液成為一 均質的混合物。 2. 如申請專利範圍第1項之底漆，其中該絲狀粉末是非 鐵金屬。 3 .如申請專利範圍第2項之底漆，其中該絲狀.粉末是絲 狀_粉末。 4 ·如申請專利範圍第丨項之底漆，其中該絲狀粉末是絲 狀鎳粉末。 5.如申請專利範圍第4項之底漆，其中該錬粉末偽以該 • 混合物之總乾體積之自15%至40%量存在於該混合物 ctl·先聞读背面之注意事項存4客本頁) 装—. *1T — IX %,' V^M4 - 1- flu mi ' 本紙張从逋用中_國妹準（CNS ) ( 21GX 297公釐） A8 B8 C8 D8 六、+請專利範圍 中。 6.如申請專科範圍第4項之底漆，其中該鎳粉末佔了該 混合物之22.4重量百分比。 7 . —種供用於不具黏性塗層的底漆，其包含-· 一具有一足夠黏著至一基質上之結合能力的高溫 聚醯胺亞胺樹脂；及 一絲狀粉末，其完全地分散於該聚合物樹脂中， 以形成一黏性混合物，將該混合物被塗佈至一基質上 ，可産.生一内部具有海綿狀結構且具有一粗糙表面之 底漆，該粗槠表面包含有多傾自該聚合物樹脂向上突 出且能夠使至少一層氟聚合物固定在底漆上之絲狀物 1 其中該黏著性混合物可得自於下述步驟：將該聚合物 樹脂溶解於一溶劑中以形成一溶液，將一表面活性劑 以及水加入該溶液中，再將其攪拌以形成一其中之該 樹脂傺被沈澱而成為小凝塊的分散液，再將該絲狀粉 末加入至該分散液中並將其攪拌直至該分散液成為一 * 均質的混合物。 8 .如申請專利範圍第7項之底漆，其中該絲狀粉末是一 種非鐵金屬。’ 9 .如申請專利範圔第8項之底漆，其中該絲狀粉末是絡 狀鎳粉末。 10 .如申請專利範圍第7項之底漆，其中該絲狀粉末是絲 狀鎳粉末。 -1 - ............ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) nn 1 ml Γ -裝——.— --訂---- 終--Γ. 經濟部中央檁準局員工消費合作社印衮 • n^— nn ........1.. I 本紙張適用中國國家標準（CNS ) ( 21〇><297公釐） A8 B8 C8 D8 經濟部中央榡準局員工消費合作杜_裝 六、申請專利範圍 11 ·如申請專利範圍第10項之底漆，其中該鎳粉末是以該 混合物總乾體積之15%至40%量存在於該混合物。 12 ·如申諳專利範圍第10項之底漆，其中該鎳粉末佔該混 '合物之22.4重量百分比。 13. —種形成於一基質上之不具黏性的塗層，其包括： 一具有一足夠黏著至一基質上之結合能力的高溫 聚翠亞胺樹脂，以及一絲狀粉末，該絲狀粉末完全地 分散於該聚合物樹脂中，以形成一黏性混合物*該混 合物被塗佈至一基質上，可産生一内部具有海綿狀結 構且具有一粗糙表面之底漆，該粗糍表面包含有多値 自該聚合物樹脂向上突出之絲狀物ϊ 一固定於該底漆的表層之氣聚合物，以供在該基 質上形成一種不黏性塗層，其中該黏著性混合物可得 自於下述步驟：將該聚合籾樹脂溶解於一溶劑中以形 成一溶液，將一表面活性劑以及水加入該溶液中，再 將其攪拌以形成一其中之該樹脂僳被沈澱而成為小凝 塊的分散液，再將該絲狀粉末加入至該分散液中並將 其攪拌直至該分散液成為一均質的混合物。 14. 如申請專利範圍第13項之塗層，其中該絲狀粉末傺為 非鐵金簏。 1 5 .如申|f專利範圍第14項之塗層，其中該絲狀粉末偽為 鱗狀鍊粉末。 16 .如申請專利範圍第13項之塗層，其中該絲狀粉末僳為 結'狀錁粉末。 小 本紙張尺度遑用中國國家揉準（CNS ) A4规袼（2i〇X297公釐） (请先閲讀背面之注^h項再填寫本頁) I-— — I— A -裝----- ίΓ' a (^ϋ nn In In n ABC 8 D 穴、申請專利範圍 17 .如申請專利範圍第16項之塗層.，其中該鎳粉末構成該 混合物之22.4重量百分比。 ' 18 .如申請專利範圍第13項之塗層，其中該高溫樹脂中不 具有氣聚合物，且該底漆具有足夠使該氟聚合物塗覆 画定其中之孔洞性p 種形成一供用於固定一#黏性塗層至一基質上之底 漆的方法，其包含下列步驟： 將一聚醯胺亞胺（PA I)樹脂溶解於一 甲基吡咯 烷酮（NMP)中，以形成一溶液； 將一表面活性劑與水加至該溶液中，攪拌之，以 而形成一分散液，在該分散液中，該PAI樹脂傜沈澱 為小凝結塊；以及 將一絲狀金屬粉末加至該分散液中，並攪拌之， 直至製成一均質的混合物。 20. 如申請專利範圍第19項之方法，其包含在添加該絲狀 粉末之步驟前，研磨該小凝結.塊，以進一步降低其大 小之步驟。 . 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 21. 如申請專利範圍第19項之方法，包括加入磺黑至分散 液中的步驟。 22. —種固定一不具黏性之塗曆至一基質的方法，其包含 下列步驟： 將一聚醯胺亞胺（PA I)樹脂溶解於一 N-甲基吡咯 烷酮MMP)中，以形成一溶液； 將一表面活性劑與水加至該溶液中，攪拌之，以 本技張又度適用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 8 8 8 8 A BCD 六、申請專利範圍 而形成一分散液，在該分散液中，該PAI樹脂傺沈澱 為小凝結塊； 將一絲狀金屬粉末加至該分散液中，並攪拌之， 直至製成一均質的混合物； 將該混合物塗佈至一基質上，並令該混合物乾燥 之； 將一氟聚合物表漆施用至該乾操混合物上。 23. 如申請專利範匾第22項之方法，其包含在添加絲狀粉 末之步驟前，研磨該小凝結塊，以進一步減小其大小 之步驟。 24. 如申請專利範圍第22項之方法，其包括添加一磺黑至 該分散液中的步驟。 25 .如申請專利範圍第22項之方法，其包括在塗佈該潖合 物至該基質前，將基該質粗梃化之步驟。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) * m^i nn UK t·^ 裝 訂------線----- 經濟部中央捸準局貞工消费合作社印裝I. 本纸張尺度逍用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐）