TW527230B - Fluorine-resin coating and the preparation thereof - Google Patents
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Description
527230 A7 B7_ 五、發明說明（1 ) 發明所鼷抟術領域 本發明係關於氟樹脂被覆物及其製法，尤指耐磨性、 耐損性、耐蝕性、耐腫性均優之氟樹脂被覆物及其製法 。本發明又關於氟樹脂塗料，適於製造前述諸特性均優 之氟樹脂被覆物。 習知抟術 向來在金屬基材等基材上被覆氟樹脂之氟樹脂被覆物 ,因具有非粘著性表面，可廣用於鍋、炒鍋、煎鍋、電 鍋内鍋等炊事器具；熱板、烤板、自動烤麵包器、製餅 器等家電炊事器具；油鍋等（特開昭60-234618和特公 平7 -5 5 1 8 2號公報）。氟樹脂一般使用耐熱性優良之聚 四氟乙烯（PTFE)或四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物 (P F A )等。 氟樹脂被覆物通常係在基材上塗佈氟樹脂塗料，锻燒 形成氟樹脂塗膜而製成。氟樹脂被覆物形成媧、炒鍋、 煎鍋、電鍋内鍋等容器形狀時，Μ基材使用金屬基材製 作氟樹脂被覆物，必要時沖壓加工成圓板狀等預定形狀 後，利用壓機加工成型為所需形狀。使用預先沖壓加工 成圓板等預定形狀之金屬基材，亦可製作氟樹脂被覆物 。氟樹脂層形成一層或二層Μ上。氟樹脂被覆物具有非 黏性、耐熱性、耐蝕性表面，炊煮食品時不會生銹，特 別適用於炊事器具之領域。 可是，習知氟樹脂被覆物的耐磨性和耐損性不足，重 複使用時有容易磨耗和損傷的問題。原因據推測是氟樹 一3 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -« ^--------^________^ · .^1.. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 527230 A7 B7_ 五、發明說明（2 ) 脂被覆之機械強度或耐應力龜裂性不足。向來，氟樹脂 從塗膜加工性觀點言，是將分子量較高的PTFE製成微粒 分散液用於塗佈加工，或將分子量較低的PFA調成粒徑 較大的乾式靜電粉末塗料使用，為改進機械性強度或耐 應力龜裂性，可Μ考慮再提高所用氟樹脂之分子量，但 超高分子量的PTFE或高分子量PFA ,很難利用塗裝形成 均勻的平滑塗膜。 發明所要解決的課頴 本發明之目的，在於提供耐磨性、耐損性、耐蝕性、 耐腫性等均優之氟樹脂被覆物，及其製法。 本發明另一目的，在於提供一種氟樹脂塗膜，可形成 此等諸特性均優之氟樹脂塗膜。 本發明人等為克服上述習知技術的問題點，潛心研究 结果，發琨即使採用熔體流量（MFR)小的高分子量四氟 乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物（PFA),利用平均粒徑5 〜40wm(大粒徑）的PFA粒和平均粒徑0·1〜(小 粒徑）的PFA粒組合，仍然容易形成實用性優良之塗膜 。因而可形成機械強度或耐應力龜裂性優良之塗膜。大 粒徑PFA粒和小粒徑PFA粒均可用高分子量PFA粒，但 小粒徑P F A粒和習知M F R大的低分子量P F A粒亦可用。 另外，採用粉體塗裝法，選擇平均粒徑時，高分子量PFA 單獨亦可形成實用性塗膜。 形成氟樹脂塗膜所用氟樹脂塗料，亦可用大粒徑PFA 粒構成之粉體，但Μ大粒徑PFA粒和小粒徑PFA粒分散 -4 一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 「裝
Γ ' . ϋ Hi MammM M ^ ϋ 1 ·ϋ ϋ Μ·ϋ ϋ m I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 527230 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 於液狀媒質中的分散液形態之氟樹脂塗料最好，因其做 為塗料之安定性和塗膜成形均勻優，同時憑此就有平滑 化效果。此等PFA塗膜直接或藉至少一層氟樹脂層在基 材上形成最外層，即可明顯改善耐磨性和耐損性，可得 耐蝕性或耐腫性亦佳之氟樹脂被覆物。 另外，在基材上形成至少三層氟樹脂層，在中間層配 置含有顔料或填料等添加劑的特定比例之氟樹脂層，即 可提高耐磨性或耐損性。另外，在該中間層形成圖案、 刻劃、文字等圖型時，可對氟樹脂被覆物賦予設計性或 指示功用。本發明係基於此等知識而告完成。 解決誤顆夕丰段 本發明提供之氟樹脂被覆物，係在基材上被覆一層或 二層Μ上氟樹脂層，其特徵為最外層係厚度10〜90/im 之PFA層，由含有按ASTM-D-3307規定熔體流量為0.2〜 10g/10分之四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共聚物（PFA), 佔PFA全量中20〜100重量比例之PFA所構成。 本發明另提供氟樹脂被覆物之製法，該氟樹脂被覆物 係在基材上被覆一層或二層Μ上氟樹脂層所得，其特徵 為在基材上直接或經由至少一層氟樹脂層塗佈氟樹脂， 係含有按ASTM-D-3307規定熔體流量為0. 2〜10g/10分的 PFA在PFA全量中20〜100重量％比例之PFA所構成， 經煅燒形成厚度10〜90wni的PFA層構成之最外層。 再者，本發明又提供氟樹脂塗料，係由平均粒徑5〜 40u m按ASTM-D-3307規定熔體流量為0.2〜10g/10分的 一5 一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）
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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（4) PFA粒，與平均粒徑0.1〜0.5/im按ASTM-D-3307規定熔 體流量0.2〜40g/10分的PFA粒，按重量比20:80至80: 2 0 ,分散於液狀媒質中所得。 另外，本發明再提供氟樹脂被覆物，在基材上被覆氟 樹脂層所得，其中： ⑴氟樹脂被覆層，係由與基材接觸之底塗層，至少一 層之中間層，Μ及最外層共三層以上氟樹脂層所形成。 ⑵至少一層之中間層，係由含有選自有機顔料、無機 顏料，有機顏料、無機顏料之至少一種添加劑，佔〇 . 5 〜1 0重量比例之氟樹脂組成物所形成。 發明較佯具體例夕詳钿說明 本發明氟樹脂被覆物，係在基材上被覆一層或二層Μ 上氟樹脂層而得之氟樹脂被覆物。基材可用鋁或鋁合金 等鋁系基材，磁性或非磁性不銹鋼基材，或鋁-SUS等複 合基材等等各種金屬基材。基材亦可使陶瓷基材或玻璃 基材。此等基材當中，於炊事器具用途Μ鋁系基材為佳 ,因傳熱性或成型加工性良好。 本發明氟樹脂被覆物中，最外層由按AS TM-D- 3 3 0 7規 定MFR為0,2〜10g/10分的PFA佔20〜100重量％比例之 PFA所構成PFA層時，在PFA可添加顏料或填料，但就 耐磨性或耐損性，塗膜形成性等觀點言，單純P F A為佳 。本發明所用MFR為0.2〜10g/10分之PFA ,係高分子 量PFA 。此PFA在0,2g/10分Μ下時，塗佈加工性不良 ，難W形成均勻平滑之塗膜。MFR在10g/10分Μ上時， -6 一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明說明（5 耐磨性或耐損性之改善效果小，與習用品無多大差別， 得不到充分之耐欠性，MFR以0 . 5〜5 g /1 0分爲佳，而以 1〜4 g / 1 0分更好。 可是向來在氟樹脂被覆物技術領域所用PFA，係MFR 在10g/10分以上到40g/10分以下左右之較低分子量。 例如三井杜邦化學公司製品PFA(商品名MP102)，MFR爲 13g/10分，熔體黏度在380°C爲4X104泊，推測分子量 約50萬。另外，三井杜邦化學公司製品PFA(商品名 MP10)的MFR爲16，熔體黏度同MP102，在380°C爲4 XI 04泊，分子量亦推測爲約50萬。同等分子量的PFA 程度，大金工業和旭玻璃公司有售，在此技術領域可供 實用。此等PFA可呈球狀或粉磨之不規則形粉體，或分 散液供應。分散液係分子量推測約20萬左右之PFA , 大金工業公司有售，由據稱MFR爲16〜35，熔體黏度 在3 80°C爲15X 104泊。可是使用此等PFA時，塗佈加 工性良好，但所得氟樹脂被覆物之耐磨性不足。 相對地，本發明係按特定比例使用MFR爲0.2〜10g/ 10分之高分子量PFA。此等高分子量PFA可適用市售 品。市售品有例如杜邦公司產銷之PFA(商品名MP103)。此 MP103的MFR小到約2左右，380°C之熔體黏度極高到3 X 1 05泊，加工困難。因此，此等高分子量PFA難以用在 電鍋內鍋，或鍋、炒鍋、煎鍋等廚房炊事器具之塗佈。另 方面，由於此PFA分子量在約90萬以上，機械強度和耐 應力龜裂性均優，適用於氟樹脂被覆物之技術領域時，預 527230
五、發明說明（6) 期可得磨耗耐久性或耐損性均優之塗膜。本發明人等使 用此等筒分子量PFA，藉壓縮成型以製造試片時，確定 可得磨耗耐久性爲習知PFA成型品2倍以上。 可是，此等MFR小的高分子量PFA，即使以此粒子 分散於液狀媒質中的分散塗料進行塗裝，或以粉體塗裝， 亦難形成緻密而無塗膜缺陷的厚度均勻塗膜。此問題之 解決方法可考慮例如加大高分子量PFA之平均粒徑，以 粉體塗裝之方法。另外，本發明人等進行檢討結果，使 用含平均粒徑5〜40μπι而MFR爲0.2〜10g/10分之PFA 粒子，與平均粒徑〇. 1〜〇·5μπι而MFR爲0.2〜40g/10分之 PFA粒子，按重量比20:80至80:20之氟樹脂塗料，即可 形成加工性良好，無塗膜缺陷之塗膜，而且該塗膜容易 平滑化。平均粒徑〇 . 1〜〇 . 5μπι之小粒徑PFA粒，可用 MFR爲0 . 2〜10g /10分之高分子量PFA粒，以使用MFR 在10g/10分以上到40g/10分以下之低分子量PFA粒爲 佳。於此，平均粒徑5〜40μηι之大粒徑PFA粒混配比例 太小時，塗膜形成性劣，太大時，濕式塗料（分散液）之 安定性降低。大粒徑PFA粒與小粒徑PFA粒之混合比例， 以50:50至80:20爲佳。 本發明所用含PFA粒之氟樹脂塗料可爲粒體塗料，惟 以將前述二種PFA粒分散於液狀媒質中形成分散液（濕式 塗料）使用爲佳，因容易塡塞於塗膜之粒子間隙，亦容易 平滑化。又，大粒徑PFA粒和小粒徑PFA粒任一可爲高 分子量PFA粒，惟大粒徑PFA粒以使用MFR小的高分 子量PFA粒爲佳，因加工性良好，容易抑制塗膜缺陷 527230 A7 __B7_ 五、發明說明（7 ) 之發生。MFR小的高分子量PFA粒佔全PFA粒中的比例 ，為20〜100重量％,顧及加工性和諸物性之平衡，K 20〜80重量％為佳，而M50〜80重量S!更好。此項比例 在20重量％ Μ上時，塗膜之耐磨性可顯著改善。 前述含PFA粒之氟樹脂塗料，可例如利用粉體靜電塗 裝，分散液之噴塗、轉印、流塗、網塗等印刷方式，旋 塗、輥塗等加以塗裝。此等塗裝法中，Κ分散液之噴塗 為佳因為可得無塗膜缺陷、容易平滑化之塗膜。 最外層由PFA塗膜（PFA層）形成時，其膜厚必須在10 〜90Wm之範圍。氟樹脂被覆物除耐磨性（磨耗耐久性） 外，實用上必要之特性，是要求具備耐蝕性和耐腫性。 耐蝕性是指在食物炊煮之際，可耐因塗膜的微小缺陷等 侵入之鹽或有機物對基材金屬腐蝕的耐久性。耐腫性是 指在進行重複炊煮之實用中，於塗膜間或塗膜與基材間 不發生膨腫之剝離或腫脹的耐久性。膨脹之發生據推測 是滯留在塗膜内部或塗膜間或塗膜與基材間的水份，在 炊煮緊急速加熱時形成氣體逸出之際，因黏著力改變使 塗膜拱記所致。實驗结果，可知最外層的PFA層平均厚 度超過90/im時，膨腫發生頻率增加。要提高磨耗耐久 性，PFA層之膜厚愈厚愈好，但就膨腫耐久性觀點言， 則愈薄愈好。P F A層的膜厚太小時，容易發生貫穿塗膜 的針孔等塗膜缺陷，致耐蝕性降低。於此，在膨脹耐久 性和耐蝕性平衡方面，最外層的膜厚為10〜90yin, Μ 15〜60以m為佳° -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---- 锋丨 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 527230 A7 B7 五、發明說明（ 本發明氟樹脂被覆物可在基材上直接或藉至少一氟樹 脂層，塗佈含平均粒徑為5〜40/im而MFR 0.2〜10g/10 分的PFA粒，和平均粒徑為0.1〜0.5um而MFR 0.2〜40 g/ΙΟ分的PFA粒，其重量比為20: 80至80:20之氟樹脂塗 料，經煆燒製成。利用此製法可形成MFR為0.2〜10g/ 10分的PFA在PFA全書中含20〜100重量S；比例的PFA 構成之塗膜（PFA層）。最外層的PFA層厚度在10〜90/im 之範圍。煆燒條件可視通常PFA塗膜之形成方法適當決 定。 本發明氟樹脂被覆物可視需要實施平滑化處理。平滑 化可藉含有大粒徑PFA粒和小粒徑PFA粒的濕式塗料塗 佈達成，亦可Μ後述加熱加壓為之，可單獨進行，亦可 組合應用。本發明氟樹脂被覆物由於最外層係由上述特 定PFA層形成，故容易進行表面的平滑化處理。此平滑 化處理是在形成P F Α層構成之最外層後，加熱到P F Α轡 晶熔點以下之溫度，並對最外層表面K直角方向進行加 壓。加壓方法有加熱到室溫Μ上時，通過夾輥與整平器 等施壓的輥子間，或者利用不同種金屬的接合等熱壓法 加熱，同時對塗裝面Μ直角方向加壓。以熱壓法進行平 滑化處理時，一般通常在150〜300 °C,更好是在220〜 2 8 0 °C加熱下，於氮氣、氩氣等惰性氛圍氣體中，在常 壓下或大氣中1.5氣壓Μ下之減壓下，Μ通常200〜1,000 kgf/cm2 ,更好是300〜800kgf/cm2的壓機壓力，施壓 通常5〜60分鐘，更好是10〜30分鐘。 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 — 訂-------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 527230 A7 B7 五、發明說明（9 ) 本發明氟樹脂被覆物的表面平滑性，可在塗裝條件或 平滑化處理條件等，加工到表面粗度R a在約0 . 1 w m至約 5/im之範圍◦藉諸條件的選擇，可達0.2〜3um範圍之 表面粗度，適於電鍋内或燈事器具等用途。 金屬基材等基材可預塗底塗劑，Μ提高與氟樹脂塗膜 間的密接性。Κ金屬基材而言，利用化學或電化侵蝕處 理為佳，可金屬基材表面形成微細凹凸，Μ提高與氟樹 脂塗膜間之密接性。使用實施侵蝕處理之金屬基材時， 容易進行濕式塗料的塗裝或加壓之平滑化處理。混配較 低濃度的黏著劑之底塗劑，塗佈於侵蝕處理面，亦可適 用黏著劑方式與利用侵蝕處理的物性黏著方式之混合方 式。底塗處理和侵蝕處理可按常法進行。 本發明氟樹脂被覆物可按需要在基材與最外層之間形 成一層Μ上的氟樹脂層。此等氟樹脂層可由聚四氟乙烯 (PTFE)、PFA、四氟乙烯/六氟丙烯（FEP)等氟樹脂，分 別單獨或二種以上組合塗裝形成。下層所用氟樹脂塗料 種類或塗佈、煅燒等條件，可按常法適當選擇。下層所 用PFA可和最外層相同，亦可使用習知MFR大的低分子 量PFA ◦氟樹脂層由二層Μ上構成，無針孔等塗膜缺陷 ,可進一步提高耐磨性。另外，亦可將下層氟樹脂層著 色，形成圖案等，附加設計性等功能。在下層配置氟樹 脂層時，層數無特別限定，惟通常為1〜3層左右，其合 計厚度通常為5〜100/i m，Μ10〜60/i m左右為佳。 按照本發明，在基材上被覆氟樹脂層所得氟樹脂被覆 一 11- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-I ϋ n n II ϋ n i^i 一 0、I ϋ i_n ϋ 1· I I I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 527230 A7 B7 10 五、發明說明（ 物中，氟樹脂被覆層是由與基材接觸的底塗層，至少一 層之中間層，以及最外層，總共三層以上的氟樹脂層所 形成，且至少一層之中間層可配置含有選自有機顏料、 無機顔料、有機填料、無機填料等至少一種的添加劑， 佔0 . 5〜1 0重量％比例的氟樹脂組成物形成之氟樹脂層 ,即可得耐磨性等優良之氟樹脂被覆物。此時，最外層 不一定非由前述PFA塗膜形成不可。形成各層的氟樹脂 有 PTFE> PFA ^ FEP等 〇 中間層可為一層，亦可為二層以上之多層。中間層可 用來賦予針孔等塗膜缺陷之補修、耐磨性之補強、設計 性或指示功能性。為了針孔等塗膜缺陷之補修，中間層 不必含有添加劑，但為賦予耐磨性之補強、設計性或指 示功能性，則必須混配添加劑，中間層之至少一層可含 有選自有機顏料、無機顏料、有機填料、無機填料之至 少一種佔0 . 5〜1 0重量ϋί比例。 有機添加劑有例如聚醯胺醯亞胺、聚醯亞胺、聚醚醯 亞胺、聚醚硪、聚硪、聚苯并咪唑、聚伸苯硫化物、聚 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Μ如、化氧可 ， 米例母氟屬，時 微有雲碳金述小 次劑心、、上太 自加料墨粒限例 Μ 添顏石屬不比 常機性、金劑配 通無表粉、加混 劑。代薄粒添劑 加配等璃璃惟加 添混青玻玻。添 機狀群、；料。 有粒、粉類填劑2-等較丹薄料用加-1 此的紅屬顏強添 。 米、金狀補何 膠微黑、Η 等任 塑十碳母鱗粒之 種數、雲性瓷得 二 到黃之表陶取 等粒鈦料代、用 酮微、顏等粒選 ϋ 的白佈物物當 醚下钛塗合化適 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 527230 Α7 Β7 五、發明說明（u) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 難以獲得上述作用效果，太大，則塗膜強度反而降低， 會發生層間黏著力或針孔等塗膜缺陷，故不宜。添加劑 混配比例，可視目的適當設定，惟一般以1〜5重量％為 佳。 中間層之形成方法，可用網版印刷、墊台印刷、噴墨 印刷、噴塗、旋塞、輥塗等任何塗佈法或印刷法。中間 層不全面印刷而採用部份印刷時，宜用網版印刷、墊台 印刷、噴墨印刷等印刷手段。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 氟樹脂被覆物用於熱板、烤板、自動烘烤器、烤餅器 等代表性家電炊事器具，鍋、炒鍋、煎鍋等一般炊事器 具，電鍋內鍋等用途時，可在炊煮或洗米等當中容易磨 損的位置，部份配置中間層。尤其是按電鍋內鍋或鍋、 炒鍋、煎鍋等容器形狀成型之氟樹脂被覆物而言，宜在 容器狀成型物內側底面和側面下半位置，形成中間層。 中間層雖可設在其他部份，但在加工度嚴格的側面中部 ，側面上部、突緣部附近，不設含添加劑之中間層時， 不易發生塗膜缺陷，在耐蝕性方面大多較好。含有添加 劑的中間層形成部份之位置或設計，可視氟樹脂被覆物 的用法，用途、功能、外觀等適當決定，但一般是在容 器狀成型物形成時，配置在從側面高度中央附近Μ下至 底面為止之中間層。在設計上要賦予耐久性高的性能之 印象處，宜配置含填料之中間層。 由含添加劑的氟樹脂組成物構成之中間層，可形成圖 型。圖型並無特別限制，可有各種圖案或文字、記號。 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 527230 A7 B7 五、發明說明（12) 設計方面，可將幾何圖案、人物、風景、靜物等插圖、 圖劃、照片、書法、字體、紋章等標誌、企業標章、訊 息等，形成圖型做為中間層。形成位置不拘，怕圖案變 形時，形成於底面對生產方面較有利。當然，側面或突 緣附近亦可形成圖型，此時必須設計預見因加壓成型等 後加工而變形之圖型形狀。 記號有例如在電鍋内鍋印上表示水位之刻度，或其他 說明文字。另外，在油罐等表示之例，可Μ明色表示知 悉油劣化之指示，利用刻度等之錯覺，即可由目視判斷 油劣化程度。 以具有含上述添料的中間層之氟樹脂被覆物而言，形 成最外層的氟樹脂種類不拘，可為PTFE、PFA、FEP,或 其混合物，亦可含顏料或添料等添加劑材料。重視非黏 性或耐蝕性時，最外層宜含有顏料等添加劑。又，最外 層可由含MFR為0.2〜10g/10分的PFA佔PFA全量中20 〜100重量％比例之PFA構成，厚度10〜90wm之PFA層 ，因此可提高耐久性。底塗層可由PTFE、PFA、FEP,或 其昆合物形成，其厚度通常為5〜lOOum, M10〜60jum 左右為佳。中間層厚度雖無特別限制，但通常為5〜1 0 0 um, M10〜60wm左右為佳。 如此一來，本發明氟樹脂被覆物有優良耐磨性、耐損 性、耐蝕性、耐腫性等，藉配置中間層可進一步提高耐 磨性，而且附加設計或指示功能性等。本發明氟樹脂被 覆物在基材形成氟樹脂層的原狀，或利用施壓加壓等成 一 14 一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ί-----------訂·--------1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 527230 A7 B7 五、發明說明（ 13 到 用 適 可 域 領 具 器 Iwtr 炊 是 先 物 型 成 之 狀 形 。 unu 8® 各範例 為泛施 型廣奮 發 本 rliH 推 明 發 本 明 說 體 具 更 例 較 。 比例 和施 例實 施等 實此 列於 下限 以僅 玆不 明 4 如 法 量 CQ 度 損度 S 粗 之粗JI面 性面照表 物表按量 ϋ/ rtu U 湏 ο 6 ο 下 法 量 測 \// 3 R /IV 度 粒 均 平 線 中Ino 之 " 定為 規位 單 氟 、 以極 ，電 液入 溶插 水中 鈉液 化溶 氯水 % 在 量 ， 重極 5 陰 2 為 於材 浸基 物屬 覆金 被的 脂物 度樹覆 孔氟被 針取脂 ⑵ 樹 電積 通面 V 位 10單 以每 ，求 極算 陽換 為A) 做(In⑶ 流 電 的 出 流 份 部 孔 針 把為 ，位 秒單 2 0 C / A 0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝---- 訂-------- 驗 試 磨 耐 特 萊 布 奇 柯 史 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ? nj 奇以數 柯是轉性 史量 3 触 令耗10耐 磨為⑷ 時 立 ΩΗ /ΛΊ 此單 5 ο 動 示 轉表 態數 狀轉 觸需 接所 物層 覆 被 脂的 r!In 樹 0 ^ 對度 特厚 萊除
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7 7 A B 五、發明說明（ 15.
[表1
No. 使用粉體 史柯奇布萊特 耐磨試驗 針孔度 表面粗度Ra PFA (10 3 轉 / u m) (mA/cm 2 ) (u m) 比較例1 MP-102 1.0 0 1·0〜1·2 實施例1 MP-103 2.1 0 2·3〜2,5 ——l· — — —-----% (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 做為表1所示PFA粒，與使用MFR大的MP-102(比較 例1)相較之下，可知使用M F R小的Μ P - 1 0 3 (實施例1 ), 其耐磨性可改善約2倍。 富脓例2 實施例1所得氟樹脂被覆物最外層（第2層）表面粒度 Ra為2, 3〜2.5" Π1。在此氟樹脂被覆物上面，重疊表面 粗度Ra為Ι,Ο/im之SUS板，在270 °C加熱下，大氣中〇·5 氣壓的減壓下，Μ壓機加壓500kgf/cm2實施熱壓20分 鐘，可得表面粗度R a為1 . 2〜1 . 5 y m ,改善平滑性之表 面。 使用板厚1.2mm的鋁圓板（住友輕金屬工業公司製品 M G - 1 1 0 ),做為鋁基材。先以此鋁圓板為陽極，在氯 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 527230 F ^_ 五、發明說明（16) 化銨水溶液中，以25庫倫/ cm2氣量進行電化學侵蝕處理， 在鋁圓板表面形成微細凹凸。 取平均粒徑15// m，熔體流量1.6g/10分之PFA粉體（杜 邦公司製品，“？- 1 03 ) 33.3重量％，分散於水34.8重量％， 氟系界面活性劑（大金工業公司製品悠尼載DS - 40 1 ) 1 . 0重 量％，以及烴界面活性劑（日本油脂製非離子性，K -204)0.5重量％混合所得液狀溶劑中，於此添加平均粒徑 0.4// m，熔體流量約25g/10分的PFA球粒47重量％，界 面活性劑6重量％ 、水47重量％組成的PFA分散液（大金 工業公司製品，AD-2CR)30.4重量％，充分混合，調製成氟 樹脂塗料。平均粒徑1 5 // m的PFA粒與平均粒徑0.4 // m的 PFA粒之重量比爲70:30。 將氟樹脂塗料旋塗於前述鋁圓板的微細凹凸面，在水份 乾燥後，於390°C煅燒30分鐘，形成厚25// m塗膜。形成 此塗膜的樣品加壓成型爲鍋狀，評估其耐鈾性。結果，在 90小時的耐蝕試驗中，幾未見腐蝕，可供實用。 比較例2 在實施例3中，除二種PFA粒改用平均粒徑1 3 // m，熔 體流量13g/10分之PFA粒（MD102)外，和實施例3同樣製 作氟樹脂被覆物，進行同樣評估。結果，在90小時耐蝕試 驗，幾乎未見腐蝕，可供實用。即，與比較例2相較之下， 可知實施例3的氟樹脂被覆物可達成可媲美習用品之耐蝕 性。 實施例4 -18- 527230 A7 B7 17 五、發明說明（） 使用板厚1 . 2 m in ，直徑3 6 0 in in的鋁圓板（住友輕金屬工 業公司製品，MG_11Q)，做為鋁基材。先以鋁圓板為陽 極，在氯化銨水溶液中，以2 5庫倫/ c m 2電氣量進行電 化學侵蝕處理，在鋁圓板表面形成微細凹凸。於此微細 凹凸面旋塗PTFE分散液（大金工業公司製品，D-1F)，俟 水份乾燥後，在400°C煅燒10分鐘，形成厚25#ιη的塗膜 (第一層）。 於PFA球粒47重量ίϋ 、界面活性劑6重量％ 、水47重 量％構成的PFA分散液（大金工業公司製品，D-2CR) 25.4重量％ ，混合PFA粉體（杜邦公司製品，ΜΡ-103) 2 8 · 1重量％ ，塗佈顔料之雲母（牛奶日本公司製品， IRI0DIN 503)4.4重量％ ，界面活性劑（大金工業公司 製品悠尼戴，D S - 4 01 ;以及三洋化成公司製品歐古塔波 爾80)42.1重量，調製成含填料之氟樹脂塗料。此氟樹 脂塗料在前述第一層上，以網版印刷塗佈在圓板中心起 直徑1 8 0 m m範圍内，然後於3 9 0 °C煅燒1 5分鐘，形成厚 一 5 a m的塗膜（第二層）。 取平均粒徑15#m，熔體流量1.6g/lQ分的PFA粉體 (杜邦公司製品，Μ P - 1 0 3 ) 3 3 · 3重量S：，分散於水3 4 . 8 重量％ ，氟条界面活性劑（大金工業公司製品悠尼戴 D S - 4 0 1 ) 1 · 0重量％ ，及烴界面活性劑（日本油脂公司製 品非離子性，Κ-204)0.5重量％混合而成的液狀媒質中 ，於此添加平均粒徑（Κ 4 # in，熔體流量約2 5 g / 1 0分的 PFA球粒47重量X ，界面活性劑6重量％ 、水47重量％ 一 1 9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 527230 A7 B7 1 8 五、發明說明（） 構成之PFA分散液（大金工業公司製品，AD-2CR)30.4重 量％ ，充分混合調製成氟樹脂塗料。平均粒徑15# m的 P F A粒和平均粒徑0 . 4 in的P F A粒之重量比為7 0 : 3 0。 此氟樹脂塗料旋塗於前述第二層上，俟水份乾燥後，在 390 °C煅燒30分鐘，形成厚15 °C的塗膜（第3層）。 如此所得氟樹脂被覆物經史柯奇布萊特耐磨試驗，調 查露出鋁底材為止所需轉數。結果如表2所示。表2另 表示比較例1和實施例1所得氟樹脂被覆物，以此測量 法的評估結果。 [表2 ]
No 膜厚 史柯奇布萊特耐磨試 綜合評價 (um) 驗轉數（10 3轉） 比較例1 4 0 10 X 實施例1 4 0 3 6.5 〇 實施例2 4 5 4 4 另外，將實施例4的氟樹脂被覆物加壓成型為鍋狀， 底面全體以含有被覆顔料的雲母之第二層樹脂層（中間 層）加以被覆，所得外觀之特徵為底面和側面色調不同 ，為習用品所未見。 -20 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
一 I -^1 ^1· —^1 1 «Bn m ·Ιϋ 一口、I 1_1 i ϋ·*_ «1ϋ —ϋ I I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 527230 A7 B7 19 五、發明說明（） 富施例5 在實施例4中，除使用第二層氟樹脂塗料，Μ網版印 刷，在圓板中央起直徑2 0 0 mm範圍内設計規定的位置， 塗上刻度、文字，於3 9 0 °C煅燒1 5分鐘，接著實施第三 層氟樹脂被覆外，餘和實施例4同樣製作氟樹脂被覆物 。所得氟樹脂被覆物成型為炸鍋。使用此炸鍋時，由於 油污情況，文字清晰會起變化，可知會發揮中間層的刻 度或文字油污指示的作用。 發明效果 本發明提供耐磨性、耐損性、耐蝕性、耐腫性均優的 氟樹脂被覆物，及其製法。另外，本發明提供氟樹脂塗 料，可形成上述諸特性均優的氟樹脂塗膜。本發明氟樹 脂被覆物適用於鍋、炒鍋、煎鍋、電鍋内鍋等炊事器具 ;熱板、烤板、自動烘烤器、烤餅器等家電炊事器具； 油鍋等廣泛領域。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂·----a»----— 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）
Claims (1)
- 527230 ff f m六、申請專利範圍 第89 1 02 9 05號「氟樹脂被覆物及其製法」專利案 (91年8月22日修正） 六、申請專利範圍： 1. 一種氟樹脂被覆物，係在基材上被覆一層或二層以 上氟樹脂層而成，其特徵爲，最外層爲厚度10〜90 #mPFA層，係由含有按ASTM-D- 3307規定爲熔體流 量0.2〜10g/10分的四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚共 聚物（PFA)，佔PFA全量中20〜100重量％比例之 PFA所構成。 2 .如申請專利範圍第1項之氟樹脂被覆物，其中最外 層的PFA層係使用平均粒徑5〜40 // m的PFA粒和 平均粒徑0 . 1〜0 . 5 # m的PFA粒，按重量比20 : 80 至80 : 20分散於液狀媒質中所得氟樹脂塗料形成。 3 .如申請專利範圍第2項之氟樹脂被覆物，其中平均 粒徑5〜40// m的PFA粒按ASTM-D- 3 307規定熔體流 量爲0.2〜10g/10分，而平均粒徑0.1〜0.5//m的 PFA粒按ASTM-D- 3307規定熔體流量爲0.2〜40g/10 分。 4 . 一種氟樹脂被覆物之製法，該氟樹脂被覆物係在基 材上被覆一層或二層以上的氟樹脂層，其特徵爲在 該基材上直接或經由至少一層氟樹脂層，塗佈按 ASTM-D- 3 307所規定熔體流量爲0.2〜10g/10分的 PFA佔PFA全量中20〜100重量％比例之PFA所527230 f/h_六、申請專利範圍 構成氟樹脂，經煅燒形成厚度10〜90/zmPFA層所 構成最外層。 5 .如申請專利範圍第4項氟樹脂被覆物之製法，其中 PFA構成之氟樹脂，係含平均粒徑5〜40 // m按 ASTM-D- 3307規定熔體流量爲0.2〜10g/10分的PFA 粒，和平均粒徑0.1〜0.5//m按ASTM-D- 3307規定 熔體流量0.2〜40g/10分的PFA粒，按重量比 20:80至80:20之氟樹脂塗料。 6 .如申請專利範圍第5項氟樹脂被覆物之製法，其中 氟樹脂塗料係平均粒徑5〜40# m的PFA粒和平均 粒徑0 · 1〜0 · 5 # m的PFA粒，係分散於液狀媒質中 之氟樹脂塗料。 7 .如申請專利範圍第4至6項中任一項氟樹脂被覆物 之製法，其中PFA層所構成之最外層形成後，加熱 到PFA結晶熔點以下的溫度，並對最外層表面按直 角方向加壓，進行平滑化處理。 8 .如申請專利範圍第4至6項中任一項氟樹脂被覆物 之製法，其中基材使用利用化學或電化學侵蝕處理， 在表面形成微細凹凸之板狀金屬基材，於形成PFA 層構成之最外層後，成型加工爲所需形狀。 9.一種氟樹脂塗料，係由平均粒徑5〜40/z m按ASTM-D-3307規定熔體流量爲0.2〜10g/10分的PFA粒， 和平均粒徑0.1〜0.5/zm按ASTM-D- 3307規定熔體 527230 机I尤___六、申請專利範圍 流量爲0.2〜40g/10分的PFA粒，按重量比20:80 至80:20,分散於液狀媒質中而成。 1 0 . —種氟樹脂被覆物，係於基材上被覆氟樹脂層，其 特徵爲： ⑴氟樹脂被覆層係由與基材接觸的底塗層，至少 一層之中間層，和最外層，共三層以上之氟樹脂層 所形成，且 ⑵至少一層之中間層，係由含選自有機顏料、無 機顏料、有機塡料、和無機塡料之至少一種添加劑， 佔0 . 5〜1 0重量％比例之氟樹脂組成物形成。 11.如申請專利範圍第10項之氟樹脂被覆物，其中由 含有添加劑的氟樹脂組成物構成的中間層，係形成 於成型爲容器形狀的氟樹脂被覆物內側底面，或底 面和側面下半位置。 1 2 .如申請專利範圍第1 0項之氟樹脂被覆物，其中由 含有添加劑的氟樹脂組成物構成的中間層，係形成 圖型。 1 3 ·如申請專利範圍第1 0至1 2項中任一項之氟樹脂被 覆物，其中最外層係厚10〜90// m之PFA層，由 ASTM-D- 3307規定熔體流量0.2〜10g/10分的PFA， 佔PFA全量中20〜100重量％比例之PFA構成。
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