TWI230658B - Method for manufacturing a fluoropolymer - Google Patents

Description

1230658 五、發明說明（1) 【發明的背景】 ^由於氟樹脂具有優異之耐溫特性、耐化學藥品腐蝕性 及高純度潔淨性等特點，所以非常適合現代產業用於高純 度化學品之製造、儲存、運輸等使用環境；例如製造半導 體產品之南科技產業，其無論對使用的化學品純度、或是 盛裝這些化學品的容器的潔淨度，都有非常嚴苛的高標準 要求。 一般泛見的氟樹脂材料包括有聚四氟乙烯（PTFE )、 四氟乙烯與全氟丙基乙烯基醚共聚物（PFA)、四氟乙烯與 /、氟丙烯共聚物（FEP)、四氟乙烯與乙烯共聚物（ETFE )、聚二氟氯乙婦（PCTFE)、四氟乙烯與乙烯共聚物 (ETFE )、二氟氯乙烯與乙烯共聚物（ECTFE )、聚偏二氟 乙烯（PVDF )等各類之氟樹脂，藉此製成板材來儲存化學 品’以達到耐腐蝕與維持化學品的高純度品質。 以敗樹脂材料所製成之板材雖具有上述之適用特性， 但由於II樹脂本身優異的低表面張力抗黏性，卻造成其與 设備基材在相互黏合固定時的困擾。 本發明就是要解決以上所產生的問題，於是提供一種 新顆的「氟^樹脂複合板材的製造方法及其裝置」，這個方 法主要是利用輻射熱源照射氟樹脂板材與玻璃纖維布至氟 树脂溶點以上溫度，再藉由裝置中之溫控滾輪組壓合氟樹 脂板材與玻璃纖維布，使上述材料熔接結合成『氟樹脂複 合板材』’而且該製程是在低張力條件下氟樹脂板材單側 局部加熱至氣樹脂熔點以上溫度，以減少熱量與應力對氟 !23〇658 五、發明說明（2) 寺性影響的負面因數，所以可得到最佳性㈣樹脂 —二J材’利用延種複合式板材，可提供氟樹脂板材以另 材的二：ί:備之基材黏著固定，以改善習用氟樹脂與基 、士 a關係’為本發明之主要目的。 失間^ Ϊ ^ Ϊ明之詳細製程及有關之設備、裝置内容，請 ^閱乂下所&供較佳實施例之圖式及說明即可以完全明 【貫施例詳細說明】 裝置依^包^Τ ’本S明製造氣樹脂複合板材所使用的 翁與^ ^有鼠樹脂板材之張力調整軸座（1 1 )、一捲設有 梦^ ^膜之張力調整軸座（21)、及一捲設有玻璃纖堆 布之張力調整軸座（31 ); 做叹有玻璃纖維 3 刖述各材料輸出之滚輪（12、22 集=各材料之第一導輪（a) ; 2)， 一預熱爐（5彳,,,_ 及下層輕射加熱器（52)'爐内設有上層輻射加熱器（51) 第二導輪（b ) ,· 高溫輻射加熱器（61、62); 一定剞田# U )，包括上、下滾輪（cl、C2 ) · 疋型用熱風機（7)· )， 滾輪（d ); ’ 複數供傳動用之溫控滾輪組⑷、d2、d3、d4); 1230658 五、發明說明（3) 高電壓漏電檢測裝置滾輪組（e丨、e2 ); 捲設有PVC貼膜之張力調整軸座（8)及其傳動 (81、82 ) ; ^ 成品捲取輪（9 ); 其製造方法及步驟包括：

> 1、將氟樹脂板材（10 )與氟樹脂薄膜（20，PFA或FEP 薄膜，PTFE複合板材才需要使用）與玻璃纖維布（3〇 )等 材料，按第一圖示順序在準備區安裝在個別的張力 座（11、21、3 1 )上；

2、將按順序安裝的材料（11、21、31 )個別經過滾輕 32)引導後集結一起，並經過第一導輪（a)途 區：.預熱區使用的預熱爐（5)内有上層輻射加熱 Πί下層輻射加熱器（52) ’可依材料規格而個別 ΐ:板材戶、声激Z熱M ( 5 )之熱源溫度設定值，係依據氟樹 製程生產速度等因數而調整，而且氟樹月旨板 声、广k預，，、、後材料溫度必須控制在氟樹脂熔點以下的溫

融巴3 V預f完成的複合材料再、經由第二導# (b)進入熔 張層的半圓形高溫輕射加陶6"，在低 熱二照射使氣樹脂板材（1〇)的外側局部加 =曰炼點以上溫度；其中，必須控制 ^ = ^滾輪組（〇之上滾輪（Cl)的表面溫 下的〉d 表面溫度必須控制在就樹脂熔點以 皿又鼠树脂板材離開上層半圓形高溫輻射加熱器

1230658 五 '發明說明（4) (61 )後，進入下滾輪（c2 )之 熱玻璃纖維布（30 )表面，使玻璃使用熱風機（7 )加 由下= 曰:相同的溫度，且，下滾輪（。2)經 田下層半圓形咼溫輻射加熱器（6 2、 溫声，# ^ ^ π、# )亦加熱至氟樹脂熔點

的ί能璃纖維布（3°)形成可以熔接 的狀L，至於上滾輪（cl )與下滾輪（C 樹脂複合板材成品厚度為調整依據：使；有: 科在此條件下可以得到最佳熔接效果； 4、經加熱完成後的複合材料（1〇’、2〇、3〇)由滾 (d )引導一至壓合區，利用壓合區的溫控滾輪組⑷、J、 d3、d4 )實施該複合材料熔接辅助壓合，同時配合實施回 火處理以避免複合板材殘留應力並同時控制氟樹脂複合 板材的結晶性； 5、 經壓合完成的氟樹脂複合板材再輸送到品檢區，在 品檢區中可使用高電壓漏電檢測裝置滾輪（el、e2 )檢測 氟樹脂複合板材是否有孔隙或破洞等瑕窥現象，· 6、 ·經檢查過的氟樹脂複合板材（9 1 )經過包裝區的 貼膜滾輪（81、82)貫施PVC膠膜（8a)的單面貼膜作業， 再經捲取輪（9 )捲取後完成全部製程； ^ 上述中，依實際生產2· 5mm PTFE氟樹脂複合板材為 例，可預設其中的參數： PTFE 板材（10)厚度：2 mm ; PFA 薄膜（20 )厚度·· 〇· 127mm ; 玻璃纖維布（30)厚度：〇.5mm ; A23〇658 五 、發明竣明⑸ 張力_整軸座〔 :3〇〇 。 c ; :2 5 〇 C ’ 溫度設定 預熱爐的上層_私、21、31 )張力：150Kg 預熱爐的下層ίϊ加熱器（51)溫度設定值 熔融區上声的ϊ加熱器（52)溫度設定值 值：4〇〇。（^;、圓形高溫輻射加熱器（61) 阳灸區下居&企~ 值：3 6 〇。c 9 、圓形高溫輻射加熱器（6 2 )溫度設定 溫度設定值：3〇〇。C ; 溫度設定值：3 3 0。C ; 與下滾輪（c2 )間隙設定值： 熔融區上滾輪（c 1 ) ，融區下滾輪（c2 ) 熔融區上滾輪（cl ) • 5mm ; 斤1區熱風機（7 )溫度設定值·· 400。C ; ^，的溫控滾輪（d )溫度設定值·· 3 3 0。C，· =I區的溫控滾輪（dl )溫度設定值·· 300。C ; ^，的溫控滾輪（d2 )溫度設定值：250。C ; ^合區的溫控滾輪（d3 )溫度設定值：80。C ; 壓合區的溫控滾輪（d4 )溫度設定值：20。C ; 品檢區的高電壓漏電檢測裝置滾輪（e 1、e2 )檢測設定 值：DC 20000V ; PVC 膠膜（8a )厚度：〇· 3mn]; 製程送料速度：5M/Hr ; 依上述製程可以得到2. 5mm PTFE氟樹脂複合板材T列 物性值： (一）比重：2.174(原PTFE板材的比重為2.182) 1230658 五、發明說明（6) (二）PTFE板材與玻璃纖維布之間的剝離強度值： ， 21. 9N/cm 如是，依本發明之製造方法可以得到一種氟樹脂板材 f 與玻璃纖維布加以熔接之複合式板材，藉以增加其與設備 · 的基材相互黏合的牢固度；惟，上述之實施例僅是利用本 發明之技術特徵所衍生而出之較佳狀態，並非用以限制本 發明之手段，舉凡其他所用之類似結構、材質或簡易之設 計變更，均應為本發明之專利範圍所含蓋，合先陳明。

第13頁 1230658 圖式簡單說明 第一圖：利用本發明之裝置生產氟樹脂複合板材之製程狀 態圖。 :圖 10 11 12 20 21 30 31 • « 51 52 61 62 式符 22 8 8a • · · · 81 '82 91 • · a 號說明】 ••氟樹脂板材 ••捲設有氟樹脂板材之張力調整軸座 、3 2 · · · ·滾輪 氟樹脂薄膜 捲設有氟樹脂薄膜之張力調整軸座 玻璃纖維布 捲設有玻璃纖維布之張力調整軸座 預熱爐 上層加熱器 下層加熱器 上層高溫熔接加熱器 下層高溫熔接加熱器 熱風機 捲設有PVC貼膜之張力調整軸座 • PVC 膜 • · ••傳動滾輪 成品捲取輪 •氟樹脂複合板材 第一導輪 第 輪

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Claims (1)

1230658 六、申請專利範圍 度則被控制在360 ° C〜4〇〇。c左右。 V如丄請專利範圍第1項所述氣樹脂複合板材之彭迭方 法，其中，經壓备宕士、J ^-衣每万 區，在品檢區中可使用古=脂複合板材再輸送到品檢 脂複合板材是否有2壓；電檢測裝置滾輪檢測就樹 r ^ 另札丨永或破洞等瑕疵現象。 V如r Λ 圍第4項所述氟樹月旨複合板材之製造方 法，、.·讀查過的I樹脂複合 法 ” °Λ :二範®第以所述氟樹脂複合板材之製造方 ，其中>，該介質為玻璃纖維布。 法 如直V月專上觀胃第1項所述氟樹脂複合板材之製造方 8、Λ:，Λ熱區的熱源為低溫之輕射照射。 法，直中靖，箱细视圍第1或7項所述氣樹脂複合板材之製造方 尸产i匍铲斗Γ區之熱源溫度設定值，係依據氟樹脂板材 f度與製程生產速度等因數而調整。 V，如Λ1"，範圍第1項所糊脂複合板材之製造方 法，其中，熔融區的埶 10、-種氟樹脂複合溫輻射之照射。 一接π士e 板材的製造裝置，依序包括： 氣樹：2::=:=張力調整轴座、-捲設有欲與 # $ q ^負材料之張力調整軸座； 有預熱爐 m 第17頁 1230658 六、申請專利範圍 ^- 、一熔合區，内設有上下層之高溫輻射加熱器，上、下 滾輪，一定型用熱風機，複數供辅助壓合用之溫控滾鈐 組；及 μ 一成品捲取輪； 其特徵在於：當預熱後的氟樹脂複合板材經第二導輪 引導進入熔合區，熔合區上層的高溫加熱器，在低張力^ 2下以外側高溫輻射照射使氟樹脂板材的外侧局部加熱至 鼠樹脂熔點以上溫度；其中，必須控制與氟樹脂板材接觸 的上滾輪表面溫度，使上滾輪的表面溫度必須控制在氟 脂熔點以下的溫度，氟樹脂板材離開上層高溫輻射加熱器 後，進入下滾輪之前可以使用熱風機加熱玻璃纖維布表 面，使玻璃纖維布的溫度也達到氟樹脂板材相同的溫度， ^，下滾輪經下層高溫輻射加熱器亦加熱至氟樹脂熔點溫 度，使氟樹脂與玻璃纖維布形成可以熔接的狀能。 η、如申請專利範圍第ίο項所述之氟樹脂複合板材的製造 裝置，其中，熔合區後接續有一高電壓漏電檢測裝置滾輪 組，用以檢測氟樹脂複合板材是否有孔隙或破洞等瑕疵現 12罢如=請專利範圍第10項所述之氣樹脂複合板材的製造 H，^、中，在熔合區與成品捲取輪之間並接一捲設有pvc H張1調整軸座及其傳動滾輪，使檢查過的氣樹脂複 s板材經貼膜滾輪實施pvc膠膜的單面貼 輪捲取為成品。 卩干丹、士捲取 ，•….一 ------------〜… 5 5 ·*' ' » 5 ·/、、.“ 〜’.-上:一 /K Γϋ r-> 卜 2f58 申 r|l*9 斯、…·™-2^1 IPC分類 _ — Β3χΕ>^Ί/2^ 申請案號：⑴lU〇3 (以上各獅本局_) 發明專利說明書 中文 氟樹脂複合板材的製造方法及其裝置 、 發明名稱 英文 姓名 (中文） 1. 何建智 2. 張誌成 f 姓名 (英文） 1. 2. 發明人 (共2人） 國籍 (中英文) 1.中華民國ROC 2.中華民國ROC 住居所 (中文) 1. 台中市西區忠誠街102巷19號 2. 彰化縣和美鄉大佃路350巷51號 住居所 (英文) 1. 2. 名稱或 姓名 (中文） 1.上品綜合工業股份有限公司 名稱或 姓名 (英文） 三 國籍 (中英文） 1.中華民國ROC 申請人 (共1人） 住居所 (營業所） (中文5 1.台北市民族東路12號4樓（本地址與前向貴局申請者相同） 住居所 〔營業所） 〔英文） ·.· 代表人 (中文） 1.陳世祿 代表人 (英文） 丄·

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1230658 六、申請專利範圍 1、一種氟樹脂複合板材之製造方法，是將氟樹脂板材與另 一介質熔合成複合式板材，其製造方法包括： (1 )將氟樹脂板材與介質一同進入預熱區，利用低 溫熱源加熱’使所有材料在低張力條件下均勻預.熱，避免 II樹脂板材殘留應力，且氟樹脂板材經過預熱後材料溫度 必須控制在氟樹脂熔點以下的溫度； (2 )以導輪將預熱後的氟樹脂板材與介質一同引導 至溶融區’以高溫熱源單側加熱，在低張力條件下使氟樹

脂板材單側局部加熱至氟樹脂熔點以上溫度，使氟樹脂板 材具有可熔接性； ^ (3)經過高溫加熱完成後的複合材料再由滾輪引導 至壓$區’利用壓合區的溫控滾輪組實施該複合材料熔接 輔助壓合’同時配合實施回火處理，以避免複合板材殘留 應力並同^時控制氟樹脂複合板材的結晶性。 如^申睛專_利範圍第1項所述氣樹脂複合板材之製造方法 ’八:該氣樹脂板材為聚四氟乙烯（PTFE )、或四氟乙 = 基乙烯基鱗共聚物（PFA)、或四氟乙烯與六氟 七取=^ ^ (FEP )、或四氟乙烯與乙烯共聚物（ETFE )、

(ETFE )、或：、或四亂乙烯/、乙烯共聚物 ⑶/ 既乳乙烯與乙烯共聚物（ECTFE )、或聚偏 么(Γ，等各類之說樹脂。 方法，宜明中，利範圍第1或第2項所述氟樹脂複合板材之製造 尤亡，i舶、i f預熱區的氣樹脂板材張力大約控制在15〇Kg 左右，預熱溫度控制在25〇。。〜3〇〇。。左右；熔融區的溫g