[發(fā)明專利]施加含氟聚合物粉末涂層作為底漆層和外涂層的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580039809.4
• 申請日: 2005-11-18
• 公開（公告）號: CN101061191A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: C·K·亨尼西
• 申請（專利權(quán)）人: 納幕爾杜邦公司
• 主分類號: C09D127/12
• 分類號: C09D127/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉健;李炳愛

??????????????????????發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明屬于形成耐久剝離表面的領(lǐng)域，其通過在基材上施加底漆粉末以形成含氟聚合物底漆層，和在底漆層上施加含氟聚合物粉末以形成外涂層來實現(xiàn)的。具體來說，本發(fā)明涉及選擇一種含氟聚合物底漆粉末，能夠與四氟乙烯/全氟烷基(乙烯基醚)共聚物粉末涂層獲得良好的層間粘合并與基材維持持久的粘合。

??????????????????????發(fā)明背景

具有良好的化學(xué)耐性、優(yōu)異的剝離性能、良好的耐熱性和電絕緣性等的氟聚合物樹脂是許多應(yīng)用領(lǐng)域所期望的。熔融流動的含氟聚合物粉末已發(fā)現(xiàn)可用于涂層炊具制品例如飯盤、烤架和烤盤，以及許多工業(yè)應(yīng)用例如用于復(fù)印機和印刷機的上色輥或帶子，和化學(xué)加工反應(yīng)器。施加粉末涂層作來替代液體涂料的一個優(yōu)點是可以免去用于施加液體涂層的干燥和通風(fēng)步驟以及與施加液體涂層有關(guān)的設(shè)備。另外，粉末涂層不需要使用涉及環(huán)保問題的揮發(fā)性有機溶劑和昂貴的補救步驟。

同時用于底漆層和外涂層兩者的粉末涂層已經(jīng)公開于Rau等人的美國專利US?5,093,403。在這個專利中，舉例說明了用于底漆層和外涂層兩者的全氟烷氧基聚合物(PFA)。該專利承認(rèn)難以將PFA樹脂粘合到金屬基材，而且PFA必須在比較高的溫度下施加-例如，在約675-約720范圍內(nèi)(357-382℃)。Rau等人公開了在這樣的高溫下通過利用粘結(jié)劑例如聚(亞苯基硫化物)(PPS)以實現(xiàn)PFA樹脂與金屬基材的粘合，PFA沒有顯著的惡化(降解)。

由于其高操作溫度、良好的耐磨性和優(yōu)異的剝離性能，PFA是用于苛刻的商業(yè)應(yīng)用表面的理想選擇，例如用于商用烤盤的剝離表面。商用的烘焙盤每天經(jīng)歷許多次高溫循環(huán)，必須顯著的長時間保持其剝離性能以使烘焙成品的商業(yè)生產(chǎn)是經(jīng)濟的。然而，經(jīng)驗表明在PFA底漆層上施加PFA外涂層會隨著時間導(dǎo)致體系的不充分粘合。因此，Rau等人公開的PFA/PFA體系可能會很快的失敗，不適合用于那些需要基材與剝離表面每年承受數(shù)千次烘焙循環(huán)的工業(yè)操作。

因此，仍然需要一種改進的可以與PFA面漆使用的粉末底漆組合物，其允許底漆/面漆體系可以在高操作溫度下使用，具有改進的粘合和較長壽命，同時維持良好的剝離性能和耐磨性。

??????????????????????發(fā)明概述

令人驚訝地，發(fā)現(xiàn)了作為底漆粉末施加的四氟乙烯/全氟烯烴共聚物和四氟乙烯/全氟代(乙烯基烷基醚)共聚物粉末涂層一起使用，亦稱全氟烷氧基聚合物(PFA)，當(dāng)烘焙到基材上時涂料體系和基材產(chǎn)生了優(yōu)良的和更耐久的粘合。粘合質(zhì)量通過沸水剝離測試進行測定。

此外，本發(fā)明中在外涂層中使用PEA的體系，在該層中使用已知的良好剝離性能、耐磨性和高操作溫度的PFA。

因此，本發(fā)明提供在基材上形成剝離表面方法，所述方法包括(a)在所述基材上施加底漆粉末以形成底漆層，(b)在所述底漆層上施加外涂層粉末以形成在所述底漆層上的外涂層，所述底漆包含四氟乙烯/全氟烯烴共聚物和聚合物粘合劑，所述外涂層包含四氟乙烯/全氟代(烷基乙烯基醚)共聚物，(c)烘焙所述底漆層和所述外涂層以形成所述剝離表面。粉末層優(yōu)選通過靜電噴涂施加。聚合物粘合劑優(yōu)選聚醚砜、聚苯硫醚和聚芳醚酮。在一個實施方案中，包含四氟乙烯/全氟烯烴共聚物的底漆粉末進一步包含四氟乙烯/全氟代(烷基乙烯基醚)共聚物。

???????????????優(yōu)選實施方案的詳細(xì)描述

根據(jù)本發(fā)明，提供了一種在基材上形成剝離表面的方法。該方法包括在基材上施加包含四氟乙烯/全氟烯烴共聚物和聚合物粘合劑的底漆粉末以形成底漆層，以及在底漆層上施加包含四氟乙烯/全氟代(烷基乙烯基醚)共聚物的粉末外涂層以在其上形成外涂層。底漆層和外涂層在基材上烘焙形成剝離表面。

全氟聚合物

本發(fā)明在底漆和外涂層中使用的含氟聚合物是熔融流動的。通常，根據(jù)共聚物用美國專利US?4,380,618公開的ASTM?D-1238改性，以及ASTM?D-2116或D-3307方法，在372℃下測量的熔融粘度范圍從10²-約10⁶Pa·s，優(yōu)選10³-約10⁵Pa·s。熔融流動含氟聚合物的例子包括四氟乙烯(TFE)的共聚物和至少一種氟化可共聚單體(共聚單體)以充足的量存在于該聚合物中以降低該共聚物熔點，使其實質(zhì)上低于TFE均聚物、聚四氟乙烯(聚四氟乙烯)，例如，熔化溫度不高于315℃