[發明專利]含氟聚合物組合物、被覆制品、及其制備方法

無效

• 申請號: 200580045234.7
• 申請日: 2005-11-29
• 公開（公告）號: CN101090925A
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發明（設計）人: 布雷克·E·錢德勒;托馬斯·J·布隆;戴爾·E·赫琴斯
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: C08J3/12
• 分類號: C08J3/12;C09D5/03
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司
• 代理人: 丁業平;張天舒

技術領域

本發明涉及含氟聚合物組合物及其制備方法，更具體地說，本發明涉及能夠提供平滑的涂層、良好的流態化性能、良好的防粘性能和良好的靜電性能的含氟聚合物。在另一方面，本發明涉及含有含氟聚合物組合物的被覆制品。

背景技術

已知某些含氟的聚合物(也稱為“含氟聚合物”)具有理想的性能，例如良好的耐化學性、優良的防粘性能、良好的耐熱性和絕緣性。含氟聚合物(特別是具有熔融流動性的含氟聚合物粉末)所具有的優良的防粘性能已經使得其可用來涂敷食物制備用品，例如煎鍋、電飯鍋、烤架和烤盤。含氟聚合物在多種工業應用(例如用于復印機和打印機的定影輥或者定影帶、容器和化學處理反應器)中也有所應用。

可通過許多常規的方法將含氟聚合物涂敷于基材上，所述方法例如為分散涂敷法或者粉末涂敷法。當對基材進行粉末涂敷時，粉末粒徑分布會影響粉末輸送系統、加料系統以及最終的膜的性能。對于進料斗輸送方式而言，要求將粉末穩定而均勻地流態化，以便使粉末穩定地流過泵并從噴射裝置中噴出。如果細顆粒的含量過高，則粉末態涂布材料易于團聚，并且會抑制了流態化。較高的氣壓可使團聚作用減輕一些，但是這會在流化床中引起噴涌現象(geysering)。噴涌現象是指這樣一種情況，其中流化粉末表面變得不一致并且流化粉末從流化床表面和死區中大量噴出。這種情況會導致氣流波動并且使得輸送到噴射裝置的粉末的量不穩定。這會造成膜厚不一致以及可能會有表面瑕疵。如果嚴重的話，噴射裝置會噴出大量粉末到表面上，并形成帶有氣泡的粉末堆。粉末的含水量較高并且細顆粒的濃度高會造成附加的團聚作用。

粒度還會影響帶電體系，即，粒度會影響粉末輸送過程中產生的靜電。細顆粒的反離子化會造成所形成的膜在較薄的位置處發生表面破裂。另一方面，較大的顆粒更有可能做直線運動，而且僅能被強的靜電力線影響。這些性能可能會影響粉末涂料的傳輸效率。

膜的性能(例如厚度和平整度)也會受到粒度的影響。總的來說，粗(粒度較大)粉末將制得較厚的膜，而細(粒度較小)粉末將提供較薄的膜。大顆粒(特別是分子量高的那些)要花費更長的時間來熔融和流動，并且在加工過程中，其不可能完全變平，從而導致粗糙的表面。如果粉末過粗，可能會引起被稱為“橘皮”的紋理過多的現象。另一方面，細粉末過多會使所形成的膜較快地達到自粘結點并開始反離子化，從而導致“靜電橘皮”。

發明概述

本發明人認識到，人們需要一種具有良好的沉積性能的粉末涂料，特別是含氟聚合物粉末涂料。良好的沉積性能包括(例如)改善含氟聚合物的流態化性能、靜電粉末沉積過程中的靜電性能和被覆制品的平整性之中的一種或多種。

在本發明的一個方面，提供一種制備含氟聚合物粉末的方法。該方法包括將第一含氟聚合物的粗顆粒的部分分級，以得到第二含氟聚合物，其中該第二含氟聚合物具有最頻值與D95之比為0.75或更大的粒度分布。當該第二含氟聚合物是由衍生自四氟乙烯和全氟(丙基乙烯基)醚的共聚單元構成的共聚物時，該方法還包括將該含氟聚合物的端基數減少至每百萬個碳原子中的不穩定端基數少于60個的步驟。

在另一方面，本發明涉及一種含有含氟聚合物的含氟聚合物粉末，該含氟聚合物粉末具有最頻值與D95之比為0.75或更大的粒度分布。當該含氟聚合物是由衍生自四氟乙烯和全氟(丙基乙烯基)醚的共聚單元構成的共聚物時，該含氟聚合物在每百萬個碳原子中具有少于60個的不穩定端基。

在另一方面，本發明涉及一種含有含氟聚合物的被覆制品，該含氟聚合物具有最頻值與D95之比為0.75或更大的粒度分布。該含氟聚合物在基材上形成涂層。當該含氟聚合物是由衍生自四氟乙烯和全氟(丙基乙烯基)醚的共聚單元構成的共聚物時，該含氟聚合物在每百萬個碳原子中具有少于60個的不穩定端基。該涂層的以R_a測量值表示的粗糙度為3微米或更小。

在另一個更優選的方面，本發明的含氟聚合物的最頻值為30到70微米，并且基本上沒有大于約75微米的顆粒。另外，當該含氟聚合物是由衍生自四氟乙烯和全氟(丙基乙烯基)醚的共聚單元構成的共聚物時，該含氟聚合物在每百萬個碳原子中具有少于60個的不穩定端基。

定義

為了本發明的目的，本申請中使用的下列術語如下定義：

“細顆粒”是指小于10微米的顆粒；

“粗顆粒”是指其粒度比粒度分布中65％的顆粒的粒度大的顆粒；

“D50”是指按照體積％的方式進行測量，有50％的顆粒均小于其對應的直徑(單位為微米)；