[發明專利]聚合物顆粒、包含它的水性分散體、以及使用它的氟樹脂涂料組合物

有效

• 申請號: 201380021993.4
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號: CN104284929B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: Y.劉
• 申請（專利權）人: 納幕爾杜邦公司;杜邦三井氟化物有限公司
• 主分類號: C08K3/04
• 分類號: C08K3/04;C08K3/14;C08K3/22;C08K3/24;C08K3/36;C08J3/07;C08J3/14;C09D167/00;C09D177/00;C09D179/08;C09D181/04;C09D181/06;C09D127/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 鄒雪梅,李炳愛

本發明涉及聚合物顆粒，所述聚合物顆粒包含聚合物和包含于其中的填料，其中所述聚合物可溶于高濃度有機溶劑中并且還是水不溶性的，并且其中所述聚合物顆粒具有75μm或更小的平均粒度。

本發明還涉及包含該聚合物顆粒的水性分散體，涉及使用該水性分散體的水性氟樹脂涂料組合物，并且涉及具有由該氟樹脂涂料組合物制得的層的氟樹脂層合體或多層涂層。

背景技術

氟樹脂因為它們具有化學抗性、不粘性、耐熱性、具有低摩擦系數和電絕緣的特性，并且因為它們可形成無針孔的涂膜，因而可作為涂料。然而，因為氟樹脂不溶于水和有機液體，因此不能以涂料溶液的形式使用。因此，這些通過例如用粉末涂料靜電涂布，或分散體(如用表面活性劑穩定的有機液體分散體或水性分散體)噴涂、浸涂或流涂的方式施用至待涂布物體，然后經由熱融處理形成涂膜。

在使用氟樹脂(如PTFE、FEP、PFA等)涂布各種金屬基底時，出現粘附缺陷，并且用氟樹脂直接涂布金屬基底是非常困難的，因為氟樹脂的不粘特性使得難以粘附至基底。因此，在進行氟樹脂涂布時，已開發并且使用底漆組合物，其對基底具有粘性，并且對于將施用于其上的氟樹脂涂層也具有另外的粘性。

然而，采用底漆組合物的氟樹脂層合體存在問題，因為當重復受到熱、濕氣、腐蝕物等滲透的挑戰時，涂層將劣化，在頂涂層與底漆層之間、中間涂層與底漆層之間、底漆涂層內或底漆層與基底材料之間產生剝離。

本案申請人先前曾提出種涂料組合物，其中膠態顆粒被包含在可熔融加工的氟樹脂粉末分散體中，成為氟樹脂涂料組合物，所述組合物不具有爆炸的危險，并且能夠通過膜形成單制程，使用簡易型噴槍等形成100至1000μm厚的涂膜，所述涂膜具有優異的耐腐蝕性和耐蒸氣性(日本未審查專利申請公開No.H11-241045和2000-80329)。然而，由于該涂料組合物在用作涂料組合物的分散體內具有低濃度的膠態顆粒，因而必須使用大量的分散體來獲得使用此膠態顆粒分散體的涂料組合物，并且所述涂料組合物由于涂料組合物粘度降低而難以使用。參見例如專利公開：日本未經審查的專利申請公開H11-241045；和專利公開：日本未經審查的專利申請公開2000-80329。

本發明解決了前述問題，并且本發明的目的在于提供無粘性但同時對于基底材料與層間具有優異粘附性的聚合物顆粒，所述聚合物顆粒通過抑制熱、濕氣、腐蝕物等的滲透而防止氟樹脂層合體的剝離，并且改善耐腐蝕性、耐蒸氣性和耐久性。

本發明的另一個目的在于提供包含具有上述特性的聚合物顆粒的水性分散體，以及制備所述水性分散體的方法。

本發明的另一個目的在于提供水性氟樹脂涂料組合物，所述組合物可使由其形成的氟樹脂層合體是無粘性的，同時對于基底材料與層間具有優異的粘附性，通過抑制熱、濕氣、腐蝕物等的滲透而防止剝離，并且改善耐腐蝕性、耐蒸氣性和耐久性。

發明內容

本發明提供聚合物顆粒，所述聚合物顆粒包含聚合物和包含于其中的填料，其中所述聚合物可溶于有機溶劑中并且還是水不溶性的，并且其中所述聚合物顆粒包含5至500重量份填料每100重量份聚合物，并且具有75μm或更小的平均粒度。在一個實施例中，聚合物顆粒包含70至500重量份填料每100重量份聚合物。在一個實施例中，聚合物顆粒具有30μm或更小的平均粒度。

在本發明的一個實施例中，前述聚合物顆粒的聚合物為選自以下中的至少一種：聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚酰胺、聚酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚砜、聚醚酰亞胺和聚醚砜。在一個實施例中，聚合物顆粒的聚合物為聚醚酰亞胺或聚醚砜、或它們的組合。

在本發明的一個實施例中，填料為有機或無機顆粒。在一個實施例中，聚合物顆粒中此類填料顆粒與水不溶性聚合物的重量比為0.7∶1.0至5.0∶1.0。

在本發明的一個實施例中，無機顆粒填料為至少一種選自以下的無機顆粒：碳化硅、氧化硅、氧化鋁、氧化鋅、氧化錫、二氧化鈦、硫酸鋇和炭黑。

在本發明的一個實施例中，有機顆粒填料為至少一種選自以下的有機顆粒：聚苯硫醚、聚醚醚酮以及芳族聚酰胺。