氟化涂料粘附于金属衬底的方法技术

本发明专利技术涉及氟化涂料粘附于金属衬底的方法，以及粘附涂底剂。所说的粘附涂底剂包括一种或多种环氧树脂和／或环氧酚醛树脂，以及热塑性甲基丙烯酸树脂。将涂覆的金属衬底加热，使粘附涂底剂树脂交联，并使氟化涂料形成涂膜层。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及使氟化涂料（即以含氟聚合物为基质的涂料）粘附于金属衬底的方法以及相关的粘附涂底剂组合物。由于含氟聚合物具有良好的机械性能，例如良好的耐磨性能，能够抗老化和众多化学试剂，优异的热稳定性，良好的抗气体和液体渗透的性能，以及便于加工的热塑性，从而使含氟聚合物被广泛用于涂覆金属衬底。此外，以含氟聚合物为基质的涂层没有毒性，并且具有极好的外观。然而，另一方面，含氟聚合物一般对金属具有不相容性，导致氟化涂层的迅速、有时甚至是突然的脱层。已推荐了多种用于氟化涂料的粘附涂底剂组合物。已公开的美国专利FR2，179，422号中描述了用聚偏氟乙烯（PVDF）涂覆金属表面的工艺，其中底层由聚氟乙烯的分散体组成。日本专利№7789/82推荐了一种耐腐蚀的金属表面涂料。对金属先涂上一层底涂料，它基本上含有PVDF，也含有少量聚四氟乙烯（PTFE），以及交联剂。美国专利№4，379，885介绍了通过如下方法得到的粘性涂底剂，即：将碳氟树脂分散于适宜于碳氟涂料的环氧树脂和甲基丙烯酸树脂的混合物中。-->虽然上述涂底剂在一定程度上能保证使氟化涂层粘附在金属上，但这些涂底剂组合物中所存在的PVDF仍具危害性，脱层现象即使得到抑制，也迟早会发生。本专利技术涉及用于氟化涂料的粘附涂底剂，它基本上由环氧树脂和/或环氧酚醛树脂混合物以及甲基丙烯酸树脂组成。本专利技术中的术语“基本上”指的是不含任何氟单体或聚合物的混合物，但以下情况例外，即：含微量氟单体或聚合物，或者含本专利技术粘附涂底剂组合物中所用添加剂的副产物。涂底剂十分牢固地粘附于金属上，没有任何脱层的现象。此外，本专利技术的粘附涂底剂保证了使含有氟聚合物的表面涂料以良好的机械性能粘结在预先涂有涂底剂的金属上。当金属衬底的涂覆和烘干结束时，发现涂层的质量十分好，外表美观，经久耐用。它特别能耐腐蚀、耐磨损、耐化学试剂、耐老化，没有脱层的缺陷。本专利技术粘附涂底剂组合物成份之一的环氧树脂可任意地选自各种热固化的环氧树脂。在这些环氧树脂中，特别值得一提的是双酚A二环氧甘油醚和线型环氧酚醛清漆类。热塑性甲基丙烯酸树脂指的是将以下物质（共）聚合或混合所得的产物。所述物质是甲基丙烯酸甲酯（占多数）和一种或多种在单体烷基上含1（2）至12个碳原子的丙烯酸烷基（甲基）酯。为说明本专利技术的优点，值得一提的是特别适宜于生产本专利技术粘附涂底剂的MMA/丙烯酸乙酯共聚物。本专利技术的粘附涂底剂组合物包含环氧树脂和甲基丙烯酸树脂的混-->合物，该混合物含2-95%（重量）甲基丙烯酸树脂，最好含3-25%（重量）甲基丙烯酸树脂。含上述混合物的涂底剂组合物中可混入其它各种成分，例如填充剂、颜料和固化剂或交联剂。可作为涂底剂组合物成份的填充剂包括二氧化硅和滑石粉。可列举的颜料包括二氧化钛、铬酸锶、磷酸锌、硅铬酸铅和铬酸锌。可列举的固化剂或交联剂包括异氰酸酯化合物、醚化酚醛树脂、双氰胺和多元酸。在由环氧树脂和/或环氧-酚醛树脂混合物和甲基丙烯酸树脂组成的组合物中，可掺入高达200%（重量）的上述各种成份，其各自比例仍在涂底剂组合物的常见组成范围内。本专利技术的另一个主题是含金属衬底和氟化涂料的复合材料，这种金属/氟化涂料结合物特别坚固耐用。本专利技术的复合材料依次包括：-金属衬底;-一层或多层上述粘附涂底剂;-一层或多层氟化表面涂料。金属衬底可选自较广范围内的制品，它可包括普通的或镀锌的钢制品、铝或铝合金制品，本专利技术更适用于钢制品。虽然金属衬底的厚度本身并不严格，但在大多数情况下，为0.7-3mm。根据已知的技术（它本身不构成本专利技术主题），可对本专利技术材料的金属衬底进行以下的一种或多种表面处理（所列举的表面处理-->不构成限制）它们包括：-碱法除油;-用诸如三氯乙烯的溶剂除油;-刷洗-喷丸清洗;-热清洗;-磷酸盐处理;-铬酸盐处理;-冷清洗;-铬酸清洗。粘附涂底剂的例子如上所述，它基本上由一种或多种环氧树脂和/或甲基丙烯酸树脂的混合物组成。“氟化”表面涂料包括一种或多种选自各类含氟聚合物的含氟聚合物。可列举的有：聚氟乙烯（PVF）、PVDF、聚氯三氟乙烯（PCTFE）和PTFE，以及它们的共聚物。在这些含氟聚合物中，特别值得举例的是PVDF及其共聚物。本专利技术还涉及生产复合材料的方法。所述复合材料包括金属衬底、粘附涂底剂和“氟化”表面涂料。这一方法的要点在于：将呈粉状、混悬液或溶液形式的涂底剂在已经过上述一种或另一种表面处理的金属衬底上涂一层或多层。可在环境温度下进行涂底剂组合物的涂覆。以溶液或混悬液形式涂覆的涂底剂层的厚度为3至40μm，最好为8至25μm。当涂底剂以溶液或混悬液形式涂覆时，所用溶剂通常选自普通溶剂。常用的溶剂的例子包括醚、酮、醇，最好是酯和芳族溶剂等。-->当涂在衬底上的粘附涂底剂形成摸上去干燥的薄膜时，即可进行表面涂料的涂覆。所谓“摸上去干燥”指的是至少一部分溶剂已被除去，得到模上去干燥的薄膜状涂底层。这一步骤仅包括在环境空气中干燥。也可设想采用某种装置，以便更迅速地除去溶剂。本专利技术的粘附涂底剂还可呈粉状涂覆在金属衬底上。可按照通常采用的涂覆技术进行粉状组合物的涂覆。将粘附涂底剂的各种成份预磨成颗粒，粒径最好是15至40μm，然后进行干混，这种干混无需任何特殊装置，可在环境温度下进行。在低温冷却或空气吸收下，于适宜设备（刀、锤和盘式磨机等）中研磨粉末。利用适宜装置将所得粉状颗粒分级，除去所不期望的粒径部分，例如，过粗和/或过细的颗粒。利用适宜类型的混合机将各种成份熔化混合，也可获得粉末状涂底剂。混合温度为80-180℃，最好为90-110℃。由此得到的混合物通常呈颗粒状。按上述常用的技术，将其研磨至15-40μm的粒径。在粉末涂底剂的涂覆工艺中，值得一提的是静电喷涂法（这种工艺特别有利于产生本专利技术的金属衬底涂层）和浸入在流化床中处理的方法。采用静电喷涂法时，将粉末通入喷涂枪内，利用压缩空气输送，经过一个高电压喷嘴喷出。电压一般为大约10至100千伏。外加电压可以呈正极或负极。枪内粉末的流速通常为10至200g/分钟，最好为50至-->120g/分钟。当粉末流过喷嘴时，它带有一定量的电荷;粉末颗粒经压缩空气输送，喷射到待涂覆的金属表面上。所述表面本身接地，即电压为零。粉末颗粒通过其静电荷吸在该表面上，并且静电引力足以使涂有粉末的制品不仅涂上粉末，而且使之移动，然后于炉内加热到使涂料粉末熔化或交联的温度。如上所述，施加于粉末的静电荷可以呈正极或负极。它根据所要进行嘴雾的粉末的性质来选择，就是说，在特定极性下可产生良好的结果，而在相反极性下效果不理想，甚至毫无效果。一般而言，可任意地选用正极或负极，进行本专利技术的粘附涂底剂的涂覆。金属衬底温度可控制在20至200℃之间。在用静电喷涂法涂覆涂底剂时，采用较高的衬底温度不仅可促进涂底剂的粘附，同时有可能加速其熔化。由喷涂形成的涂底层厚度为3至40μm，最好是8至25μm。在利用流化床浸渍方法时，将精制的待涂覆的金属（例如经过上述一种或多种表面处理的金属）于炉内加热至一定温度。这一温度由所述金属的特性、形状和所期望的涂层厚度等因素决定。然后，将上述加热的金属浸入本专利技术的粉状组合物中，通过底部多孔容器的循环气体，使该金属保持在混悬液中。粉末与热金属表面接触而熔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能使以ＰＶＤＦ为基质的氟化涂料粘附于金属衬底的方法，其特征包括下列步骤：ａ）以溶液或混悬液的形式涂覆一种粘附涂底剂，涂层的厚度为８－２５μｍ，所说粘附涂底剂包括一种或多种环氧树脂和／或环氧酚醛树脂，以及热塑性甲基丙烯酸树脂，ｂ）当经过涂覆的衬底摸上去干燥时，涂覆粉末形式的氟化涂料，ｃ）将上述涂覆的金属衬底加热，使粘附涂底剂树脂交联，并使氟化涂料形成薄膜层。

【技术特征摘要】
FR 1988-6-29 88087611、一种能使以PVDF为基质的氟化涂料粘附于金属衬底的方法，其特征包括下列步骤：a)以溶液或混悬液的形式涂覆一种粘附涂底剂，涂层的厚度为8-25μm，所说粘附涂底剂包括一种或多种环氧树脂和/或环氧酚醛树脂，以及热塑性甲基丙烯酸树脂，b)当经过涂覆的衬底摸上去干燥时，涂覆粉末形式的氟化涂料，c)将上述涂覆的金属衬底加热，使粘附涂底剂树脂交联，并使氟化涂料形成薄膜层。2、按照权利要求1的方法，其特征在于所使用的粘附涂底剂，其中甲基丙酸树脂与环氧酚醛树脂和甲基丙烯酸树脂混合物的重量比率为2-95%。3、按照权利要求2的方法，其特征在于所使用的粘附涂底剂，其中甲基丙酸树脂与环氧酚树脂和...

【专利技术属性】
技术研发人员：让吕佩里龙，
申请(专利权)人：埃勒夫阿托化学有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]