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形成阳极氧化铝处表的单层碳氟化合物保护涂料制造技术

技术编号:1649672 阅读:199 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发涉及一种固化形成阳极氧化铝外表的热固溶剂溶液涂料组合物,其中包括一种在挥发性有机溶剂中的碳氟化合物聚合物的分散体,该分散体用细碎的云母和铝粉(最好是耐酸的)着色,产生白色和透明的结合物,以形成阳极氧化铝的外表。这种着色的分散体含有热固的丙烯酸,以提高涂层的硬度和耐磨性。(*该技术在2008年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及形成阳极氧化铝外表的单层碳氟化合物的保护涂料,这种涂料特别用于建筑业上将铝涂布或涂层的铝板。目前建筑物上所使用的镀铝板必须具有引人注目的外表,这种外表将经得住在各种元素中的长期暴露。由于铝板本身经不起这样的暴露,所以当今工业上不是使用封闭的阳极氧化铝,就是给铝板涂上碳氟化合物聚合涂料。但是,这两种方法均有很大的缺点。封闭的阳极氧化铝的生产成本较昂贵和会引起公害,并且由于如下的一些原因,这些产品往往是不可取的。第一,当需将阳极氧化铝进行加工,如将其卷材制成窗柜和平板结构时不可能没有裂纹。第二,虽然阳极氧化层很硬,但是其耐磨性不够,当和尖锐的金属物体磨擦时,阳极氧化层合被擦伤这些擦伤是非常明显的。第三,虽然阳极氧化层可以被着色,但是这些染包是不耐光的,它们随着时间的变化而会改变颜色,所以着色的阳极氧化表面是不可取的。即使可采用加工费昂贵的锡着色剂,但是阳极氧化的表面仍然有上述的一些缺陷。而且同强碱(例如苛性碱和胺)接触会使阳极氧化的表面很快剥蚀。阳极氧化的表面也不能耐如下的酸的腐蚀,例如盐酸、硫酸、硝酸和酚。为了提高效益起见,用沸腾水密封上述阳氧化的制产品,以便使它们没有气孔产生。涂上碳氟化合物涂料的铝涂层也有许多缺点,首先,通常须要涂覆三个层涂层:底层、合适的着色层和面层。这样就增加了涂层体系的费-->用。而且,这些涂层是中等光泽的着色体系,因此不同于由阳极氧化所形成的低光泽的透明表面。很显然,工业上需要一种单一的涂层体系,该体系将对铝提供一种和阳极氧化表面相似的耐用涂层,但是该涂层可以再加工成型而不会产生裂纹,而且耐磨性能优于现有的阳极氧化的表面。同样要求具有一种既耐酸又耐碱的涂层。本专利技术不仅包括这些目的,而且还包括克服所提到的其他缺点。本专利技术提供一种热固溶剂溶液涂层的组合物,其中用细碎的云母(为了增白,较好涂上10%至45%的二氧化钛,最好涂上15%至30%的二氧化钛)和铝粉(最好是耐酸的)来着色在挥发性有机溶剂中的碳氟化物聚合物的分散体(最好是细碎的聚偏氟乙烯聚合物颗粒,以便产生一种具有阳极氧化铝的外表的白色和透明的组合物,为了产生热固化,把这种着色体系和热固的丙烯酸共聚物结合起来,该丙烯酸共聚物将提高烘干在铝衬底上的涂层的硬度和耐磨性,所以的丙烯酸共聚物最好由带羟基官能团的丙烯酸共聚物和固化剂组成,固化剂最好是一种氨基塑料树脂。把上述溶剂溶液和足够的附加颜料结合起来,产生足够深的颜色,以遮盖掉不均匀性(用于生产控制,而不会产生足够的不透明度,以遮盖掉由云母和铝粉组合物形成的白色和金属的外表。在最佳的实践中,添加平光剂最好使光泽减少到10~20%反射率,所述的反射率是用60°光泽计测量的。这种降低了的光泽使固化涂层和阳极氧化铝更为相似。同样最好添加一种蜡以便使表面具有润滑性,增加抗擦伤的性能,为此,可采用一般的蜡添加剂。当把所得到的组合物涂到铝衬底上并在足够高的温度下进行烘干而使分散的碳氟化合物凝聚成连续膜时具有透明的阳极氧化铝的外表,并且可以是透明的或染上任何要求的颜色。涂层是非常牢固的,并且使外部暴露层的颜色保持不变。涂层同样既耐酸又耐碱,而涂层的铝可加工-->成没有裂纹的板。较佳的组合物外观上是均匀的,并且在没有外覆层的情况下,暴露在各种元素中具有很强的抗颜色变化的能力,以及良好的抗剥离(即从铝衬底上剥落下来)性能。奇怪地,重要的是要直接把本专利技术的涂料涂到铝基体上而不是涂在以前用来使碳氟化合物聚合物粘到上述基体上的底层上。在现有的实践中,一般需要这些底层,以获得良好的粘着力,但是在本专利技术中,发现一般的底层会降低粘着力,并且实际上使外部暴露层变色和剥落。必须指出,本专利技术的组合物具有相当高的固体含量,使得涂层至少具有0.5密耳的干厚度,在较佳的薄板卷的涂覆实践中,固化的涂层厚度为0.7至1.2密耳;在较佳的喷涂实践中,固化的涂层最好具有1.2至2.0密耳的厚度。薄板卷涂覆的组合物和喷涂组合物之间的主要差别是,喷涂涂料中通常使用气味较小的有机溶剂。因此用气味不太难闻的乙酸2-乙氧基乙醇酯代替薄板卷涂覆组合物采用的异佛尔酮。另外,喷雾操作需要较低的粘度(一般用2号赞恩杯(NO.2    Zahn    cup)为20~25秒),所以为了提供所需的喷雾粘度可以增加溶剂量。众所周知,可通过热固丙烯酸类来改善碳氟化合物涂层的性能使其增硬性和耐溶剂性,这些热固的丙烯酸类包括带N-羟甲基官能团的丙烯酸共聚物。但是,这些并不能形成最透明的涂层,所以最好在本专利技术中使用带羟基官能团的丙烯酸共聚物和固化剂的组合物。特别是具有氨基塑料固化剂的组合物得到较好的颜色、固体含量的较高的涂料组合物,以及较硬和更耐溶剂性的固化涂层。虽然用氨基塑料树脂来固化带羟基官能团的丙烯酸共聚物是最理想的,但是也可以使用与羟基官能度反应的任何固化剂,例如酚醛塑料树脂或封闭的聚异氰酸酯。一般可采用各种溶剂使本专利技术的组合物稀释到符合使用要求的粘度,-->例如丁酮、甲苯、二甲苯、乙酸丁酯、乙酸乙酯等。根据外界条件和涂布器的性能选择溶剂。在运输,稀释到使用粘度之前,本专利技术的组合物具有高的固体树脂含量,至少约为35%,最好为40%至55%之间。云母必须是细碎的薄片体,它们的最长尺寸最好小于100微米。如Exterior    Mearlin    Bright    White〔Mearl    Corporation(New    Yovk    N.Y.)〕的产品较好。此产品含有72~78%云母和涂在其上面的22-28%二氧化钛,而且具有最大长度为10-35微米的薄片体另一个可以被使用的特别有效的云母是具有珍珠光泽的颜料AFFLAIR,EM    Chemicals(Hawtho-rne,NY)产品。铝粉也必须是细碎的,最好所有的铝粉能通过100筛目。最佳的工业产品是Sparkle    Silver    3141-ST,该产品是由(Silberline    Manufact    uring    CO,Inc.of.Lansford    PA.)生产的一种铝软膏。此产品中的铝粉是不飘浮且耐酸的,而且99%的铝粉可通过325筛目。特别关于云母和铝粉的比例,云母和铝粉提供了大部分的颜料固体。云母和铝粉与树脂固体的总重量之比为0.05至0.4,最好为0.1至0.3。云母对铝的重量比较好为1∶1至6∶1,最好为2∶1至5∶1。较好的碳氟化合物聚合物是1,1-二氟乙烯的均聚物,即聚偏氟乙烯,但是也可以使用含有较大部分1,1-二氟乙烯的1,1-二氟乙烯共聚物。这些共聚物最好至少含有95%摩尔的1,1-二氟乙烯。适合的共聚单体是囟代乙烯,例如对称的二氯二氟乙烯、1,2-2-三氟-2-氯乙烯、四氟乙烯、乙烯基氯、乙烯基乙酸酯等。虽然1,1-二氟乙烯均聚物是较好的碳氟化合物聚合物,但是相应的乙烯基氟的聚合物和共聚物(包括三元共聚物等)也是可用的。已发现最佳的碳氟化合物聚合物是呈粉状的,并且可以从Atochem(Glen    Rock,NJ)大批地购得到,商品名称为Foraflon的粉状聚偏氟乙烯。碳氟化合物聚合物组分所占的较佳比例至少约为总树脂固体量的47%-->,最好至少为70%。最佳的碳氟聚合物是聚偏氟乙烯,而Forafl本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固化形成阳极氧化铝外表的热固性溶剂溶液涂料组合物,该组合物包括在挥发有机溶剂中的碳氟化合物聚合物分散体,所述的分散体用细碎的云母和铝粉着色以产生一种白色而透明的组合物,从而形成阳极氧化铝的外表,所述的着色分散体含有产生热固化的热固丙烯酸共聚物,该丙烯酸共聚物可提高涂层的硬度和耐磨性能,该分散体并含有足够的附加颜料,以产生充分的颜色以控生产,不致于产生很大的遮光性以遮盖掉由云母和铝粉的结合所形成的白色和金属的外表。

【技术特征摘要】
US 1987-1-23 006,1481、一种固化形成阳极氧化铝外表的热固性溶剂溶液涂料组合物,该组合物包括在挥发有机溶剂中的碳氟化合物聚合物分散体,所述的分散体用细碎的云母和铝粉着色以产生一种白色而透明的组合物,从而形成阳极氧化铝的外表,所述的着色分散体含有产生热固化的热固丙烯酸共聚物,该丙烯酸共聚物可提高涂层的硬度和耐磨性能,该分散体并含有足够的附加颜料,以产生充分的颜色以控生产,不致于产生很大的遮光性以遮盖掉由云母和铝粉的结合所形成的白色和金属的外表。2、根据权利要求1所述的涂料组合物,其中所述的热固丙烯酸共聚物是由羟基官能团丙烯酸共聚物和固化剂的组合物组成,因此能热固以提高涂层的硬度和耐磨性能。3、根据权利要求2所述的涂料组合物,其中所述的云母涂有占涂覆云母重量的10%至45%的二氧化钛,所述云母薄片体的最长尺寸小于100微米,所述的铝粉是耐酸的并能通过100筛目,平光剂的存在使光泽降低到10-20%反射度,所述的反射度是用60°光泽计测量的,加蜡以提供表面润滑性,有助于改善耐擦伤性。4、根据权利要求2所述的涂料组合物,其中所述云母对所述铝粉的重比等于1∶1至6∶1,所述的云母和铝粉一起对所述的碳氟化合物聚合物、丙烯酸共聚物和固化剂的重量比等于0.05至0.4。5、根据权利要求2所述的涂料组合物,其中所述的碳氟化合物聚合物是由细碎的聚偏氟乙烯均聚物颗粒提供的,所述的带羟基官能团共聚是一种溶剂可溶解的、单烯化不饱和单体的带羟基官能团共聚物,所述的带羟基官能团共聚物含有3%至35%带羟基官能团的单烯单体。6、根据权利要求5所述的涂...

【专利技术属性】
技术研发人员:克拉克A希金博特姆保罗J韦斯特
申请(专利权)人:德索托公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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