一种液体含氟聚合物涂料组合物和一种使用该组合物制备含氟聚合物涂覆的聚合物基底的方法。所述液体含氟聚合物组合物包含选自氟乙烯的均聚物和共聚物以及偏二氟乙烯的均聚物和共聚物聚合物的含氟聚合物、溶剂和包括选自羧酸、磺酸、氮杂环丙烷、胺、异氰酸酯、三聚氰胺、环氧基、羟基、酐及其混合物中的官能团的相容性粘合剂聚合物。在所述方法中，组合物被施加到在其表面上包括官能团的聚合物基底上，所述官能团与所述相容性粘合剂聚合物相互作用促进所述含氟聚合物涂料粘结到所述基底上。从施加到基底上的涂料组合物中除去溶剂在基底上形成含氟聚合物涂层。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利说明 专利
本专利技术涉及包含相容性粘合剂聚合物的含氟聚合物涂料组合物。
技术介绍
含氟聚合物薄膜长期用作各种基底如金属、木材以及热塑性和热固性聚合物的保护和装饰贴面层。利用它的优异耐化学性和耐侯性，含氟聚合物薄膜的薄层可保护不太耐用的基底在室内外使用时免受损害。近年来，汽车、旅行车、体育运动艇以及工业和农场设备的制造商开始使用含氟聚合物薄膜结构代替油漆到车辆和设备的表面选择部分。已使用单层聚合物薄膜和多层聚合物薄膜。 含氟聚合物薄膜如聚氟乙烯(PVF)、聚偏二氟乙烯(PVDF)聚合物以及丙烯酸聚合物和PVDF的共聚物和混合物经常以预成型薄膜的形式使用来提供保护表面层。这类薄膜经常被施加到热塑性基底上形成层合材料，然后对层合材料进行热成型操作。各种热塑性基底对于应用都是理想的，如聚烯烃、聚酯、尼龙、ABS等。最近，含氟聚合物薄膜由于它们的耐侯性、耐UV性和防潮性已被视为光生伏打组件中的重要部件。当使用含氟聚合物如PVF作为组件的背板时，它的性质明显提高了组件寿命，允许组件保证期至最高25年。含氟聚合物背板经常以具有聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜的层合材料的形式使用，一般是PET夹在两个含氟聚合物薄膜之间。 但是，具有在户外暴露多年后不会脱层的结合的聚合物基底上预成型含氟聚合物薄膜的层合材料难以制备。现有技术体系如Simms的美国专利3133854、Kim等的美国专利5139878和Schmidt等的美国专利6632518描述了能产生耐用叠层结构的预成型薄膜用底漆和粘合剂。但是，这些方法在实际层压步骤前要求施加至少一个粘合剂层或底漆和粘合剂层两者。层压步骤然后要求施加热和压力形成层合材料。因此，使用预成型含氟聚合物薄膜的现有技术层合材料制造昂贵和/或要求资本密集设备。由于预成型含氟聚合物薄膜必须具有足够的厚度以为制造和随后加工期间的处理提供强度，因此得到的层合材料还可能结合厚的昂贵含氟聚合物层，即，比有效保护层所需要的厚。 专利技术概述 本专利技术提供一种液体含氟聚合物涂料组合物和使用该组合物制备含氟聚合物涂覆的聚合物基底的方法。液体含氟聚合物组合物包含选自氟乙烯的均聚物和共聚物以及偏二氟乙烯的均聚物和共聚物的含氟聚合物、溶剂和包括选自羧酸、磺酸、氮杂环丙烷、胺、异氰酸酯、三聚氰胺、环氧基、羟基、酐及其混合物中的官能团的相容性粘合剂聚合物。在本专利技术的方法中，组合物被施加到在其表面上包括官能团的聚合物基底上，官能团与所述相容性粘合剂聚合物相互作用促进所述含氟聚合物涂料粘结到所述基底上。从施加到基底上的涂料组合物中除去溶剂在基底上形成含氟聚合物涂层。 本专利技术能利用比用预成型含氟聚合物薄膜制造层合材料少的全部加工步骤生产含氟聚合物涂覆的聚合物基底，同时提供对基底的强粘合性和含氟聚合物涂覆的基底的良好耐久性。另外，提供涂料形式的含氟聚合物能在需要时使较薄的含氟聚合物层成为可能来节约成本。使用含氟聚合物涂料还能为含氟聚合物涂覆基底的预定用途而设计的含氟聚合物层内引入添加剂，例如，改善阻透性的填料。 专利技术详述 含氟聚合物 用在本专利技术的组合物和方法中的含氟聚合物选自氟乙烯(VF)的均聚物和共聚物以及偏二氟乙烯(VF2)的均聚物和共聚物聚合物。优选地，含氟聚合物选自包括至少60mol％氟乙烯的氟乙烯均聚物和共聚物以及包括至少60mol％偏二氟乙烯的偏二氟乙烯均聚物和共聚物。更优选地，含氟聚合物选自包括至少80mol％氟乙烯的氟乙烯均聚物和共聚物以及包括至少80mol％偏二氟乙烯的偏二氟乙烯均聚物和共聚物。含氟聚合物与不含氟聚合物例如丙烯酸类聚合物的混合物也适合本专利技术的实施。均聚物聚氟乙烯(PVF)和均聚物聚偏二氟乙烯(PVDF)完全适合本专利技术的实施。 对于利用VF共聚物或VF2共聚物的本专利技术的实施，共聚用单体可为氟化的或未氟化的或它们的混合物。术语“共聚物”指VF或VF2与在何数量其它氟化单体单元的共聚物，结果形成二元共聚物、三元共聚物、四元共聚物等。如果使用非氟化单体，则应限制使用的数量，以便共聚物保留含氟聚合物的所需性质，即耐侯性、耐溶剂性、阻透性等。优选地，使用氟化共聚用单体，包括含氟烯烃、氟化乙烯基醚或氟化间二氧杂环戊烯。有用的氟化共聚用单体的例子包括四氟乙烯(TFE)、六氟丙烯(HFP)、氯三氟乙烯(CTFE)、三氟乙烯、六氟异丁烯、全氟丁基乙烯、全氟(丙基乙烯基醚)(PPVE)、全氟(乙基乙烯基醚)(PEVE)、全氟(甲基乙烯基醚)(PMVE)、全氟-2，2-二甲基-1，3-间二氧杂环戊烯(PDD)和全氟-2-亚甲基-4-甲基-1，3-二氧戊环(PMD)以及许多其它的。 均聚物PVDF涂料可由高分子量PVDF形成。可使用PVDF和(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物的混合物。聚甲基丙烯酸甲酯是尤其理想的。通常，这些混合物可包括50-70wt％的PVDF和30-50wt％的(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物，优选聚甲基丙烯酸甲酯。这类混合物可包含稳定混合物的增容剂和其它添加剂。美国专利3524906、4931324和5707697中描述了作为主要成分的聚偏二氟乙烯或偏二氟乙烯共聚物和丙烯酸类树脂的这类混合物。 均聚物PVF涂料可由高分子量PVF形成。Uschold的美国专利6242547和6403740公开了合适的VF共聚物。 相容性粘合剂聚合物 在根据本专利技术的含氟聚合物涂料组合物中使用的相容性粘合剂聚合物包括选自羧酸、磺酸、氮杂环丙烷、胺、异氰酸酯、三聚氰胺、环氧基、羟基、酐及其混合物中的官能团。相容性粘合剂聚合物优选具有(1)与组合物中的含氟聚合物相容的骨架组成，和(2)能与基底表面上的互补官能团反应的侧链官能团。粘合剂聚合物骨架与含氟聚合物的相容性会变化但足够相容，以便粘合剂聚合物可以以所需数量被引入到含氟聚合物内以固定含氟聚合物涂层到基底上。但是，通常，主要由氟乙烯和偏二氟乙烯得到的均聚物和共聚物将表现出促成具有上述官能团的丙烯酸类、氨基甲酸酯、脂肪族聚酯、聚酯氨基甲酸酯、丙烯酰胺、脲和聚碳酸酯骨架的相容特性。 由丙烯酸类和丙烯酰胺单体得到的自由基加成聚合物也能很好地适合利用大量可用官能单体引入侧官能团。一些代表性例子包括用于引入环氧基的缩水甘油基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。然后通过环氧官能丙烯酸类基团与氨或伯烷基胺的反应将这些转变成反应性氨基醇基团。羧酸、异氰酸酯、羟基和酐官能团都是可得到的，分别使用丙烯酸/甲基丙烯酸、甲基丙烯酸异氰酸根合乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯或马来酐。大量其它官能单体都可用于官能团引入，这在本领域中是众所周知的。 优选的相容性粘合剂聚合物为胺官能聚合物，更优选胺官能丙烯酸类聚合物。 颜料和填料 如果需要，可在制造过程中引入颜料和填料到含氟聚合物涂料组合物分散体内来获得各种颜色、不透明度和/或其它性质效果。基于含氟聚合物固体，优选使用数量为约1-约35wt％的颜料。可使用的典型颜料包括透明颜料如无机含硅颜料(二氧化硅颜料，例如)和常规颜料。可使用的常规颜料包括金属氧化物如二氧化钛和氧化铁；金属氢氧化物；金属小薄片，如铝小薄片；铬酸盐，如铬酸铅；硫化物；硫酸盐；碳酸盐；碳黑；二氧化硅；滑石；瓷土；酞菁蓝和绿、有机红；有机褐红和其它有机颜料和染料。优选的为在加本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种液体含氟聚合物涂料组合物，包含： 选自氟乙烯的均聚物和共聚物以及偏二氟乙烯的均聚物和共聚物聚合物的含氟聚合物； 溶剂；和 包括选自羧酸、磺酸、氮杂环丙烷、胺、异氰酸酯、三聚氰胺、环氧基、羟基、酐及其混合物中的官能团的相容性粘合剂聚合物。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：LG斯诺，M德伯加利斯，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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