本发明专利技术提供了涂覆以抵抗磨蚀力和腐蚀的多层不粘涂层的基底。所述涂层包含前底漆底涂层和至少两个另外的涂层，其中至少两个所述另外的涂层包含一种或多种含氟聚合物。前底漆底涂层基本上不含含氟聚合物，并包含耐热非含氟聚合物粘合剂组合物和无机填料颗粒，其中大于50％的无机填料颗粒是二氧化钛，并且其中至少10重量％的所述无机填料颗粒为具有至少14微米平均粒度的大陶瓷颗粒，并且其中一些或全部大陶瓷颗粒从前底漆底涂层至少延伸到下一相邻层中。耐热非含氟聚合物粘合剂优选地选自聚酰亚胺(PI)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚醚砜(PES)、聚苯硫醚(PPS)以及它们的混合物。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及多层不粘含氟聚合物涂层组合物和涂覆有这些组合物的基底，所述涂覆基底具有改善的耐磨性、硬度和耐腐蚀性。具体地，本专利技术是生产在其上具有不粘涂层的、改善的炊具的领域，其中所述涂层具有改善的耐磨性、硬度和耐腐蚀性，同时保持对基底的良好粘附性。
技术介绍
含氟聚合物树脂，并且尤其是全氟聚合物树脂因它们的低表面能和不粘特性以及热稳定性和耐化学性而为人们所知。然而，含氟聚合物涂层常显示出较差的耐磨性和较低的硬度。实现在金属基底上较长期地涂覆不粘聚合物涂层一直是人们所期望的。涂覆基底的经受磨蚀能力对于实现具有更长使用寿命的涂覆基底而特别受人们所关注。磨蚀是指被磨损的涂层的量，磨损可通过摩擦或砂光发生，其中涂层原纤化并从表面脱离或撕碎。在损坏涂覆基底时，在初始的刮擦后可紧接着发生磨蚀，因为引起涂层的塑料变形的刀也可导致纤维形成，这些纤维随后被磨损。此类缺陷还危害耐腐蚀性。最优化不粘涂层以用于释放，以便防止在烹饪后食物颗粒粘连到涂层或者以便在其他应用中有利于低摩擦滑动接触。然而，导致所期望的不粘特性的属性也导致使不粘涂层难以很好地粘附到基底。对基底的良好粘附性被视为良好耐磨性和良好耐腐蚀性的先决条件。一般在本领域，粘附性已通过在施加不粘涂层前使金属基底粗燥化来实现，以便机械结合将有助于底漆层中的粘合剂的化学相互作用以促进粘附性。典型的粗糙化包括在基底表面的酸蚀刻、砂光、粗磨粉喷砂、刷涂和烘焙玻璃、陶瓷或釉质玻璃料的粗糙层。此类处理对于解决粘附性问题只是局部的但不足的方案。之前的对于实现防刮和耐磨涂层所做出的努力已包括与全氟化碳聚合物一起使用较硬的辅助的耐热树脂，或使用诸如云母和铝薄片的填料。然而，将填料(无机的或有机的)加入底漆层可导致对基底或对上层的或对它们两者的粘附性较差，或者如果将填料加入到面漆(top coat)中，则不粘特性可被弱化。并且向底漆层中加入氟树脂可导致对基底的粘附性较差，或者如果将氟树脂加入到中涂层或面漆时可弱化对中涂层或面漆层的层间粘附。美国专利号US6, 761，964 (授予Tannenbaum)公开了具有不粘涂层的涂覆基底,所述不粘涂层包含粘附到基底的底漆层，其中底漆层包含无机膜硬化剂，包含基本上被底漆层包封的并延伸到中涂层的大陶瓷颗粒。
技术实现思路
本专利技术解决了对具有优异的耐磨性和耐腐蚀性的、耐用不粘涂层的需求。本专利技术提供用于不粘涂层的新的前底漆(pre-primer)。所述新的前底漆提供改善的耐磨性、硬度和耐腐蚀性，而没有丧失对基底的粘附性。本专利技术在前底漆层中采用高含量的填料，尤其是更高耐磨性和硬度的碳化硅和二氧化钛。本文中，高含量的填料是指无机填料颗粒与聚合物粘合剂固体的重量比大于1.0。高含量的填料减少了有助于对基底的更强粘附性的干膜中的应力。高含量的二氧化钛增加了干膜密度。此外，经发现高含量的二氧化钛，例如在前底漆中二氧化钛的含量大于50%的无机填料，提供显著更高的耐腐蚀性。本专利技术提供了涂覆以抵抗磨蚀力的不粘涂层的基底，所述涂层包含高度填充的底涂层(base coat)，该底涂层包含非含氟聚合物树脂并包含二氧化钛和大陶瓷颗粒，后者从前底漆底涂层至少延伸到下一相邻层中。在一个实施方案中，本专利技术提供了涂覆以抵抗磨蚀力的多层不粘涂层的基底，所述涂层包含(a)前底漆底涂层(pre-primer base coat layer),其基本上不含含氟聚合物，具有至少10微米的干膜厚度，包含耐热非含氟聚合物粘合剂组合物和无机填料颗粒，其中无机填料颗粒与聚合物粘合剂固体的重量比大于1. 0，并且其中至少10重量％的所述无机填料颗粒为具有至少14微米平均粒度的大陶瓷颗粒，并且大于50 %的无机填料颗粒是二氧化钛；(b)至少两个另外的涂层，其中所述另外的涂层不含具有大于3. O长宽比的无机填料颗粒，并且其中至少两个所述另外的涂层包含一种或多种含氟聚合物；并且其中一部分大陶瓷颗粒从前底漆底涂层至少延伸到下一相邻层中。在一个实施方案中，底涂层中至少60%的无机填料颗粒是二氧化钛。在一个实施方案中，底涂层具有至少约12微米的干膜厚度，或者其可具有在约10至约40微米范围内，或优选在约14至约20微米范围内的干膜厚度。在一个实施方案中，耐热非含氟聚合物粘合剂包含选自以下的聚合物聚酰亚胺(PD、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚醚砜(PES)、聚苯硫醚(PPS)以及它们的混合物。在一个实施方案中，非含氟聚合物粘合剂包含具有不大于15，000或小于15，000的数均分子量的聚酰胺酰亚胺(PAI)。例如，非含氟聚合物粘合剂可包含具有在约8，000至约15，000或8，000至小于15，000范围内的数均分子量的聚酰胺酰亚胺(PAI)。在另一个实施方案中，非含氟聚合物粘合剂包含具有至少15，000数均分子量的聚酰胺酰亚胺(PAI)。例如，非含氟聚合物粘合剂可包含具有在约15，000至约30，000范围内的数均分子量的聚酰胺酰亚胺(PAI)。在一个实施方案中，非含氟聚合物粘合剂包含聚酰胺酰亚胺(PAI)和聚苯硫醚(PPS)的组合。在一个实施方案中，基底是选自铝、不锈钢和碳钢的金属基底。在一个实施方案中，无机填料包含钛、铝、锌以及它们的混合物的无机氧化物中的一种或多种。优选地，无机填料包含二氧化钛。在一个实施方案中，陶瓷颗粒具有大于20微米的平均粒度d50。优选地，陶瓷颗粒具有在14至60微米范围内的平均粒度d5(l。在一个实施方案中，陶瓷颗粒具有至少1200的努普硬度。在一个实施方案中，陶瓷颗粒具有不大于2. 5的长宽比。在一个实施方案中，陶瓷颗粒选自无机氮化物、碳化物、硼化物和氧化物。尤其优选的陶瓷颗粒是碳化硅。在一个实施方案中，碳化硅颗粒具有不大于2. 5的长宽比和大于20微米的平均粒度。在一个实施方案中，所述无机填料颗粒的总重量的至少90重量％仅由碳化硅和二氧化钛组成。在一个实施方案中，多层不粘涂层包含前底漆层、底漆层和面漆以及任选地一个或多个中间层。例如，不粘涂层可由前底漆、底漆、中间层和面漆层组成。也预见了由上面的实施方案中所描述的组分的组合而产生的附加实施方案。在一个优选的实施方案中，陶瓷颗粒为具有不大于2. 5的长宽比和大于20微米平均粒度的碳化硅颗粒，并且所述无机填料颗粒的总重量的至少90重量％仅由碳化硅和二氧化钛组成。具体实施例方式本专利技术提供了在基底上的多层不粘涂层，这种涂层提供了优异的耐磨性、硬度和耐腐蚀性，同时维持从上表面的良好释放特性和对基底的良好粘附性。本专利技术提供了涂覆以抵抗磨蚀力的多层不粘涂层的基底，所述涂层包含(a)前底漆底涂层，其基本上不含含氟聚合物，具有至少10微米的干膜厚度，包含耐热非含氟聚合物粘合剂组合物和无机填料颗粒，其中无机填料颗粒与聚合物粘合剂固体的重量比大于1.0，并且其中至少10重量％的所述无机填料颗粒为具有至少14微米平均粒度的大陶瓷颗粒，并且大于50%的无机填料颗粒为二氧化钛；(b)至少两个另外的涂层，其中所述另外的涂层不含具有大于3. O长宽比的无机填料颗粒，并且其中至少两个所述另外的涂层包含一种或多种含氟聚合物；并且其中一部分大陶瓷颗粒从前底漆底涂层至少延伸到下一相邻层中。本文中，当数量、浓度或其他数值或参数以范围,优选范围或优选上限数值和优选下限数本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.06 US 61/371,4061.涂覆以抵抗磨蚀力的多层不粘涂层的基底，所述涂层包含 (a)前底漆底涂层，其基本上不含含氟聚合物，具有至少10微米的干膜厚度，包含耐热非含氟聚合物粘合剂组合物和无机填料颗粒，其中无机填料颗粒与聚合物粘合剂固体的重量比大于1. O,并且其中至少10重量％的所述无机填料颗粒是具有至少14微米平均粒度的大陶瓷颗粒，并且大于50%的无机填料颗粒是二氧化钛； (b)至少两个另外的涂层，其中所述另外的涂层不含具有大于3.O长宽比的无机填料颗粒，并且其中至少两个所述另外的涂层包含一种或多种含氟聚合物；并且 其中一部分大陶瓷颗粒从所述前底漆底涂层至少延伸到下一相邻层中。2.根据权利要求1所述的涂覆基底，其中所述底涂层中至少60%的无机填料颗粒是二氧化钛。3.根据权利要求1所述的涂覆基底，其中所述底涂层具有在约10至约40微米范围内的干膜厚度。4.根据权利要求1所述的涂覆基底，其中所述耐热非含氟聚合物粘合剂包含一种或多种聚合物，所述聚合物选自聚酰亚胺(PD、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚醚砜(PES)、聚苯硫醚(PPS)以及它们的组合。5.根据权利要求1所述的涂覆基底，其中所述非含氟聚合物粘合剂包含聚酰胺酰亚胺(PAI)和聚苯硫醚(P...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉庆，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：
国别省市：
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