一种高光泽聚偏氟乙烯基涂料体系和方法技术

本发明专利技术涉及一种偏二氟乙烯含量非常高的聚亚乙烯树脂在内酰胺溶剂体系中的溶液乙基它们用于形成高光泽涂层（具体形成高光泽清漆）的用途。本发明专利技术还提供了具有这些涂层的被涂制品。有利地，偏二氟乙烯含量足够高的聚偏氟乙烯（ＰＶＤＦ）树脂以及可用在本发明专利技术的实施中的各种热塑性树脂和热固性树脂都可以轻易地溶解在并保持溶解在内酰胺溶剂中。便利的是，这些溶液可以在室温下制备。能够由溶液而非由分散液涂布上述ＰＶＤＦ树脂是获得本发明专利技术许多实施方式所提供的高光泽特性的一个重要因素。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种包含聚偏氟乙烯基聚合物的涂料组合物以及它们在各种基材上形成高光泽涂层的用途。
技术介绍
包含聚偏氟乙烯树脂的涂料组合物是已知的。聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride，PVDF)是具有偏二氟乙烯重复单元的聚合物。偏二氟乙烯重复单元具有式--。聚偏氟乙烯的均聚物通常除了末端以外仅具有偏二氟乙烯的重复单元；而其它类型的聚偏氟乙烯通过如下制成使偏二氟乙烯重复单元与一种或多种其它可共聚重复单元共聚。所得聚合物产物的性质可以在相当大的程度上发生变化，这取决于掺入聚合物中的除聚偏二氟乙烯以外的其它成分的性质和相对量。 聚偏氟乙烯树脂具有许多有价值的性质，这使得希望在各种涂料中使用这些材料。第一，PVDF树脂对各种化学品(诸如无机酸、碱液、二氧化硫等等)稳定。第二，包含PVDF树脂的涂料往往具有耐污性、耐刮性和耐候性。第三，PVDF树脂可以抵御紫外辐射造成的断裂。第四，与其它氟聚合物相比，PVDF树脂相对经济。在当前市场情况下，例如PVDF均聚物的价格差不多是氟乙烯乙烯基醚(fluoroethylene vinylether，FEVE)的一半以下。PVDF涂料由于具有这些有价值的性质因而被用在各种要求经济的涂料应用中，包括作为外用建筑面板上的有色涂料的构成部分。 通常希望在各种基材上涂覆高光泽涂层。这些基材包括但不限于金属、木材、纸张、陶瓷和玻璃、聚合物、皮革、纺织和无纺织物、纤维及其组合(不论是合成的还是/或是天然的)等等。特别感兴趣的基材包括钢、铝、锌、铜、以及合金、金属间组合物、含有其中一种或多种的复合物等等。这些基材的典型供应形式包括但不限于以挤压件、线圈或其它方式构成的基材，它们将被转化成建筑面板、屋顶面板、车身部件、铝挤压件等等。这些基材可以是未涂的、被底涂的或被色涂的，目的是向这些基材进一步涂覆清漆(clear coating)以增强其光泽和外观。 包含FEVE聚合物的高光泽清漆组合物是已知的，但这些组合物具有如下缺点。FEVE的性价比明显低于PVDF聚合物。很明显非常希望能够构成并使用基于PVDF的高光泽清漆组合物，但这在技术上是一个挑战。包含FEVE聚合物的高光泽涂料是已知的(US 5,178,915)。PVDF分散体也是已知的，但是其往往用于生产具有中低光泽的涂料。 美国专利3,944,689描述了一种由如下溶液制备高光泽、空气干燥涂料的方法，在该溶液中，PVDF树脂是偏二氟乙烯和聚四氟乙烯的共聚物。然而，为了制成可溶于所选光泽增强溶剂中的PVDF/PTFE共聚物，可操作共聚物实施方式中的偏二氟乙烯的含量不得不下降至约80重量％。该PVDF/PTFE共聚物还与丙烯酸酯聚合物混合(50/50比)并且必须被加热至175°F，以获得基本上澄清的溶液。如果将热固性组分掺入配制品中，那么这会使储存问题和保存期限问题变得复杂，因为上述加热可能会引起交联过早发生。 工业上仍需要更好的策略来制备PVDF基高光泽涂层以及包含这些涂层的被涂制品。
技术实现思路
本专利技术提供了一种偏二氟乙烯含量非常高的聚偏氟乙烯树脂在内酰胺溶剂体系中的溶液以及它们用于形成高光泽涂层(尤其用于形成高光泽清漆)的用途。本专利技术还提供了一种具有上述涂层的被涂制品。有利地，偏二氟乙烯含量足够高的聚偏氟乙烯(PVDF)树脂以及可用在本专利技术的实施中的各种热塑性树脂和热固性树脂都可以容易地溶解在并保持溶解在内酰胺溶剂中。便利的是，这些溶液可以在室温下制备。能够由溶液而非由分散液涂布上述PVDF树脂是获得本专利技术许多实施方式所提供的高光泽特性的一个重要因素。 为了进一步增强光泽性能，本专利技术还提供了一个或多个策略，这些策略可以单独实施或者可以与内酰胺溶解策略组合实施。首先，涂料溶液可以进一步包含热固性和热塑性组分二者以改善在某些条件下的耐发白性(blushing resistance)。其次，即使在热塑性成分和热固性成分二者被使用时，本专利技术的实施方式限制热固性成分的含量，从而以限制可能在其它条件(诸如在进行烘烤以固化涂层时)下出现的发白。限制热固性成分在涂料溶液中的含量还有助于减少发白和/或表面纹理化，这些情况可能在将涂料溶液涂布到对内酰胺敏感的基材上时出现。 本专利技术还提供了其它可以单独实施或者组合实施以协助保护对内酰胺敏感的基材的策略。作为这种策略之一，涂料溶液本身可以与至少一种额外溶剂一起配制，其中，涂料组合物的各成分中的一种或多种可溶于、部分可溶于、不溶于或在室温下不溶于但在高温下可溶于该额外溶剂。如果溶液成分中的一种或多种至少部分不溶于该额外溶剂中，那么需要限定所添加的上述溶剂的量，结果所得组合物仍是溶液。添加上述额外溶剂稀释内酰胺材料，使其对内酰胺敏感的基材的效力更小。另外，在包含碳氟材料、热固性材料和热塑性材料的基材中，可以限制热固性材料的含量以降低该基材对含内酰胺溶液的敏感性。 一方面，本专利技术涉及一种涂料组合物。该涂料组合物包含含有至少一种内酰胺溶剂的溶剂组分。至少一种聚偏氟乙烯树脂溶于所述溶剂组分中。所述内酰胺溶剂与所述聚偏氟乙烯树脂的重量比为至少约2.5∶1。该PVDF树脂包含足够量的式-(CH2CF2)-的偏二氟乙烯重复单元，并且该PVDF树脂具有足够低的分子量，使得该PVDF树脂在25℃下可溶于并且保持溶解在所述溶剂组分中。至少一种热塑性树脂和/或热固性树脂溶解在所述溶剂组分中，其中所述至少一种PVDF树脂与所述热塑性树脂(如果存在)和所述热固性树脂(如果存在)的总重的重量比在约0.3∶1至约30∶1的范围内。 另一方面，本专利技术涉及一种涂料组合物，其包含含有至少一种内酰胺溶剂的溶剂组分。至少一种聚偏氟乙烯树脂溶解在所述溶剂组分中。所述内酰胺溶剂与所述聚偏氟乙烯树脂的重量比为至少约2.5∶1。该PVDF树脂具有足够低的分子量，使得该PVDF树脂在25℃下可溶解在所述溶剂组分中。至少一种热塑性树脂和至少一种热固性树脂也溶解在溶剂组分中，其中，所述至少一种聚偏氟乙烯树脂与所述热塑性树脂和所述热固性树脂的总重的重量比在约0.3∶1至30∶1的范围内。所述热塑性树脂与所述热固性树脂的重量比大于约2∶1。 另一方面，本专利技术涉及一种被涂制品，其包含由如下各组分得到的清漆，所述组分包含含有至少90重量％偏二氟乙烯重复单元的聚偏氟乙烯树脂；以及热塑性树脂和/或热固性树脂中的至少一种。第二涂层位于该清漆下方。该第二涂层由如下成分得到，所述成分包含至少一种氟聚合物、至少一种热塑性树脂和至少一种热固性树脂，其中所述至少一种氟聚合物与所述至少一种热塑性树脂和所述至少一种热固性树脂的总重的重量比大于约1∶1；并且其中所述热塑性树脂与所述热固性树脂的重量比大于1∶1，前提条件是所述第二涂层包含相对于约100重量份的包含在该第二涂层中的树脂总重小于约20重量份的热固性树脂。 另一方面，本专利技术涉及一种涂料组合物，其包含含有内酰胺溶剂和潜在溶剂(latent solvent)的溶剂组分，其中所述溶剂组分包含至少约25重量％的内酰胺溶剂。聚偏氟乙烯树脂溶解在所述溶剂组分中，其中所述内酰胺溶剂与所述聚偏氟乙烯树脂的重量比为至少约2.5∶1。该聚偏氟乙烯树脂包含足够量的偏二氟乙烯重复单元并且具有足够低的重均分子量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂料组合物，其包含（ａ）含有至少一种内酰胺溶剂的溶剂组分；（ｂ）溶解在所述溶剂组分中的至少一种聚偏氟乙烯（ＰＶＤＦ）树脂，其中，所述内酰胺溶剂与所述聚偏氟乙烯树脂的重量比为至少约２．５∶１，并且其中（ｉ）所述ＰＶＤＦ树脂包含足够量的式－（ＣＨ２ＣＦ２）－的偏二氟乙烯重复单元以及（ｉｉ）所述ＰＶＤＦ树脂具有足够低的分子量，使得该ＰＶＤＦ树脂在２５℃下可溶，并保持溶解在所述溶剂组分中；（ｃ）溶解在所述溶剂组分中的至少一种热塑性和／或至少一种热固性树脂，其中所述至少一种ＰＶＤＦ树脂与如果存在的所述热塑性树脂和如果存在的所述热固性树脂的总重的重量比在约０．３∶１至约３０∶１的范围内。

【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：杰伊瑞志斯特，特德百思特，
申请(专利权)人：威士伯采购公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]