[发明专利]用于刚性基材的共混含氟聚合物涂料

说明书

相关申请的交叉引用

本申请依据美国法典第35卷第119条(e)款要求2008年9月26日提交的名为Blended Fluoropolymer Compositions的美国临时专利申请序号61/100,311、2008年10月31日提交的名为Fluoropolymer Topcoats Including Blended Fluoropolymer Additives的美国临时专利申请序号61/109,950、2009年1月16日提交的名为Blended Fluoropolymer Compositions的美国临时专利申请序号61/145,433和2009年1月20日提交的名为Blended Fluoropolymer Compositions的美国临时专利申请序号61/145,875的优先权，其各自的公开内容通过全文引用明确地结合到本文中。

发明背景

1.发明领域

本发明涉及含氟聚合物，具体涉及含氟聚合物涂层，例如用于刚性基材如厨具或其中需要不粘表面和/或耐磨表面的其他应用上的类型的涂层。特别地，本发明涉及具有改进的不粘或离型特性和/或改进的耐磨性的含氟聚合物涂层。

2.相关技术描述

含氟聚合物是主要包含烯键式线型重复单元的长链聚合物，其中一些或全部氢原子被氟所替代。实例包括聚四氟乙烯(PTFE)、甲基氟代烷氧基聚合物(MFA)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)、全氟烷氧基聚合物(PFA)、聚(氯三氟乙烯)和聚(氟乙烯)。

具有含氟聚合物的不粘涂层体系以单个或多个涂层施加到基材表面上以提供具有将不粘附外来物质的不粘涂层的涂层基材。在多层涂层体系中，不粘涂层通常包括内涂层和面漆及任选地一种或多种中间漆。

以多个层施加到基材的不粘涂层体系的使用已知多年。这类体系的内涂层通常含耐热的有机粘结剂树脂和一种或多种含氟聚合物树脂以及各种不透明颜料和填料。中间漆主要含含氟聚合物及一定量的不透明颜料、填料和聚结助剂，而面漆则几乎完全由含氟聚合物例如完全由高分子量聚四氟乙烯(HPTFE)或由HPTFE和少量可熔融加工的含氟聚合物组成。

需要对前述的不粘涂层体系进行改进。

发明内容

本发明提供一种可施用于不粘涂层体系中的在内涂层和/或至少一个中间漆上的含氟聚合物涂层组合物。所述涂层组合物可以液体分散体的形式制备和施用，并含至少一种含氟聚合物基础组分如聚四氟乙烯(PTFE)，特别是，至少一种高分子量PTFE(HPTFE)。所述涂层组合物还含共混含氟聚合物组合物。所述共混含氟聚合物组合物为至少一种低分子量PTFE(LPTFE)和至少一种可熔融加工的含氟聚合物的共混物。在直接施加于基材或下方涂层上之后，与仅含HPTFE或HPTFE和少量可熔融加工的含氟聚合物的已知涂层相比，所述涂层具有改进的耐磨和耐划伤性以及改进的离型特性。

在其一种形式中，本发明提供一种含氟聚合物涂层组合物，所述涂层组合物包含：含量为涂层组合物中所有含氟聚合物的总固体重量的30重量％到96重量％的含氟聚合物基础组分；和含量为涂层组合物中所有含氟聚合物的总固体重量的4重量％到70重量％的共混含氟聚合物组合物，其中所述含氟聚合物基础组分包含至少一种包括数均分子量(M_n)至少为500,000的高分子量聚四氟乙烯(HPTFE)在内的含氟聚合物，所述共混含氟聚合物组合物包含：至少一种第一熔融温度(T_m)为335℃或以下的低分子量聚四氟乙烯(LPTFE)；和至少一种可熔融加工的含氟聚合物(MPF)。

所述含氟聚合物基础组分的含量可为涂层组合物中所有含氟聚合物的总固体重量的60重量％到96重量％，所述共混含氟聚合物组合物的含量为涂层组合物中所有含氟聚合物的总固体重量的4重量％到40重量％。所述至少一种低分子量聚四氟乙烯(LPTFE)的含量可为涂层组合物中所有含氟聚合物的总固体重量的2重量％到15重量％，所述至少一种可熔融加工的含氟聚合物(MPF)的含量为涂层组合物中所有含氟聚合物的总固体重量的2重量％到15重量％。

所述至少一种可熔融加工的含氟聚合物可包括含量为共混含氟聚合物组合物中含氟聚合物的总固体重量的20重量％到85重量％的全氟烷氧基聚合物(PFA)。所述至少一种可熔融加工的含氟聚合物可包括含量为共混含氟聚合物组合物中含氟聚合物的总固体重量的37重量％到65重量％的全氟烷氧基聚合物(PFA)。