[发明专利]氟化涂料粘附于金属衬底的方法

说明书

本发明涉及使氟化涂料（即以含氟聚合物为基质的涂料）粘附于金属衬底的方法以及相关的粘附涂底剂组合物。

由于含氟聚合物具有良好的机械性能，例如良好的耐磨性能，能够抗老化和众多化学试剂，优异的热稳定性，良好的抗气体和液体渗透的性能，以及便于加工的热塑性，从而使含氟聚合物被广泛用于涂覆金属衬底。此外，以含氟聚合物为基质的涂层没有毒性，并且具有极好的外观。

然而，另一方面，含氟聚合物一般对金属具有不相容性，导致氟化涂层的迅速、有时甚至是突然的脱层。

已推荐了多种用于氟化涂料的粘附涂底剂组合物。

已公开的美国专利FR2，179，422号中描述了用聚偏氟乙烯（PVDF）涂覆金属表面的工艺，其中底层由聚氟乙烯的分散体组成。

日本专利№7789/82推荐了一种耐腐蚀的金属表面涂料。对金属先涂上一层底涂料，它基本上含有PVDF，也含有少量聚四氟乙烯（PTFE），以及交联剂。

美国专利№4，379，885介绍了通过如下方法得到的粘性涂底剂，即：将碳氟树脂分散于适宜于碳氟涂料的环氧树脂和甲基丙烯酸树脂的混合物中。

虽然上述涂底剂在一定程度上能保证使氟化涂层粘附在金属上，但这些涂底剂组合物中所存在的PVDF仍具危害性，脱层现象即使得到抑制，也迟早会发生。

本发明涉及用于氟化涂料的粘附涂底剂，它基本上由环氧树脂和/或环氧酚醛树脂混合物以及甲基丙烯酸树脂组成。

本发明中的术语“基本上”指的是不含任何氟单体或聚合物的混合物，但以下情况例外，即：含微量氟单体或聚合物，或者含本发明粘附涂底剂组合物中所用添加剂的副产物。

涂底剂十分牢固地粘附于金属上，没有任何脱层的现象。

此外，本发明的粘附涂底剂保证了使含有氟聚合物的表面涂料以良好的机械性能粘结在预先涂有涂底剂的金属上。

当金属衬底的涂覆和烘干结束时，发现涂层的质量十分好，外表美观，经久耐用。它特别能耐腐蚀、耐磨损、耐化学试剂、耐老化，没有脱层的缺陷。

本发明粘附涂底剂组合物成份之一的环氧树脂可任意地选自各种热固化的环氧树脂。

在这些环氧树脂中，特别值得一提的是双酚A二环氧甘油醚和线型环氧酚醛清漆类。

热塑性甲基丙烯酸树脂指的是将以下物质（共）聚合或混合所得的产物。所述物质是甲基丙烯酸甲酯（占多数）和一种或多种在单体烷基上含1（2）至12个碳原子的丙烯酸烷基（甲基）酯。

为说明本发明的优点，值得一提的是特别适宜于生产本发明粘附涂底剂的MMA/丙烯酸乙酯共聚物。

本发明的粘附涂底剂组合物包含环氧树脂和甲基丙烯酸树脂的混合物，该混合物含2-95%（重量）甲基丙烯酸树脂，最好含3-25%（重量）甲基丙烯酸树脂。

含上述混合物的涂底剂组合物中可混入其它各种成分，例如填充剂、颜料和固化剂或交联剂。

可作为涂底剂组合物成份的填充剂包括二氧化硅和滑石粉。

可列举的颜料包括二氧化钛、铬酸锶、磷酸锌、硅铬酸铅和铬酸锌。

可列举的固化剂或交联剂包括异氰酸酯化合物、醚化酚醛树脂、双氰胺和多元酸。

在由环氧树脂和/或环氧-酚醛树脂混合物和甲基丙烯酸树脂组成的组合物中，可掺入高达200%（重量）的上述各种成份，其各自比例仍在涂底剂组合物的常见组成范围内。

本发明的另一个主题是含金属衬底和氟化涂料的复合材料，这种金属/氟化涂料结合物特别坚固耐用。

本发明的复合材料依次包括：

-金属衬底;

-一层或多层上述粘附涂底剂;

-一层或多层氟化表面涂料。

金属衬底可选自较广范围内的制品，它可包括普通的或镀锌的钢制品、铝或铝合金制品，本发明更适用于钢制品。

虽然金属衬底的厚度本身并不严格，但在大多数情况下，为0.7-3mm。

根据已知的技术（它本身不构成本发明主题），可对本发明材料的金属衬底进行以下的一种或多种表面处理（所列举的表面处理不构成限制）它们包括：

-碱法除油;

-用诸如三氯乙烯的溶剂除油;

-刷洗

-喷丸清洗;

-热清洗;

-磷酸盐处理;

-铬酸盐处理;

-冷清洗;

-铬酸清洗。

粘附涂底剂的例子如上所述，它基本上由一种或多种环氧树脂和/或甲基丙烯酸树脂的混合物组成。