[发明专利]用于含氟涂料的材料和使用该材料的涂覆方法

说明书

技术领域

本发明涉及在金属或玻璃等基材上涂覆含氟聚合物时，能在基材上强力粘接的用于含氟涂料的材料、用于含氟涂料的底漆、用于含氟涂料的水性分散体、含氟粉体涂料、用于含氟涂料的树脂组合物，和在涂覆了用于含氟涂料的底漆的基材表面上涂覆含氟聚合物的方法。

背景技术

由于含氟聚合物具有优良的耐化学品性、耐热性、非粘附性等，所以优选用于作为在金属表面上的涂覆材料，例如有耐腐蚀性要求的化学装置的衬里、有耐腐蚀性和非粘附性要求的炊事、烹调用具的内涂层等用途。但是由于优良的非粘附性使得与金属表面的粘接性不够充分，为改良与金属表面的粘接性而研究出种种方案。

其中之一是将金属表面进行化学的或物理的粗面处理，从而使含氟聚合物与基材之间通过锚固效果密合得更好，但是该方法中的粗面化处理本身非常麻烦，而且虽然粘附力在初期可能提高，但在高温时或温度变化时锚固效果会衰减。

另外还提出了一种方法是将金属钠溶于液氨中，然后用该溶液处理含氟树脂表面，使含氟树脂表面活化。但是该方法中使用的处理液本身有引起环境污染的危险，同时还存在操作时伴发危险的问题。另外还提出了将含氟树脂表面进行等离子体喷溅等物理化学处理，或将含氟树脂表面用机械方法进行粗面化的方法，但是该方法很麻烦或造成成本增加，还存在损害外观等问题。

另外，为改良在含氟涂料上的粘接性而进行了添加各种成分的研究以及底漆的研究。

例如有在含有含氟聚合物的涂料组合物中加入铬酸等无机酸，在金属表面形成化学被膜，从而提高密合性的技术(特公昭63-2675号公报)。但是铬酸含有6价铬，所以在食品安全性和作业安全性方面都不充分。另外在使用磷酸等无机酸时会损害含氟树脂涂料的安全性。

除上述无机酸之外，还可以在含氟树脂涂料中添加聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、聚醚砜、PEEK等耐热性树脂以及金属粉末等，作为底漆使用(特开平6-264000号公报)。但是含氟聚合物与耐热性树脂类之间毕竟几乎没有相溶性，在涂膜中发生相分离等，容易在底漆和面漆之间引起相间剥离。另外还因为含氟树脂与耐热性树脂之间的热收缩率的差异、因添加耐热性树脂而引起的涂膜伸展率降低等而容易在高温加工时或使用时产生针孔或裂纹等涂膜缺陷。另外，这些耐热性树脂由于烘烤而产生褐变，所以在用于要求白色或鲜艳颜色或透明性的用途时使用困难。

另外，含氟烘烤本来具有的非粘附性和低摩擦性也降低。

另外，在要求透明性的玻璃等上粘附含氟树脂涂料时，用硅烷偶合剂处理基板，或在含氟树脂涂料中添加硅树脂，可以改良粘接性(特公昭54-42366号公报、特开平5-177768号公报等)，但是在耐热性或粘接性不充分时容易引起剥离、发泡或着色。

另一方面，作为含氟涂料还研究了将含有羟基或羧基等官能基的烃类单体共聚得到的产物，但是对这些物质是以耐气候性为主要目的进行研究的，所以难以满足作为本发明目的的耐热性(200～350℃)、非粘附性、低摩擦性等必要的用途。

也就是说，由含有官能团的烃类(非氟类)单体共聚得到的产物在高温下加工时或使用时，容易从其单体构成部分引起热分解，导致涂膜损坏、着色、发泡、剥离等，不能达到涂覆含氟树脂的目的。

本发明的目的在于解决上述先有技术中存在的问题，提供一种能够维持含氟聚合物所具有的优良的耐热性、耐药品性、非粘附性、低摩擦性等特性，对金属或玻璃等基材能够赋予直接强力的粘接力的用于含氟涂料的材料和使用该材料的涂覆方法。

本发明的用于含氟涂料的材料是由以下(a-1)和(b-1)2种单体成分共聚形成的含有官能基的含氟乙烯性聚合物组成：

(a-1)0.05～30摩尔％的含有羟基、羧基、羧酸盐或羧酸酯基或环氧基中任一种官能基的含氟乙烯性单体中的至少1种；

(b-1)70～99.95摩尔％的不含有上述官能基的含氟乙烯性单体中的至少1种。

另外，本发明的用于含氟涂料的底漆是由以下(a-2)和(b-2)2种单体成分共聚形成的含有官能基的含氟乙烯性聚合物组成：

(a-2)0.05～30摩尔％的含有羟基、羧基、羧酸盐或羧酸酯基或环氧基中任一种官能基的含氟乙烯性单体中的至少1种；

(b-2)70～99.95摩尔％的不含有上述官能基的含氟乙烯性单体中的至少1种。

另外，本发明的用于含氟涂料的水性分散体是由以下(a-3)和(b-3)2种单体成分共聚形成的含有官能基的含氟乙烯性聚合物组成：

(a-3)0.05～30摩尔％的含有羟基、羧基、羧酸盐或羧酸酯基或环氧基中任一种官能基的含氟乙烯性单体中的至少1种；