[发明专利]聚合物颗粒、包含它的水性分散体、以及使用它的氟树脂涂料组合物

说明书

本发明涉及聚合物颗粒，所述聚合物颗粒包含聚合物和包含于其中的填料，其中所述聚合物可溶于高浓度有机溶剂中并且还是水不溶性的，并且其中所述聚合物颗粒具有75μm或更小的平均粒度。

本发明还涉及包含该聚合物颗粒的水性分散体，涉及使用该水性分散体的水性氟树脂涂料组合物，并且涉及具有由该氟树脂涂料组合物制得的层的氟树脂层合体或多层涂层。

背景技术

氟树脂因为它们具有化学抗性、不粘性、耐热性、具有低摩擦系数和电绝缘的特性，并且因为它们可形成无针孔的涂膜，因而可作为涂料。然而，因为氟树脂不溶于水和有机液体，因此不能以涂料溶液的形式使用。因此，这些通过例如用粉末涂料静电涂布，或分散体(如用表面活性剂稳定的有机液体分散体或水性分散体)喷涂、浸涂或流涂的方式施用至待涂布物体，然后经由热融处理形成涂膜。

在使用氟树脂(如PTFE、FEP、PFA等)涂布各种金属基底时，出现粘附缺陷，并且用氟树脂直接涂布金属基底是非常困难的，因为氟树脂的不粘特性使得难以粘附至基底。因此，在进行氟树脂涂布时，已开发并且使用底漆组合物，其对基底具有粘性，并且对于将施用于其上的氟树脂涂层也具有另外的粘性。

然而，采用底漆组合物的氟树脂层合体存在问题，因为当重复受到热、湿气、腐蚀物等渗透的挑战时，涂层将劣化，在顶涂层与底漆层之间、中间涂层与底漆层之间、底漆涂层内或底漆层与基底材料之间产生剥离。

本案申请人先前曾提出种涂料组合物，其中胶态颗粒被包含在可熔融加工的氟树脂粉末分散体中，成为氟树脂涂料组合物，所述组合物不具有爆炸的危险，并且能够通过膜形成单制程，使用简易型喷枪等形成100至1000μm厚的涂膜，所述涂膜具有优异的耐腐蚀性和耐蒸气性(日本未审查专利申请公开No.H11-241045和2000-80329)。然而，由于该涂料组合物在用作涂料组合物的分散体内具有低浓度的胶态颗粒，因而必须使用大量的分散体来获得使用此胶态颗粒分散体的涂料组合物，并且所述涂料组合物由于涂料组合物粘度降低而难以使用。参见例如专利公开：日本未经审查的专利申请公开H11-241045；和专利公开：日本未经审查的专利申请公开2000-80329。

本发明解决了前述问题，并且本发明的目的在于提供无粘性但同时对于基底材料与层间具有优异粘附性的聚合物颗粒，所述聚合物颗粒通过抑制热、湿气、腐蚀物等的渗透而防止氟树脂层合体的剥离，并且改善耐腐蚀性、耐蒸气性和耐久性。

本发明的另一个目的在于提供包含具有上述特性的聚合物颗粒的水性分散体，以及制备所述水性分散体的方法。

本发明的另一个目的在于提供水性氟树脂涂料组合物，所述组合物可使由其形成的氟树脂层合体是无粘性的，同时对于基底材料与层间具有优异的粘附性，通过抑制热、湿气、腐蚀物等的渗透而防止剥离，并且改善耐腐蚀性、耐蒸气性和耐久性。

发明内容

本发明提供聚合物颗粒，所述聚合物颗粒包含聚合物和包含于其中的填料，其中所述聚合物可溶于有机溶剂中并且还是水不溶性的，并且其中所述聚合物颗粒包含5至500重量份填料每100重量份聚合物，并且具有75μm或更小的平均粒度。在一个实施例中，聚合物颗粒包含70至500重量份填料每100重量份聚合物。在一个实施例中，聚合物颗粒具有30μm或更小的平均粒度。

在本发明的一个实施例中，前述聚合物颗粒的聚合物为选自以下中的至少一种：聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰胺、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚砜、聚醚酰亚胺和聚醚砜。在一个实施例中，聚合物颗粒的聚合物为聚醚酰亚胺或聚醚砜、或它们的组合。

在本发明的一个实施例中，填料为有机或无机颗粒。在一个实施例中，聚合物颗粒中此类填料颗粒与水不溶性聚合物的重量比为0.7∶1.0至5.0∶1.0。

在本发明的一个实施例中，无机颗粒填料为至少一种选自以下的无机颗粒：碳化硅、氧化硅、氧化铝、氧化锌、氧化锡、二氧化钛、硫酸钡和炭黑。

在本发明的一个实施例中，有机颗粒填料为至少一种选自以下的有机颗粒：聚苯硫醚、聚醚醚酮以及芳族聚酰胺。