[发明专利]用于涂层应用的含氟共聚物

说明书

本发明公开了由以下物质共聚形成的共聚物：(1)一种或多种氢氟烯烃单体诸如氢氟丙烯，(2)一种或多种未被反应性基团取代的烷基乙烯基醚单体，和(3)一种或多种反应性基团取代的低级烷基乙烯基醚单体，其中所述共聚物具有约1000克/摩尔至约6000克/摩尔的MWn以及其他有利的特性。

技术领域

本发明涉及新型含氟共聚物，并且涉及低粘度/高固体含量涂料组合物，所述涂料组合物中的每一者均表现出难以实现重要特性的组合，所述特性包括对基底的优异粘附性(尤其是与由含氟乙烯/乙烯基醚形成的共聚物(通常称为FEVE树脂)相比)、高耐候性/耐腐蚀性、良好的柔韧性和机械特性、高光泽度、易用性和易应用性以及环境友好性。本发明还涉及在基底上形成保护性涂层的同时减少地球大气暴露于挥发性有机化合物(VOC)的方法。

背景技术

已知在高性能涂层应用中使用基于聚偏二氟乙烯(PVDF)的组合物。例如，US 8,093,329和7,399,533公开了PVDF聚合物树脂，并且指示此类树脂提供良好的耐溶剂性、耐化学品性、耐候性、热稳定性、强度和弹性。这些涂层基于固体PVDF颗粒在丙烯酸类聚合物的有机溶液中的非含水分散体。专利指示，在将涂层烘焙至高于PVDF熔融温度之后，形成PVDF和丙烯酸相的均匀共混物，据说该均匀共混物为该涂层提供耐久性和其他特性，诸如光泽度、粘附性、耐溶剂性和耐候性。然而，该专利指示涂层为

PVDF溶剂基涂层(例如KYNAR)通常用于金属基底上。PVDF与丙烯酸类聚合物添加剂的组合用于水基涂层中，所述水基涂层可施加在多种基底诸如金属或陶瓷表面上，并且用于浸渍纺织物、玻璃、碳或芳族聚酰胺纤维。虽然该专利指示了此类涂层，但鉴定出大量可能的单体用于涂料组合物的含氟聚合物部分中。。，，挥发性有机化合物(VOC)是受到各个政府机构监管的碳的挥发性化合物，并且出于本发明的目的，该术语的使用符合由美国环境保护局(EPA)确立的拟议法规。更具体地讲，这些拟议法规确定，如果碳化合物在20℃下具有小于约0.1毫米汞柱的蒸气压，则其为VOC。

多种化学品在VOC的定义范围内，并且这些化学品中的一些在释放到大气中时具有短期和长期的不利健康效应。因此，许多国家的法规约束此类化合物释放到地球大气中。此类化合物释放到环境中的一个相对较大的来源是来自用于涂料产品诸如油漆、清漆、蜡、粘合剂、油墨等的溶剂。许多清洁、消毒、美容、脱脂和疏水产品也包含VOC作为溶剂或载体。减少或消除此类化合物释放到大气中的一种方法是在溶剂从涂料组合物中蒸发时捕集溶剂并防止溶剂的释放。此类方法可涉及例如安装用于捕获蒸气并在焚烧炉中处理此类蒸气的机构。然而，如本领域的技术人员将理解的，此类操作会导致大量的资本成本和/或加工成本，并且此类操作有时可不利地增加完成此类涂覆操作所需的时间。

为了减少和控制到地球大气中的VOC排放，越来越多的国家已开始调控VOC排放。在多个国家，此类法规包括在释放此类化合物时收取VOC税费。因此，存在许多激励措施来减少VOC向大气中释放。

发明内容

本发明的一个方面提供了由以下物质共聚形成的含氟共聚物：

(1)一种或多种氢氟烯烃单体，基于所述共聚物中所有单体计，所述氢氟烯烃单体的量优选为约40摩尔％至约70摩尔％，并且优选选自氢氟乙烯、氢氟丙烯、氢氟丁烯、氢氟戊烯以及这些的组合，并且优选选自2,3,3,3-四氟丙烯和1,3,3,3-四氟丙烯，其中所述1,3,3,3-四氟丙烯优选地包含反式-1,3,3,3-四氟丙烯、基本上由其组成或由其组成，

(2)一种或多种未被反应性基团取代的烷基乙烯基醚单体(并且优选地低级烷基乙烯基醚)，基于所述共聚物中所有单体计，所述烷基乙烯基醚单体的量优选为约20摩尔％至约40摩尔％重量，

(3)一个或多个反应性基团取代的，优选地羟基取代的低级烷基乙烯基醚单体(并且优选地低级烷基乙烯基醚)，基于所述共聚物中所有单体计，所述低级烷基乙烯基醚单体的量优选为约5摩尔％至约20摩尔％，和