專利名稱：襯有乙烯－四氟乙烯共聚物的構件的制作方法
技術領域：
本發明涉及采用了乙烯-四氟乙烯系共聚物的帶襯里的構件，該構件的粘合強度高且涂膜缺陷少。
背景技術：
化學或醫療用器械或半導體制造設備的管材等通常在使用時要接觸化學藥品等，所以希望這些器械或材料具有對化學藥品等的抵抗性和耐腐蝕性。對于耐腐蝕性，例如可通過在形成這些器械或管材等的基材上襯上耐腐蝕性的襯里來賦予耐腐蝕性。
對于帶襯里的構件，從比以往的玻璃襯里容易操作并且對酸、堿、氧化劑和還原劑、各種溶劑等化學藥品具有優異的抵抗性的角度出發，有時利用含氟樹脂，特別是乙烯/四氟乙烯共聚物〔ETFE〕。
ETFE用于帶襯里的構件時，通常作為粉末涂料等涂料來使用，此時一般不需要預先在基材上涂布作為底漆的底層涂料，所以不采用底層涂料。正因為ETFE也具有這種使用上的簡便性而被廣泛應用。
將由ETFE形成的ETFE涂料涂布于被涂裝物之后，進行烘烤使其成膜，同時為了賦予耐腐蝕性，通常希望膜厚達到某種程度，例如在靜電涂裝中，反復進行幾次涂布、高溫烘烤工序。
ETFE本質上具有優異的化學抵抗性等，但是對基材的粘合性差，作為涂料進行涂裝時，如果形成比較厚的膜，存在涂膜上產生裂縫(裂紋)等涂膜缺陷的問題。
如果產生裂縫，則耐腐蝕性降低，同時為避免裂縫就不能制成厚膜，這樣耐腐蝕性也差，所以即使使用ETFE，一直以來也沒有得到具有充分耐腐蝕性的帶襯里的構件。
ETFE雖然耐熱性優異，但是，即使有時作為涂料剛剛涂布后具有一定粘合性，而在熱水或高溫等惡劣條件下，也存在產生涂膜缺陷的問題，例如粘合性降低、涂膜產生裂縫、涂膜從被涂裝物上脫離等。
ETFE涂料有時施用于不銹鋼等含鉻金屬形成的被涂裝物，但是含鉻金屬會促進ETFE的分解，所以對這種被涂裝物施工時存在問題。
為了解決這些問題并有效地將ETFE作為涂料使用，一直希望對底層涂料進行開發。作為ETFE涂料用的底層涂料，已知有由聚苯硫醚〔PPS〕和聚酰胺-酰亞胺樹脂構成的PPS系底層涂料。
但是，對于PPS系底層涂料，沒有能使PPS溶解的溶劑，因其為固體，所以不能遍布被涂裝物上，而且難以均勻地涂布，其結果是，其與被涂裝物之間存在縫隙而易于脫離，因此不能充分地解決上述粘合不良或涂膜缺陷的問題。
通常，ETFE的交替聚合性高，乙烯和四氟乙烯的摩爾比為1∶1，含氟量為59.4質量％。但是，近年來，為提高光澤性、透明性、阻燃性，優選含氟量高的ETFE。如果含氟量高，則對基材的粘合性低，進而容易產生涂膜缺陷，所以對提高粘合性的需求越來越大。
發明內容
鑒于上述現狀，本發明的目的是提供粘合性良好且能減少涂膜缺陷的、襯有乙烯-四氟乙烯共聚物的構件。
本發明的襯有ETFE的構件是由依次層疊基材、底層和表面層而形成的，所述基材是由金屬或陶瓷構成的，所述底層是由ETFE(A)和粘合成分構成的，所述表面層是由ETFE(B)構成的，所述ETFE(B)的含氟量大于等于所述EFTE(A)的含氟量。
下面詳細說明本發明。
本發明的襯有ETFE的構件是由依次層疊基材、底層和表面層而形成的。
所述底層是由ETFE(A)和粘合成分構成的。
所述底層是通過在所述基材上涂布由所述ETFE(A)和所述粘合成分構成的底層涂料后，進行干燥而形成的涂膜。
所述底層中，所述底層涂料中含有的所述ETFE(A)和所述粘合成分的表面張力不同，所以在進行烘烤以形成后述表面層時，所述ETFE(A)上浮，其結果是在所述底層中，所述ETFE(A)主要分布在距離所述基材遠的表面側，這樣就與由ETFE(B)構成的表面層相容而具有粘合性；所述基材側主要分布所述粘合成分，從而與所述基材具有粘合性。
本說明書中所述的“ETFE(A)”是主要由乙烯和四氟乙烯聚合得到的共聚物，是配合到所述底層涂料中的物質。另外，本說明書中，有時把主要由乙烯和四氟乙烯聚合得到的共聚物稱為“ETFE系共聚物”。所述ETFE系共聚物可以是僅由乙烯和四氟乙烯聚合得到的共聚物，也可以是除乙烯和四氟乙烯以外聚合少量其他單體得到的共聚物。
作為所述ETFE(A)，以控制結晶性為目的，優選其是與乙烯和四氟乙烯同時聚合其他含氟單體而得到的物質。作為所述其他含氟單體，只要是能加成到乙烯和四氟乙烯這兩方的物質，就沒有特殊的限定，通常使用碳原子數為3～8的含氟乙烯基單體，可舉出例如六氟異丁烯、CH2＝CFC3F6H等。從不損害耐化學性、耐熱性等方面出發，優選所述其他含氟單體小于等于全部所述ETFE(A)單體的5摩爾％。
所述ETFE(A)的含氟量優選大于等于50質量％。如果小于50質量％，耐熱性和耐化學性變差。所述ETFE(A)的含氟量如果在上述范圍內，那么小于等于70質量％比較好。更優選的下限為60質量％。對于所述ETFE(A)，通過適當調整乙烯、四氟乙烯以及根據需要使用的所述其他單體的比率，從而能使含氟量在所述范圍內。測定所述含氟量時，燃燒含氟樹脂，使其中含有的氟被堿水等吸收，通過離子色譜儀等進行測定，得到的值為所述含氟量。
作為所述ETFE(A)優選其熔體流動速率〔MFR〕為0.1～100克/10分鐘。如果MFR在所述范圍內，所述ETFE(A)的熔融性足以使其與所述表面層的粘合性良好。如果MFR小于0.1克/10分鐘，則底層與所述表面層之間的粘合力容易降低，如果MFR大于100克/10分鐘，則易于引起應力裂紋或壓力裂紋，耐腐蝕性變差。更優選的下限為0.5克/10分鐘，更優選的上限為50克/10分鐘。本說明書中，所述“MFR”是在荷重為5kg、297℃的條件下，基于ASTM D3159測定的值。
作為所述ETFE(A)，優選其平均粒徑為0.1～30μm。如果平均粒徑小于0.1μm，所述底層容易產生裂紋，因此在控制較薄的膜厚時容易受到限制，如果平均粒徑大于30μm，則缺少均勻分散性，與所述表面層的粘合性不均一，容易引起粘合不良。較優選的下限為0.2μm，較優選的上限為25μm，更優選的下限為0.5μm，更優選的上限為20μm。本說明書中，平均粒徑是用激光衍射/散射式粒度測定裝置測得的值。
所述ETFE(A)是采用例如乳液聚合等以往公知的聚合方法等通過聚合得到的。根據需要，對聚合得到的ETFE粉末進行粉碎，以使平均粒徑在所述范圍內。作為所述粉碎方法，沒有特殊限定，可以采用例如特開昭63-270740號公報所公開的現有公知的方法，例如用輥將所述ETFE粉末壓縮成片狀后，用粉碎機粉碎分級的方法等。
所述底層中除所述ETFE(A)以外還包括粘合成分。所述粘合成分是在形成所述底層時可以發揮粘合劑作用的成分，從能夠耐受后述形成表面層的烘烤溫度的角度出發，所述粘合成分優選為耐熱性樹脂。本說明書中，所說的耐熱性是在150℃或高于150℃的溫度可以連續使用的性質。
作為所述耐熱性樹脂，優選能溶解在溶劑中的溶劑溶解性樹脂。對于所述溶劑溶解性樹脂來說，溶解在溶劑中，作為粘合成分而遍及到基材上的各處，這對于提高粘合性也是重要的。作為所述溶劑溶解性樹脂沒有特殊限定，較優選例如聚酰胺-酰亞胺樹脂、聚醚砜和/或聚酰亞胺樹脂，這些樹脂可以使用1種或多種組合使用。更優選使用從粘合力方面優選出的聚酰胺-酰亞胺樹脂、聚酰亞胺樹脂等含氮原子的樹脂。
作為能溶解所述溶劑溶解性樹脂的溶劑沒有特殊限定，但是從后述的底層涂料涂布后干燥中易于蒸發的角度出發，優選沸點大于等于100℃的溶劑。作為這樣的溶劑，可以舉出例如N-甲基-2-吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺等。
用于溶解所述溶劑溶解性樹脂的溶劑，其用量優選大于等于所述溶劑溶解性樹脂固體成分質量的10質量％。如果小于10質量％，則不能使所述溶劑溶解性樹脂遍及基材上的各處，容易導致粘合力不足。更優選其用量大于等于50質量％。增加所述溶劑的用量，有提高與所述基材粘合性的傾向。
以固體成分的質量計，所述ETFE(A)優選為ETFE(A)和粘合成分總量的50％～90％。如果小于50％，得到的底層與表面層之間易于發生層間脫離，如果大于90％，粘合成分的含量大幅度降低，得到的底層與基材之間的粘合性變差。更優選的下限為60％，更優選的上限為80％。
本說明書中，以固體成分的質量計意味著把干燥固體成分作為基準進行計算。例如對于所述ETFE(A)，其在固體成分中占有的質量比為所述ETFE(A)的固體成分質量和所述粘合成分的固體成分質量的總和的50％～90％。
以固體成分的質量計，更優選所述ETFE(A)為ETFE(A)和粘合成分的總量的50％～90％，所述ETFE(A)的含氟量為大于等于50質量％。通過使用這種ETFE(A)可以得到如下的本發明的襯有ETFE的構件，該構件的底層與基材和表面層均具有優異的粘合性。
用于得到所述底層的底層涂料中可以添加有熱穩定劑。通過添加熱穩定劑，在后述的用以形成表面層的烘烤中能防止ETFE(A)等樹脂發生氧化等熱老化，其結果是能夠提高得到的底層與基材和表面層的層間粘合穩定性。
作為所述熱穩定劑沒有特殊限定，優選金屬氧化物、胺系抗氧化劑和/或有機硫化物。
作為金屬氧化物沒有特殊限定，可舉出例如Cu、Al、Fe、Co、Zn等的氧化物。
作為胺系抗氧化劑，要求其在250℃或250℃以上的高溫條件下穩定，所以優選芳香族胺。作為芳香族胺沒有特殊限定，從耐熱性優異的角度優選具有苯基和/或萘基的胺衍生物，作為這樣的胺衍生物，可舉出例如二萘基胺、苯基-α-萘基胺、苯基-β-萘基胺、二苯基-對苯二胺、苯基環己基-對苯二胺等。
作為所述有機硫化合物沒有特殊限定，可舉出例如巰基苯并咪唑類化合物、巰基苯并噻唑類化合物和硫代氨基甲酸以及它們的鹽、秋蘭姆單硫化物等。作為所述鹽沒有特殊限定，可舉出例如與Zn、Sn、Cd、Cu、Fe等形成的鹽。
所述熱穩定劑可以使用1種或者多種合用。
作為所述熱穩定劑，特別是用于不希望金屬離子溶出的醫藥品、半導體等領域時，優選為不生成殘渣的非金屬化合物，例如可舉出胺系抗氧化劑或有機硫化物中金屬鹽以外的物質。
以質量計，優選所述熱穩定劑為所述ETFE(A)固體成分的0.001％～5％。如果小于0.001％，有時熱穩定效果不充分，如果大于5％，則所述熱穩定劑分解產生出的氣泡所帶來的影響變大，有時粘合性差。更優選的下限為0.003％，更優選的上限為2％。
當與上述各成分并用時，所述底層和/或所述底層涂料中可以根據需要含有添加劑。作為所述添加劑沒有特殊限定，可舉出例如普通涂料的底層涂料中使用的添加劑等，例如可以是顏料。作為所述顏料沒有特殊限定，可舉出例如碳、氧化鈦、紅色氧化鐵、云母等染色顏料，除此以外，還有防銹顏料、煅燒顏料等。
所述底層涂料優選還含有分散介質。所述的粘合成分和ETFE(A)分散在作為分散劑的所述分散介質中，形成分散體系(分散液)，進而所述底層涂料可以涂布到所述基材上的各處。所述粘合成分為能溶解于溶劑的溶解性樹脂的情況下，溶劑溶解性樹脂溶解于所述溶劑后成為所述分散劑。
作為所述分散介質沒有特殊限定，可舉出例如水、醇、酮、酯、芳香族烴等，這些物質可以使用1種或多種。其中從操作環境的角度出發，優選使用水。
當使用水作為所述分散介質時，需要使用表面活性劑以分散所述ETFE(A)。作為所述表面活性劑沒有特殊限定，可以是例如非離子型、陰離子型或陽離子型的任一種表面活性劑，這些可以使用1種或多種。作為所述表面活性劑，優選在250℃左右的較低的溫度下可揮發或分解的物質。當使用水作為所述分散介質時，優選配合防銹劑，以防止涂裝時腐蝕所述基材。作為所述防銹劑沒有特殊限定，可舉出例如二丁基胺等。
當使用水作為所述分散介質時，可以直接使用通過乳液聚合而得到的所述ETFE(A)的分散液，不必分離出樹脂成分。這種情況下，乳液聚合中使用的水可以用作所述分散介質，也可以進一步補加水，也可以利用乳液聚合中使用的表面活性劑，同時也可以進一步補加表面活性劑。通過懸浮聚合得到所述ETFE(A)的情況下也與上述相同，只要懸浮聚合中使用的溶劑在所述分散介質的范圍內，就可以用作所述分散介質。
所述底層涂料可以通過例如以往公知的方法制備，例如混合所述顏料、粘度調節劑、成膜材料、溶劑等，通過調制能夠制成涂料。作為涂料，可以在以任意比例分散這些材料后，用粘度調節劑等再調節到易于涂裝的粘度。
用筐式粉碎機、電動粉碎機、球磨機等粉碎分散機，將所述顏料與所述的水、粘合成分、表面活性劑等一起粉碎分散后使用。
所述ETFE(A)為分散液形式時，其平均粒徑比較小，約為0.5μm，所以能夠直接分散到所述底層涂料中。作為所述分散液形式的ETFE(A)，通常是通過乳液聚合來制造，利用所述的表面活性劑濃縮后使用。作為所述ETFE(A)，當使用平均粒徑為1～30μm的粉末時，利用所述表面活性劑將所述ETFE(A)用所述分散介質潤濕后，再將其與所述粘合成分混合。
當使用水作為所述分散介質時，使用與所述顏料相同或幾乎相同體積的所述粘合成分，將其進行粉碎，并預先分散在水中之后，再與所述底層涂料的其他成分混合。從生產上便利的角度出發，在粉碎顏料時，優選預先加入所述熱穩定劑。
所述表面層中包含ETFE(B)。
所述表面層是在所述底層上涂布所述ETFE(B)形成的表面層用涂料后，根據需要進行干燥，其后進行烘烤從而形成的涂膜。
本說明書中，所述“ETFE(B)”是主要由乙烯和四氟乙烯聚合得到的共聚物，它配合在所述表面層用涂料中。所述ETFE(B)是配合于所述表面層用涂料中的物質，在這一點上，其與配合于所述底層涂料中的ETFE(A)在概念上是有區別的。
所述ETFE(B)的含氟量大于等于所述ETFE(A)的含氟量。本說明書中，所說的“所述ETFE(B)的含氟量大于等于所述ETFE(A)的含氟量”意味著所用的ETFE(B)的含氟量的值(b)與所用的ETFE(A)的含氟量的值(a)相同或比所述值(a)大。這樣，“所述ETFE(B)的含氟量大于等于所述ETFE(A)的含氟量”是指，在屬于所述ETFE(B)的共聚物和屬于所述ETFE(A)的共聚物中，將在本發明的襯有ETFE的構件中實際使用的共聚物的含氟量進行比較。
因此，如上所述，所述ETFE(A)優選含氟量大于等于50質量％，在該范圍內時，含氟量小于等于70質量％較好，所述ETFE(B)如后所述那樣優選在50～70質量％，雖然可以說所述ETFE(A)和所述ETFE(B)各自優選的含氟量的范圍一致，但是所述ETFE(A)和所述ETFE(B)中，本發明的襯有ETFE的構件實際使用的共聚物的含氟量最好在這些優選的范圍內，并且對于作為實際使用的共聚物的含氟量的所述(a)和所述(b)，滿足(a)≤(b)的關系。
本發明的襯有ETFE的構件使用具有這樣的含氟量的ETFE(A)和ETFE(B)，所以可以得到底層與表面層的層間粘合性優異的構件。所述ETFE(B)的含氟量比所述ETFE(A)的含氟量小時，由于表面張力的原因，底層和表面層間的層間粘合性降低，易引起涂膜缺陷，所以這是不理想的。
作為所述ETFE(B)，優選其含氟量為50～70質量％。對于本發明的襯有ETFE的構件，若表面層所使用的所述ETFE(B)具有所述范圍內的含氟量，則得到的構件的耐腐蝕性、阻燃性等表面特性良好，并且外觀也優異。對于所述ETFE(B)的含氟量，從耐腐蝕性的角度更優選的下限為60％，從光澤性、透明性和阻燃性的角度更優選的下限為62％，更優選的上限為68質量％。對于本發明的襯有ETFE的構件，若所述ETFE(B)的含氟量在所述范圍內，則能同時實現所述優異的表面特性和外觀以及底層和表面層間優異的粘合性。
所述ETFE(B)只要滿足所述含氟量，特別是其含氟量大于等于所述ETFE(A)的含氟量，就沒有特殊限定，例如可以與所述ETFE(A)相同，是由乙烯和四氟乙烯以及其他含氟單體共聚合得到的物質。所述其他含氟單體是對所述ETFE(A)描述中已述的其他含氟單體，優選小于等于所述ETFE(B)單體總量的5摩爾％。
作為所述ETFE(B)的制造方法沒有特殊限定，例如可以采用與所述ETFE(A)同樣的方法，并且可以通過與所述ETFE(A)同樣的方法調節含氟量。
作為所述表面層用涂料，只要是如上述那樣其含氟量大于ETFE(A)的含氟量的ETFE(B)形成的物質，就沒有特殊限定，優選不配合有所述的粘合成分，從而使本發明的襯有ETFE的構件不僅具有耐腐蝕性、阻燃性等表面特性，而且在無色透明性等外觀方面也優異。如果配合所述粘合成分，則所述表面層中的ETFE(B)的含量降低，并使所述表面特性降低，烘烤時的加熱會導致粘合成分分解，并使構件著色。
作為所述表面層用涂料，除所述ETFE(B)外，可以根據需要適當含有添加劑等其他成分。
從充分發揮所述ETFE(B)的耐腐蝕性等特性的角度出發，優選所述其他成分為最小必要量。通過限定所述其他成分為少量，從而能謀求所述表面層中所述ETFE(B)達到高純度，例如在半導體制造設備、化學或醫療用器械等中能防止水、藥品等對所接觸物造成的不良影響或所述表面層的老化。
所述表面層用涂料可以是水性涂料、溶劑型涂料、粉末涂料等，但是從環境保護的角度出發，優選水性涂料和粉末涂料，從制成厚膜等的角度出發，更優選粉末涂料。
所述粉末涂料優選粉末顆粒的平均粒徑為10～1000μm。如果平均粒徑小于10μm，則易于使靜電涂裝變得困難，如果超過1000μm，進行旋轉涂襯(rotolining)時的平滑性容易變差。所述粉末顆粒的平均粒徑由其使用目的來決定，一般在干燥后的膜厚小于等于100μm的薄涂膜用粉末涂料的情況下，優選平均粒徑為20～40μm，在壓涂用粉末涂料的情況下，優選平均粒徑為40～80μm，在旋轉涂襯用粉末涂料的情況下，優選平均粒徑為200～500μm。
作為所述水性涂料和溶劑型涂料的制法，例如可以采用與所述底層的制法相同的方法。
對于所述粉末涂料的制法沒有特別的限制，例如可以舉出以往公知的方法等，例如，根據需要熔融捏合所述ETFE(B)和所述其他成分后，進行粉碎的方法；或通過在對所述ETFE(A)的粉碎方法敘述中已說明的方法進行粉碎分級的方法等，優選在對所述ETFE(A)敘述中已說明的方法。通過這些粉碎方法，能夠將所述粉末涂料調節到具有與涂裝方法和膜厚相應的適宜的平均粒徑。
本發明的襯有ETFE的構件在基材上層疊所述底層和表面層。
所述基材是由金屬或陶瓷形成的。
對于所述金屬沒有特殊限定，可舉出例如鐵；SUS304、SUS316L、SUS403等不銹鋼；鋁；實施了鍍鋅、鍍鋁等的鍍覆鋼板等。作為所述陶瓷，只要具有耐熱性就沒有特殊限定，可舉出例如陶器、瓷器、鋁材、鋯材、硅的氧化物材料等。
作為所述基材，一般只要是需要由ETFE系共聚物形成襯里的基材，就沒有特殊限定，例如適合的有需要賦予耐腐蝕性的基材。作為這樣的基材，例如可舉出槽、容器、柱、閥、泵、接頭、其他管材等需要襯有耐腐蝕襯里的基材；化學或醫療用器具、晶片筐(ゥェハ一バスケット)、線圈骨架塔架填充料(コィルボビンタワ一パッキン)、用于化學品的閥、泵的葉輪等其他需要實施耐腐蝕加工的基材等。
作為所述基材，根據需要可以預先實施清潔以及使表面粗糙的前處理。從提高與所述底層的粘合性、防止所述表面層的劣化的角度出發，優選對所述基材實施所述前處理。作為所述前處理，例如可舉出通過溶劑、洗潔劑、烘烤燒除等而除去所述基材的油份；應用鹽酸、硫酸、堿等的化學侵蝕；由應用硅沙、氧化鋁粉等的噴砂處理等而除去基材表面的氧化物、賦予凹凸以增加表面積等。另外，也可以在噴砂處理后通過熱噴涂覆蓋陶瓷等材料，再在其上涂裝所述底層涂料。
通過如下操作能夠制造本發明的襯有ETFE的構件。在所述基材上涂布所述底層涂料，干燥后形成底層，在該底層上涂布所述表面層用涂料后，根據需要進行干燥，然后進行烘烤，形成所述表面層。
作為在所述基材上涂布所述底層涂料的方法沒有特殊限定，當所述底層涂料為液體時，可舉出例如噴涂、浸涂、靜電涂裝等以往公知的方法等。進行所述涂布時，優選控制使干燥后的膜厚為5～200μm，較優選的下限為10μm，較優選的上限為100μm，更優選的上限為50μm。
所述涂布底層涂料后的干燥在例如80～200℃等進行10～60分鐘。加熱前，可以預先在室溫進行所述干燥，借此可以緩和所述加熱條件。
作為所述表面層涂料的涂布方法沒有特殊限定，當涂料為水性涂料、溶劑性涂料等液體時，即例如為分散液、漿料型等時，可舉出噴涂、輥涂等；當其為粉末涂料時，可舉出靜電噴涂、幕式浸涂、旋轉涂襯方法等。作為所述涂布方法，從易于涂覆厚膜、能謀求縮短操作時間的角度出發，優選旋轉涂襯法。
進行所述烘烤時，只要溫度超過所述的ETFE(A)和ETFE(B)的熔點、軟化點或玻璃化轉化點，并且不使所述的ETFE(A)、ETFE(B)、粘合成分以及需要混入的熱穩定劑產生分解，就沒有特殊限定，通常于260～320℃進行20～60分鐘。作為所述表面層用涂料的涂布方法，當使用旋轉涂襯法時，能夠同時進行表面層的形成和烘烤。
所述表面層優選所述烘烤后的膜厚為100～10000μm。如果膜厚小于100μm，特別是對于耐腐蝕襯里的情況等，耐腐蝕性的所述ETFE(B)的優異特性有時不能充分發揮。更優選的上限為5000μm。
由于本發明的襯有ETFE的構件在基材和ETFE(B)形成的表面層之間，層疊了由粘合成分和ETFE(A)形成的底層，所以借助所述粘合成分，所述基材和所述底層之間的粘合性優異；借助所述ETFE(A)和所述ETFE(B)間的互溶性，所述底層和所述表面層間的層間粘合性良好。
并且，本發明的襯有ETFE的構件中，由于所述ETFE(B)的含氟量大于等于所述ETFE(A)的含氟量，所以所述底層與所述表面層間的層間粘合性牢固。因此，本發明的襯有ETFE的構件中，所述基材和所述底層之間、以及所述底層和所述表面層之間的粘合性均優異，不會產生粘合不佳，能降低起泡和涂膜脫落等涂膜缺陷。
因此，本發明的襯有ETFE的構件適合用作例如耐腐蝕襯里。作為這種耐腐蝕襯里的應用領域，可舉出例如半導體制造裝置、半導體用化學品制造裝置、半導體用化學品容器等半導體制造領域；醫藥品制造裝置、醫藥品用容器、化學品制造裝置、化學品用容器等化學或醫療用領域；釀酒容器、發酵食品釀造容器、發酵食品儲藏容器等食品用領域等。
具體實施例方式
下面舉出實施例更詳細地說明本發明，但本發明并不僅限于這些實施例。
制備例1將30g作為ETFE(A)的ETFE粉末(乙烯/四氟乙烯/CH2＝CFC3F6H的共聚物，其含氟量為50.4質量％，297℃的熔體流動速率為8克/10分鐘，平均粒徑為10μm)、10g作為粘合成分的PAI粉末(聚酰胺-酰亞胺的粉碎物，PAI，日立化成社生產，平均粒徑為1.5μm)、0.7g表面活性劑(商品名為Nonion HS-208，日本油脂社生產)、0.1g二丁胺以及25g純水加入不銹鋼容器中，用螺旋槳式攪拌機以300rpm攪拌20分鐘，然后在攪拌下進一步分散20g的N-2-吡咯烷酮，得到底層涂料。
制備例2將30g作為ETFE(A)的ETFE粉末(乙烯/四氟乙烯/CH2＝CFC3F6H的共聚物，其含氟量為60.4質量％，297℃的熔體流動速率為15克/10分鐘，平均粒徑為12μm)、10g作為粘合成分的PAI粉末(聚酰胺-酰亞胺的粉碎物，PAI，日立化成社生產，平均粒徑為1.5μm)、0.5g表面活性劑(商品名為Nonion HS-208，日本油脂社生產)、0.1g二丁胺以及5g純水加入不銹鋼容器中，用螺旋槳式攪拌機以300rpm攪拌20分鐘，然后在攪拌下進一步分散20g的N-2-吡咯烷酮，得到底層涂料。
制備例3將30g作為ETFE(A)的ETFE粉末(乙烯/四氟乙烯/CH2＝CFC3F6H的共聚物，其含氟量為66.6質量％，297℃的熔體流動速率為8克/10分鐘，平均粒徑為10μm)、10g作為粘合成分的PAI粉末(聚酰胺-酰亞胺的粉碎物，PAI，日立化成社生產，平均粒徑為1.5μm)、0.7g表面活性劑(商品名為Nonion HS-208，日本油脂社生產)、0.1g二丁胺以及25g純水加入不銹鋼容器中，用螺旋槳式攪拌機以300rpm攪拌20分鐘，然后在攪拌下進一步分散20g的N-2-吡咯烷酮，得到底層涂料。
制備例4除使用24g ETFE粉末和16g PAI粉末以外，其他與制備例2同樣，得到底層涂料。
制備例5使用平均粒徑為2.5μm的PI粉末(聚酰亞胺(PI，日立化成社生產)的粉碎物)來代替PAI粉末，除此之外，與制備例1同樣，得到底層涂料。
制備例6除采用平均粒徑為4.8μm的ETFE粉末以外，與底層涂料的制備例2同樣，得到底層涂料。
制備例7除ETFE粉末為15g、PAI粉末為25g以外，與制備例2同樣，得到底層涂料。
實施例1用丙酮對由SUS304制成的基材進行脫脂，應用噴砂裝置，用#60的氧化鋁粉(トサェメリ一社生產)，以0.5MPa的壓力進行噴砂處理。在該基材上涂裝由制備例1得到的底層涂料，使干燥膜厚為30μm，于120℃干燥15分鐘后，涂裝作為ETFE(B)的粉末涂料，使烘烤后該涂料的膜厚為150μm，該涂料為乙烯/四氟乙烯/CH2＝CFC3F6H的共聚物(含氟量為60.4質量％)，其297℃的熔體流動速率為15克/10分鐘，平均粒徑為75μm；然后于290℃烘烤30分鐘。其后，采用靜電涂裝，重復涂裝3次所述粉末涂料，得到烘烤后膜厚為550μm的襯有ETFE的構件。
實施例2用丙酮對由SUS304制成的基材進行脫脂，應用噴砂裝置，用#60的氧化鋁粉(トサェメリ一社生產)，以0.5MPa的壓力進行噴砂處理。在該基材上涂裝由制備例2得到的底層涂料，使干燥膜厚為35μm，于120℃干燥15分鐘后，涂裝作為ETFE(B)的粉末涂料，使烘烤后該涂料的膜厚為170μm，該涂料為乙烯/四氟乙烯/CH2＝CFC3F6H的共聚物(含氟量為60.4質量％)，其297℃的熔體流動速率為15克/10分鐘，平均粒徑為70μm；然后于290℃烘烤30分鐘。其后，采用靜電涂裝，重復涂裝3次所述粉末涂料，得到烘烤后膜厚為580μm的襯有ETFE的構件。
實施例3用丙酮對由SUS304制成的基材進行脫脂，應用噴砂裝置，用#60的氧化鋁粉(トサェメリ一社生產)，以0.5MPa的壓力進行噴砂處理。在該基材上涂裝由制備例2得到的底層涂料，使干燥膜厚為25μm，于120℃干燥15分鐘后，涂裝作為ETFE(B)的粉末涂料，使烘烤后該涂料的膜厚為200μm，該涂料為乙烯/四氟乙烯/CH2＝CFC3F6H的共聚物(含氟量為66.6質量％)，其297℃的熔體流動速率為48克/10分鐘，平均粒徑為73μm；然后于290℃烘烤30分鐘。其后，采用靜電涂裝，重復涂裝3次所述粉末涂料，得到烘烤后膜厚為600μm的襯有ETFE的構件。
實施例4用丙酮對由SUS304制成的基材進行脫脂，應用噴砂裝置，用#60的氧化鋁粉(トサェメリ一社生產)，以0.5MPa的壓力進行噴砂處理。在該基材上涂裝由制備例3得到的底層涂料，使干燥膜厚為30μm，于120℃干燥15分鐘后，涂裝作為ETFE(B)的粉末涂料，使烘烤后該涂料的膜厚為170μm，該涂料為乙烯/四氟乙烯/CH2＝CFC3F6H的共聚物(含氟量為66.6質量％)，其297℃的熔體流動速率為8克/10分鐘，平均粒徑為73μm；然后于290℃烘烤30分鐘。其后，采用靜電涂裝，重復涂裝3次所述粉末涂料，得到烘烤后膜厚為560μm的襯有ETFE的構件。
實施例5用丙酮對由SUS304制成的基材進行脫脂，應用噴砂裝置，用#60的氧化鋁粉(トサェメリ一社生產)，以0.5MPa的壓力進行噴砂處理。在該基材上涂裝由制備例4得到的底層涂料，使干燥膜厚為30μm，于120℃干燥15分鐘后，涂裝作為ETFE(B)的粉末涂料，使烘烤后該涂料的膜厚為150μm，該涂料為乙烯/四氟乙烯/CH2＝CFC3F6H的共聚物(含氟量為66.6質量％)，其297℃的熔體流動速率為8克/10分鐘，平均粒徑為73μm；然后于290℃烘烤30分鐘。其后，采用靜電涂裝，重復涂裝3次所述粉末涂料，得到烘烤后膜厚為550μm的襯有ETFE的構件。
實施例6用丙酮對由SUS304制成的基材進行脫脂，應用噴砂裝置，用#60的氧化鋁粉(トサェメリ一社生產)，以0.5MPa的壓力進行噴砂處理。在該基材上涂裝由制備例5得到的底層涂料使干燥膜厚為35μm，于120℃干燥15分鐘后，涂裝作為ETFE(B)的粉末涂料，使烘烤后該涂料的膜厚為150μm，該涂料為乙烯/四氟乙烯/CH2＝CFC3F6H的共聚物(含氟量為66.6質量％)，其297℃的熔體流動速率為8克/10分鐘，平均粒徑為73μm；然后于290℃烘烤30分鐘。其后，采用靜電涂裝，重復涂裝3次所述粉末涂料，得到烘烤后膜厚為580μm的襯有ETFE的構件。
實施例7用丙酮對由SUS304制成的基材進行脫脂，應用噴砂裝置，用#60的氧化鋁粉(トサェメリ一社生產)，以0.5MPa的壓力進行噴砂處理。在該基材上涂裝由制備例6得到的底層涂料，使干燥膜厚為35μm，于120℃干燥15分鐘后，涂裝作為ETFE(B)的粉末涂料，使烘烤后該涂料的膜厚為170μm，該涂料為乙烯/四氟乙烯/CH2＝CFC3F6H的共聚物(含氟量為66.6質量％)，其297℃的熔體流動速率為8克/10分鐘，平均粒徑為73μm；然后于290℃烘烤30分鐘。其后，采用靜電涂裝，重復涂裝3次所述粉末涂料，得到烘烤后膜厚為560μm的襯有ETFE的構件。
比較例1用丙酮對由SUS304制成的基材進行脫脂，應用噴砂裝置，用#60的氧化鋁粉(トサェメリ一社生產)，以0.5MPa的壓力進行噴砂處理。在該基材上涂裝由制備例3得到的底層涂料，使干燥膜厚為30μm，于120℃干燥15分鐘后，涂裝作為ETFE(B)的粉末涂料，使烘烤后該涂料的膜厚為150μm，該涂料為乙烯/四氟乙烯/CH2＝CFC3F6H的共聚物(含氟量為50.4質量％)，其297℃的熔體流動速率為15克/10分鐘，平均粒徑為75μm；然后于290℃烘烤30分鐘。其后，采用靜電涂裝，重復涂裝3次所述粉末涂料，得到烘烤后膜厚為550μm的襯有ETFE的構件。
比較例2用丙酮對由SUS304制成的基材進行脫脂，應用噴砂裝置，用#60的氧化鋁粉(トサェメリ一社生產)，以0.5MPa的壓力進行噴砂處理。在該基材上涂裝由制備例3得到的底層涂料，使干燥膜厚為30μm，于120℃干燥15分鐘后，涂裝作為ETFE(B)的粉末涂料，使烘烤后該涂料的膜厚為200μm，該涂料為乙烯/四氟乙烯/CH2＝CFC3F6H的共聚物(含氟量為60.4質量％)，其297℃的熔體流動速率為15克/10分鐘，平均粒徑為70μm；然后于290℃烘烤30分鐘。其后，采用靜電涂裝，重復涂裝3次所述粉末涂料，得到烘烤后膜厚為590μm的襯有ETFE的構件。
底層涂料的粘合試驗在實施例1～7和比較例1～2得到的襯有ETFE的構件的涂膜上，用刀劃上寬10mm的印痕，用自動記錄儀以50mm/分鐘的速度進行90度的剝離試驗。另外，分別將得到的襯有ETFE的構件在95℃的沸水中浸漬20小時，并在200℃的烘爐中退火處理72小時，對處理后的構件，都以同樣的條件進行剝離試驗。結果示于表1。
表1
從表1可知，對于粉末涂料中ETFE系共聚物的含氟量比底層涂料中ETFE粉末的含氟量小的比較例1～2，其粘合力差，而對于所述ETFE系共聚物的含氟量大于等于所述ETFE粉末的含氟量的實施例1～7，其粘合力優異。
從表1表示出的ETFE(A)與粘合成分的質量比可知，實施例1～7中以固體成分的質量計，所述ETFE(A)為所述ETFE(A)和所述粘合成分總和的50％～90％時，其粘合力極強。
工業實用性本發明的襯有ETFE的構件是通過上述構成而形成的，所以得到的構件在基材與底層之間的粘合性、以及所述底層與表面層之間的粘合性方面良好，并且減少了涂膜缺陷。
權利要求
1.襯有乙烯-四氟乙烯共聚物的構件，其是由依次層疊基材、底層和表面層而形成的，其特征為，所述基材是由金屬或陶瓷構成的，所述底層是由乙烯-四氟乙烯共聚物(A)和粘合成分構成的，所述表面層是由乙烯-四氟乙烯共聚物(B)構成的，所述乙烯-四氟乙烯共聚物(B)的含氟量大于等于所述乙烯-四氟乙烯共聚物(A)的含氟量。
2.如權利要求1所述的襯有乙烯-四氟乙烯共聚物的構件，其中，以固體成分的質量計，乙烯-四氟乙烯共聚物(A)為乙烯-四氟乙烯共聚物(A)和粘合成分總量的50％～90％，所述乙烯-四氟乙烯共聚物(A)的含氟量大于等于50質量％。
3.如權利要求1或2所述的襯有乙烯-四氟乙烯共聚物的構件，其中，所述乙烯-四氟乙烯共聚物(A)的熔體流動速率為0.1～100克/10分鐘。
4.如權利要求1、2或3所述的襯有乙烯-四氟乙烯共聚物的構件，其中，粘合成分是聚酰胺-酰亞胺樹脂、聚醚砜和/或聚酰亞胺樹脂。
5.如權利要求1、2、3或4所述的襯有乙烯-四氟乙烯共聚物的構件，其中，乙烯-四氟乙烯共聚物(B)的含氟量為50質量％～70質量％。
全文摘要
本發明提供襯有乙烯－四氟乙烯共聚物的構件，其粘合性良好并能減少涂膜缺陷。所述襯有乙烯－四氟乙烯共聚物的構件是由依次層疊基材、底層和表面層而形成的，所述基材是由金屬或陶瓷構成的，所述底層是由乙烯－四氟乙烯共聚物(A)和粘合成分構成的，所述表面層是由乙烯－四氟乙烯共聚物(B)構成的，所述乙烯－四氟乙烯共聚物(B)的含氟量大于等于所述乙烯－四氟乙烯共聚物(A)的含氟量。
文檔編號C08L81/06GK1630580SQ03803729
公開日2005年6月22日 申請日期2003年1月28日 優先權日2002年2月12日
發明者富橋信行, 鳥居寬, 荻田耕一郎 申請人:大金工業株式會社