CN104144994B - 粘合剂溶液 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及聚醚砜、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、和/或聚酰胺酸粘合剂溶液的替代溶剂体系。本发明提供与当前粘合剂溶剂溶液相当或比其优异的稳定粘合剂溶液。

Description

粘合剂溶液
技术领域
本技术领域涉及聚醚砜、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺和/或聚酰胺酸粘合剂溶液的替代溶剂体系。
背景技术
含氟聚合物已用于许多不粘和防粘涂层应用中，如用于炊具的不粘涂料。然而，由于全氟聚合物的不粘性质，具有粘合剂的底漆层一般需要在施用含氟聚合物之前粘附到基底表面，以使含氟聚合物能够充分粘附至基底。在本领域中，包含聚醚砜(PES)或聚酰胺酰亚胺(PAI)或聚醚亚胺(PEI)或聚酰亚胺(PI)或它们组合的粘合剂组合物已可作为成膜剂用于底漆层中，并且用于粘附至基底表面和全氟聚合物。
由于N-甲基吡咯烷酮(NMP)廉价和溶解能力，当前的粘合剂组合物使用其作为溶剂。最近，NMP的毒性特征已被重新评定，并且世界范围内未决的规定可能最小化或杜绝NMP在此类粘合剂溶液中的使用。因此，需要有机基和含水基的替代溶剂。适宜的替代溶剂将能够溶解粘合剂，包括达到实际浓度或粘合剂固含量，使粘合剂铺展在基底表面上，并且在金属和聚合物表面上产生底漆层，而不会不利地影响粘合剂层或其粘合基底和含氟聚合物层的能力。本发明满足替代有机溶剂在此类粘合剂溶液中的要求。
发明内容
本发明涉及涂料体系的粘合剂溶液，所述溶液包含聚醚砜、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、聚酰胺酸、或它们的混合物，和一种或多种溶剂；其中所述一种或多种溶剂包括a)乙酰乙酰胺；b)内酯；c)胍；d)哌啶酮；或e)选自乙酰乙酰胺、内酯、胍、哌啶酮、乙酰乙酸酯、乙酰胺、有机碳酸酯、邻苯二甲酸酯、环丁砜、二酮和磷酸酯的两种或更多种组合物的混合物。
在一个实施例中，所述粘合剂溶液包含聚醚砜、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、聚酰胺酸、或它们的混合物，和一种或多种溶剂；其中所述一种或多种溶剂包括a)乙酰乙酰胺；b)内酯；c)胍；d)哌啶酮；或e)选自乙酰乙酰胺、内酯、胍、哌啶酮和乙酰乙酸酯的两种或更多种组合物的混合物。
在一个实施例中，所述溶剂包括二乙基乙酰乙酰胺。
在一个实施例中，所述溶剂包括ε-己内酯或γ-戊内酯。
在一个实施例中，所述溶剂包括四甲基胍。
在一个实施例中，所述溶剂包括以下中的两种或更多种的混合物：δ-戊内酯、δ-癸内酯、γ-己内酯、δ-己内酯、n-乙酰基己内酰胺、1，3-二甲基-2-咪唑啉酮、n-乙烯基吡咯烷酮、γ-戊内酯、γ-丁内酯、羟乙基吡咯烷酮、ε-己内酯、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、辛基吡咯烷酮、邻苯二甲酸二甲酯、n-甲基己内酰胺、二甲基哌啶酮、二乙基乙酰乙酰胺、四甲基胍、1-(2-(二甲氨基)乙基)-5-甲基吡咯烷-2-酮、糠醛、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸十二烷酯、乙酰乙酸异丁酯、乙酰乙酸异丙酯、乙酰乙酸乙酯、乙酰丙酸乙酯、碳酸丙二酯、碳酸丁二酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯。
在一个实施例中，所述溶剂包括以下中的两种或更多种的混合物：δ-戊内酯、γ-戊内酯、γ-丁内酯、ε-己内酯、二甲基哌啶酮、二乙基乙酰乙酰胺、四甲基胍、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸十二烷酯、乙酰乙酸异丁酯、乙酰乙酸异丙酯、乙酰乙酸乙酯。
在一个此类实施例中，所述溶剂包括γ-丁内酯和ε-己内酯的混合物。优选地，在此类实施例中，γ-丁内酯的重量％为粘合剂溶液中溶剂总重量的50％至小于65％。
在一个实施例中，所述粘合剂溶液包含聚醚砜和一种或多种溶剂，其中所述一种或多种溶剂包括以下中的一种或多种：胍、内酯、乙酰乙酰胺和哌啶酮。
在一个实施例中，所述粘合剂溶液包含聚醚砜和二乙基乙酰乙酰胺。
在一个实施例中，所述粘合剂溶液包含聚醚砜和四甲基胍。
在一个实施例中，所述粘合剂溶液包含聚酰胺酰亚胺和一种或多种溶剂，其中所述一种或多种溶剂包括以下中的一种或多种：内酯和哌啶酮。
在一个实施例中，所述粘合剂溶液包含聚酰胺酰亚胺和二甲基哌啶酮。
在一个实施例中，所述粘合剂溶液包含聚醚砜、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、聚酰胺酸、或它们的混合物，和一种或多种溶剂；其中所述一种或多种溶剂选自a)乙酰乙酰胺；b)内酯；c)胍；d)哌啶酮；或e)选自乙酰乙酰胺、内酯、胍、哌啶酮、乙酰乙酸酯、乙酰胺、有机碳酸酯、邻苯二甲酸酯、环丁砜、二酮和磷酸酯的两种或更多种组合物的混合物。
在一个实施例中，所述粘合剂溶液包含聚醚砜、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、聚酰胺酸、或它们的混合物，和一种或多种溶剂；其中所述一种或多种溶剂选自a)乙酰乙酰胺；b)内酯；c)胍；d)哌啶酮；或e)选自乙酰乙酰胺、内酯、胍、哌啶酮、和乙酰乙酸酯的两种或更多种组合物的混合物。
在一个实施例中，所述溶剂为二乙基乙酰乙酰胺。
在一个实施例中，所述溶剂为四甲基胍。
在一个实施例中，所述溶剂为ε-己内酯或γ-戊内酯。
在一个实施例中，所述溶剂选自以下中的两种或更多种的混合物：δ-戊内酯、δ-癸内酯、γ-己内酯、δ-己内酯、n-乙酰基己内酰胺、1，3-二甲基-2-咪唑啉酮、n-乙烯基吡咯烷酮、γ-戊内酯、γ-丁内酯、羟乙基吡咯烷酮、ε-己内酯、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、辛基吡咯烷酮、邻苯二甲酸二甲酯、n-甲基己内酰胺、二甲基哌啶酮、二乙基乙酰乙酰胺、四甲基胍、1-(2-(二甲氨基)乙基)-5-甲基吡咯烷-2-酮、糠醛、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸十二烷酯、乙酰乙酸异丁酯、乙酰乙酸异丙酯、乙酰乙酸乙酯、乙酰丙酸乙酯、碳酸丙二酯、碳酸丁二酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯。
在一个实施例中，所述溶剂选自以下中的两种或更多种的混合物：δ-戊内酯、γ-戊内酯、γ-丁内酯、ε-己内酯、二甲基哌啶酮、二乙基乙酰乙酰胺、四甲基胍、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸十二烷酯、乙酰乙酸异丁酯、乙酰乙酸异丙酯、乙酰乙酸乙酯。
在一个此类实施例中，所述溶剂为γ-丁内酯和ε-己内酯的混合物。优选地，在此类实施例中，γ-丁内酯的重量％为粘合剂溶液中溶剂总重量的50％至小于65％。
在一个实施例中，所述粘合剂溶液包含聚醚砜和一种或多种溶剂，其中所述一种或多种溶剂选自以下中的一种或多种：胍、内酯、乙酰乙酰胺和哌啶酮。在一个此类实施例中，所述溶剂为二乙基乙酰乙酰胺。在另一个此类实施例中，所述溶剂为四甲基胍。
在一个实施例中，所述粘合剂溶液基本上由聚醚砜和二乙基乙酰乙酰胺组成。在另一个实施例中，所述粘合剂溶液由聚醚砜和二乙基乙酰乙酰胺组成。
在一个实施例中，所述粘合剂溶液基本上由聚醚砜和四甲基胍组成。在另一个实施例中，所述粘合剂溶液由聚醚砜和四甲基胍组成。
在一个实施例中，所述粘合剂溶液包含聚酰胺酰亚胺和一种或多种溶剂，其中所述一种或多种溶剂选自以下中的一种或多种：内酯和哌啶酮。在一个此类实施例中，所述溶剂为二甲基哌啶酮。
在一个实施例中，所述粘合剂溶液基本上由聚酰胺酰亚胺和二甲基哌啶酮组成。在一个实施例中，所述粘合剂溶液由聚酰胺酰亚胺和二甲基哌啶酮组成。对于本文示出的实施例中任一种，存在如下实施例，其中在以所述粘合剂溶液的总重量计30％粘合剂树脂固含量下，所述粘合剂溶液粘度小于50,000mPa.s，优选小于20,000mPa.s，并且甚至更优选小于10,000mPa.s。
对于本文示出的实施例中任一种，存在如下实施例，其中所述粘合剂溶液还包含以下中的一种或多种：粘度调节剂、稀释溶剂、粘合剂、颜料、填料、分散助剂、表面张力调节剂和全氟聚合物。在一个此类实施例中，所述稀释溶剂为二醚或乙二醇醚乙酸酯。
如发明内容中所述的本发明实施例以及本文所述的任何其它实施例在不互相排斥的情况下可以任何方式组合。
附图描述
图1示出存在不同组成比的γ-丁内酯和ε-己内酯混合物的30重量％聚醚砜(PES)于溶剂混合物的溶液的粘度(mPa.s)对时间(小时)作出的图。所述图示出，对于包含65％或更高γ-丁内酯的混合物，PES溶液的粘度随时间推移而不稳定，并且溶液粘度迅速增加，使得所述溶液形成不适宜的凝胶。将溶剂混合物中ε-己内酯的含量增至40％和更高的含量，产生相对于时间稳定的溶液粘度，然而所述粘度随ε-己内酯含量的增加而增大，使得75％和更高含量的ε-己内酯不适于实际应用。因此，溶剂混合物中ε-己内酯的优选含量为大于35％并且小于75％；更优选地，溶剂混合物中γ-丁内酯与ε-己内酯(GBL∶ECL)的比率介于65∶35和25∶75之间，更优选介于60∶40和50∶50之间。溶剂混合物中γ-丁内酯与ε-己内酯(GBL∶ECL)的优选比率为约60∶40。
具体实施方式
本文中，稀释溶剂是在加入到组合物中时引起该组合物粘度下降的溶剂。
本文中，当数量、浓度或其他数值或参数以范围，优选范围或优选上限数值和优选下限数值的列表形式给出时，它应被理解为具体地公开由任何范围上限或优选数值和任何范围下限或优选数值的任何一对所构成的所有范围，而不管所述范围是否被单独地公开。当本文描述数值范围时，除非另外指明，所述范围旨在包括其端点，以及所述范围内的所有整数和分数。不旨在将本发明的范围限制为描述范围时详述的具体值。
所谓“含氟聚合物”是指主链包含至少一个聚合单体重复单元的均聚物或共聚物，所述聚合单体包含至少一个氟原子。
本文中，术语“聚酰胺酰亚胺”(或“PAI”)还包括可衍生出聚酰胺酰亚胺的聚酰胺酸和聚酰胺酸的盐。
本文中，粘度值在室温(23℃)下使用Brookfield旋转盘粘度计如BrookfieldRVDIII粘度计测得。
本发明涉及涂料体系的粘合剂溶液，所述溶液包含聚醚砜、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、聚酰胺酸、或它们的混合物，和溶剂；其中所述溶剂选自a)乙酰乙酰胺；b)内酯；c)胍；d)哌啶酮；或e)选自乙酰乙酰胺、内酯、胍、哌啶酮、乙酰乙酸酯、有机碳酸酯、邻苯二甲酸酯、环丁砜、二酮和磷酸酯的两种或更多种组合物的混合物。
本发明的一个实施例为包含聚醚砜和一种或多种乙酰乙酰胺的粘合剂溶液。优选地，所述粘合剂溶液包含聚醚砜和二乙基乙酰乙酰胺。在一些此类实施例中，所述粘合剂溶液还包含稀释溶剂如二醚或乙二醇醚乙酸酯。
本发明的另一个实施例为包含聚醚砜和一种或多种胍的粘合剂溶液。优选地，所述粘合剂溶液包含聚醚砜和四甲基胍。在一些此类实施例中，所述粘合剂溶液还包含稀释溶剂如二醚或乙二醇醚乙酸酯。
本发明的另一个实施例为包含聚醚砜和一种或多种乙酰乙酸酯的粘合剂溶液。
本发明的另一个实施例为包含聚醚砜和两种或多种组合物的混合物的溶液，所述组合物选自乙酰乙酰胺、乙酰乙酸酯、内酯、胍、哌啶酮、有机碳酸酯、邻苯二甲酸酯、环丁砜、二酮、异佛乐酮和磷酸酯。本发明的另一个实施例为包含聚醚砜和两种或多种组合物的混合物的溶液，所述组合物选自乙酰乙酰胺、乙酰乙酸酯、内酯、胍和哌啶酮。
本发明的另一个实施例为用于涂料体系的粘合剂溶液，所述溶液包含聚酰胺酰亚胺和一种或多种乙酰乙酰胺。优选地，所述粘合剂溶液包含聚酰胺酰亚胺和二乙基乙酰乙酰胺。在一些此类实施例中，所述粘合剂溶液还包含稀释溶剂如二醚或乙二醇醚乙酸酯。
本发明的另一个实施例为包含聚酰胺酰亚胺和一种或多种胍的粘合剂溶液。优选地，所述粘合剂溶液包含聚酰胺酰亚胺和四甲基胍。在一些此类实施例中，所述粘合剂溶液还包含稀释溶剂如二醚或乙二醇醚乙酸酯。
本发明的另一个实施例为用于涂料体系的粘合剂溶液，所述溶液包含聚酰胺酰亚胺和一种或多种乙酰乙酸酯。
本发明的另一个实施例为用于涂料体系的粘合剂溶液，所述溶液包含聚酰胺酰亚胺和两种或多种组合物的混合物，所述组合物选自乙酰乙酰胺、乙酰乙酸酯、内酯、胍、哌啶酮、有机碳酸酯、邻苯二甲酸酯、环丁砜、二酮、异佛乐酮和磷酸酯。
本发明的另一个实施例为包含聚酰胺酰亚胺和两种或多种组合物的混合物的溶液，所述组合物选自乙酰乙酰胺、乙酰乙酸酯、内酯、胍和哌啶酮。
本发明的另一个实施例涉及用于涂料体系的粘合剂溶液，所述溶液包含聚醚砜、聚酰胺酰亚胺和乙酰乙酰胺的混合物。优选地，所述乙酰乙酰胺为二乙基乙酰乙酰胺。
本发明的另一个实施例涉及用于涂料体系的粘合剂溶液，所述溶液包含聚醚砜、聚酰胺酰亚胺和胍的混合物。优选地，所述胍为四甲基胍。
本发明的另一个实施例涉及用于涂料体系的粘合剂溶液，所述溶液包含聚醚砜、聚酰胺酰亚胺和乙酰乙酸酯的混合物。
本发明的另一个实施例涉及用于涂料体系的粘合剂溶液，所述溶液包含聚醚砜、聚酰胺酰亚胺的混合物以及两种或多种组合物的混合物，所述组合物选自乙酰乙酰胺、乙酰乙酸酯、内酯、胍、哌啶酮、有机碳酸酯、邻苯二甲酸酯、环丁砜、二酮、异佛乐酮、和磷酸酯。
本发明的另一个实施例涉及用于涂料体系的粘合剂溶液，所述溶液包含聚醚砜、聚酰胺酰亚胺的混合物以及两种或多种组合物的混合物，所述组合物选自乙酰乙酰胺、乙酰乙酸酯、内酯、胍和哌啶酮。
本发明的另一个实施例涉及用于涂料体系的粘合剂溶液，所述溶液包含单一粘合剂和单一溶剂。此类实施例的一个例子为其中所述粘合剂为聚醚砜并且所述溶剂为胍、内酯、乙酰乙酰胺或哌啶酮的例子。另一个例子为其中所述粘合剂溶液包含聚酰胺酰亚胺并且所述溶剂为内酯或哌啶酮的例子。
熟知由于含氟聚合物的不粘性能，需要包含粘合剂的底漆层以使含氟聚合物能够涂覆基底。含氟聚合物的例子包括但不限于如聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙丙烯(FEP)、全氟烷氧基(PFA)、乙烯四氟乙烯(ETFE)的含氟聚合物。粘合剂如聚醚砜和聚酰胺酰亚胺在不粘涂饰剂的底漆应用中是熟知的，并且可以高达70重量％的固含量存在。在当前实践中，这些粘合剂溶于NMP中。聚醚砜是具有至多190℃的持续使用温度和220℃的玻璃化转变温度的无定形聚合物。聚酰胺酰亚胺在至少252℃的温度下是热稳定的，并且在至少290℃的温度下熔融。底漆层包含一种或多种粘合剂。底漆层还可包含含氟聚合物诸如聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙丙烯(FEP)、全氟烷氧基(PFA)、乙烯四氟乙烯共聚物(ETFE)、四氟乙烯-全氟化烷基乙烯基醚共聚物、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚六氟丙烯、乙烯-六氟丙烯共聚物、乙烯-氟乙烯共聚物、或它们的任何组合，例如可有助于增强含氟聚合物对底漆层的粘合性的组合。
为将所述粘合剂施用于基底表面，施用前将粘合剂充分溶于溶剂或含水溶液中是便利的。粘合剂的大多数施用涉及在加热和/或固化前将所述粘合剂溶液喷涂到表面上。作为另外一种选择，所述粘合剂溶液可被刷涂、浸涂、辊涂、雾化涂布、或经由本领域技术人员已知的任何其它施用方法施用。
就实际情况而言，希望使用粘合剂溶液，其中粘合剂以至少5重量％的含量存在于溶剂或溶剂混合物中。然而，所选粘合剂(PAI、PES、PEI、PI)微溶于大多数有机溶剂中。此外，还希望粘合剂溶液自身可得，易于供应并且稍后配入到底漆组合物中。为此，尤其期望能够制备溶剂或溶剂混合物中至少30重量％，并且优选50重量％固含量的此类“中间体”，使得粘合剂溶液可被经济地运输和施用，以例如使运输的溶剂量以及使用后可再循环或补充的溶剂量最小化。为易于配制，粘合剂中间体应以可流动的溶液形式存在。即，中间体的粘度优选随时间推移而稳定，并且低于20,000mPa.s(23℃下，使用Brookfield旋转盘粘度计如Brookfield RVDIII粘度计)。
可应用本发明的适宜基底包括但不限于管材、壶罐、锅盘、和橡胶辊。
上文实施例可还包含粘度调节剂、稀释剂、颜料、填料、高沸点液体、分散助剂、表面张力调节剂、含氟聚合物、以及其它制剂添加剂。
适合于本发明的溶剂为有机液体，并且还可由它们的Hansen溶解度参数描述。Hansen溶解度参数详细论述于Kirk-Othmer的“Encyclopedia of Chemical Technology”第二版(1963)第889-896页中。Hansen溶解度参数基于来自分子之间分散力的能量项(δd)、来自分子之间偶极力的能量项(δp)、和来自分子之间氢键的能量项(δh)。
聚醚砜和聚酰胺酰亚胺的候选溶剂的Hansen参数范围列于表1中。候选溶剂的例子列于下文中(参见表2)。作为第一要求，可用于本发明的适宜溶剂将形成稳定的粘合剂溶液(溶剂或溶剂混合物中至少5重量％，并且优选至少30重量％的树脂粘合剂固体)，并且能够在基底表面上沉积均匀的聚醚砜和/或聚酰胺酰亚胺膜。优选地，所述粘合剂溶液的粘度应小于50,000mPa.s，更优选小于20,000mPa.s，并且甚至更优选小于10,000mPa.s。
表1：聚醚砜和聚酰胺酰亚胺的候选溶剂的Hansen参数，以cal 1/2 cm -3/2 (MPa 1/2 )为 单位。
δd δp δh
最小 7.2(14.7) 2.2(4.5) 2.1(4.3)
最大 9.9(203) 90(184) 77(157)
对于聚醚砜和/或聚酰胺酰亚胺粘合剂溶液，优选地，所述溶剂含量为所述总组合物的30至75％。在一个实施例中，溶剂体系包含两种溶剂的二元溶剂体系。所述二元溶剂体系可以50∶50比率存在，但是比率可从10∶90比率变至90∶10比率。
在某些实施例中，粘度调节剂和稀释溶剂有益于增强所述溶液在基底表面上的铺展性。适宜的粘度调节剂和稀释溶剂是降低溶剂粘度而不会不利地与粘合剂反应或影响粘合剂的任何液体。粘度调节剂的例子包括但不限于1-丁醇、2-丙醇、三甘醇、丙酸丙酯、丙二醇甲基醚、丙二醇丙基醚、乙酸乙酯、以及它们的混合物。
在上文实施例中任一种中，粘合剂溶液可用上文限定的多种溶剂配制，从而能够将粘合剂溶液施用到基底表面，并且还使得易于移除溶剂以形成底漆层。适宜的溶剂还溶解或稳定附加组分如粘度调节剂、稀释溶剂、颜料、填料、分散助剂、表面张力调节剂、以及存在时增强底漆性能的含氟聚合物。稀释溶剂可包括例如1-丁醇、2-丙醇、丙二醇甲基醚、丙二醇丙基醚和乙酸乙酯。
本发明的粘合剂溶液可用于涂料中，尤其是不粘含氟聚合物涂层底漆中，如不粘炊具的底漆。所述粘合剂溶液还用于其它涂层应用中，如定量吸入器内部的底涂层(例如，用于哮喘药物吸入器的内表面上)。
实例
树脂溶液
制备溶剂型聚酰胺酰亚胺基底漆或单涂层体系的方法为如下：
将所有需要的溶剂加入到具有桨叶搅拌器的混合容器中。加入聚酰胺酰亚胺或聚醚砜树脂粉末并且搅拌，直至完全溶解和均匀，以确保溶解度。如果需要，加入足够的颜料分散体，以产生所期望的任何颜色，并且搅拌。类似地，如果需要，加入一定量的含氟聚合物粉末或预研磨的含氟聚合物，并且搅拌，然后为获得耐磨性、改善的润湿性或粘附性、外观、或其它性能品质而加入任何添加剂，并且所述组合物搅拌6小时(直至均匀)。
可采用类似的方法制备其它溶剂型树脂基涂料组合物。
在确定给定溶剂是否适于作为树脂的溶剂时，从在涂料制剂中用途的现实角度看，认为树脂应以至少10％的程度可溶于给定溶剂中。有利地是，树脂应以30％的程度溶于给定的溶剂中。通过在室温(23℃)下使如表2中所示的溶剂与10g量的聚酰胺酰亚胺(TorlonTM AI-10，购自Solvay SA，Brussel，Belgium)或聚醚砜(UltrasonTM E-2020，购自BASF，Ludwigshafen，Germany)接触，制备实例1至24；加入足量的溶剂，以使树脂和溶剂的总重量达到100g。对于表2中示出的溶解度确定，不包含其它制剂组分(无颜料或含氟聚合物或制剂添加剂)。将所述混合物在室温下搅拌6小时，然后滗析掉上层清液，并且在200℃下干燥30分钟。从原10g样品中减去干燥固体的重量，确定可溶解于100g溶液中的树脂近似量。对于其中无干燥固体存留的情况，认为树脂可以至少10g树脂每100g树脂溶液的程度溶解，将其指定为得分10。例如，如果存留4.0g干燥树脂固体，认为6.0g树脂被溶剂溶解，将其指定为得分6(表示溶剂溶液中约6重量％的树脂)。对于每种溶剂，分别对PAI和PES实施测试，并且记录得分(0-10)。得分对应于可溶于溶剂中的树脂近似重量％，不同的是得分10表示溶剂中至少10重量％树脂的溶解度将是可能的。
表2：100g树脂/溶剂溶液组合物中的PAI和PES树脂含量和Hansen参数
然而，在一些情况下，从溶解度特征角度展望，下列溶剂由于不适宜的毒性特性，排除在用于商业体系的考虑之外：2-吡咯烷酮、DMAC(二甲基乙酰胺)、DMF(二甲基甲酰胺)、NEP(N-乙基吡咯烷酮)、乙烯基己内酰胺、5-甲基-2-羟乙基吡咯烷酮、5-甲基-2-吡咯烷酮、1，5-二甲基吡咯烷酮、四甲基脲、NVP(N-乙烯基吡咯烷酮)、N-甲基己内酰胺、和糠醛。另外，环丁砜、LP-100(辛基吡咯烷酮)和邻苯二甲酸二甲酯由于它们不能以任何显著程度溶解PAI或PES，因此被排除。
剩余的候选物在涂料施用中进行测试。含氟聚合物涂料中这些粘合剂的主要用途是作为底漆层以提供涂料对基底的粘附(这继而需要底漆对基底的粘附和底漆对施用在底漆表面上的含氟聚合物涂层的粘附)。剩余的候选粘合剂溶液在工业测试中评定对基底的粘附、交叉影线粘合带测试(CHTA测试)。
测试方法-交叉影线粘合带测试(ASTM D3359)
测试方法依照ASTM D3359-92a的方法。为了完成对替代NMP的溶剂的基本筛选，使用干膜厚度为0.5密耳的未填充(未配制)的无面漆粘合剂膜。根据上文溶解度测定所得使用粘合剂溶液，意指粘合剂溶液中树脂粘合剂的固含量为10重量％，除非候选溶剂不能将树脂溶解至该程度。在后一种情况下，在粘合剂溶液中存在的固含量(如表1中所示)下铺展粘合剂溶液。通过喷涂至光滑的铝煎盘上来施用膜，并且在150°F(65.5℃)下干燥10分钟，然后在650°F(343℃；测量的金属温度)下干燥20分钟。用具有1mm间距的网格模板，用刀片透过涂层至裸金属，将所得干燥膜刻穿。用交叉影线模板作出十一条平行割线，在与第一切线系列所成直角上，重复该过程，以在涂层上形成100个正方形的网格。将粘合带(ScotchTM粘合带，3M，St.Paul，MN，USA)自刻穿区域上方均匀地压在每个涂层表面上，然后以90度角均匀拉起。根据被粘合带移除或拉起的膜的量，如下评定对基底的粘附力：
“A”级-所有切口平滑，并且正方形内、拐角或切线交叉点无粘附力损失。
“B”级-发现在切线交叉点处略微脱落。
“C”级-粘附力沿切线交叉点显著损失，并且正方形内粘附力损失。
“D”级完全丧失粘附力。
所有测试树脂溶液形成光滑的涂层。
表3：制剂溶剂对膜性能(粘附性)的影响
溶剂筛选
(N/T是指未测定；认为溶解度不足以提供可接受的涂层)。
任何替代粘合剂溶液的要求在于，在粘附性测试中，与使用NMP的当前粘合剂溶液相比，它必须具有相同或更佳的性能。认为CHTA“B”等级是不可接受的。下列候选替代溶剂未能形成对基底产生足够粘附力的粘合剂溶液：二甲基亚丙基脲(DMPU)、羟乙基吡咯烷酮(HEP)和γ-丁内酯(GBL)。然而，GBL确实在两种或更多种溶剂的共混物中显示出提供PES的粘合剂溶液的用途。优选用于聚酰胺酰亚胺粘合剂溶液中的溶剂体系为二甲基哌啶酮(DMP)，或包含两种或更多种内酯的共混物，或内酯与二乙基乙酰乙酰胺(DEAA)的共混物。优选用于聚醚砜粘合剂溶液中的溶剂体系为二甲基哌啶酮(DMP)，或二乙基乙酰乙酰胺(DEAA)，或ε-己内酯(ECAP)，或γ-戊内酯(GVL)，或包含两种或更多种内酯的共混物，或内酯与二乙基乙酰乙酰胺(DEAA)的共混物。
在需要高于20％，更通常高于30％的粘合剂树脂固含量的中间体的形成中，在PES粘合剂溶液中使用ε-己内酯或γ-戊内酯，可能需要共溶剂或稀释溶剂，因为粘合剂溶液的粘度过高而不易于处理。图1示出一些共混物(例如ε-己内酯和γ-丁内酯的共混物)可如何克服该问题。

Claims (15)

1.粘合剂溶液，包含聚醚砜和一种或多种溶剂；
其中所述一种或多种溶剂包括a)乙酰乙酰胺；b)胍；c)哌啶酮；或d)选自以下的两种或更多种溶剂的混合物：乙酰乙酰胺、内酯、胍、哌啶酮和乙酰乙酸酯。
2.根据权利要求1所述的粘合剂溶液，还包含以下中的一种或多种：粘度调节剂、稀释溶剂、粘合剂、颜料、填料、分散助剂、表面张力调节剂和含氟聚合物。
3.根据权利要求2所述的粘合剂溶液，其中所述稀释溶剂为二醚或乙二醇醚乙酸酯。
4.根据权利要求1所述的粘合剂溶液，其中所述溶剂包括二乙基乙酰乙酰胺。
5.根据权利要求1所述的粘合剂溶液，其中所述溶剂包括二甲基哌啶酮。
6.根据权利要求1所述的粘合剂溶液，其中所述溶剂包括四甲基胍。
7.根据权利要求1所述的粘合剂溶液，其中所述溶剂包括以下中的两种或更多种的混合物：δ-戊内酯、γ-戊内酯、γ-丁内酯、ε-己内酯、二甲基哌啶酮、二乙基乙酰乙酰胺、四甲基胍、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸十二烷酯、乙酰乙酸异丁酯、乙酰乙酸异丙酯、乙酰乙酸乙酯。
8.根据权利要求7所述的粘合剂溶液，其中所述溶剂包括γ-丁内酯和ε-己内酯的混合物。
9.根据权利要求8所述的粘合剂溶液，其中γ-丁内酯的重量％为所述粘合剂溶液中溶剂总重量的50％至小于65％。
10.根据权利要求1所述的粘合剂溶液，其中在以所述粘合剂溶液的总重量计30％粘合剂树脂固含量下，所述粘合剂溶液的粘度小于20,000mPa·s。
11.根据权利要求7所述的粘合剂溶液，其中所述溶剂包括γ-丁内酯和γ-戊内酯的混合物。
12.根据权利要求7所述的粘合剂溶液，其中所述溶剂包括ε-己内酯和二乙基乙酰乙酰胺的混合物。
13.根据权利要求1所述的粘合剂溶液，其中所述溶剂包括ε-己内酯、γ-戊内酯、或其混合物。
14.粘合剂溶液，包含聚酰胺酰亚胺和一种或多种溶剂；
其中所述一种或多种溶剂包括哌啶酮；
并且其中聚酰胺酰亚胺包括可以衍生聚酰胺酰亚胺的聚酰胺酸和聚酰胺酸的盐。
15.根据权利要求14所述的粘合剂溶液，包含聚酰胺酰亚胺和二甲基哌啶酮。
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