Una composición de recubrimiento de fluoropolímero, que comprende:

un componente base de fluoropolímero presente en una cantidad comprendida entre 30% en peso y96% en peso basado en el peso total de sólidos de todos los fluoropolímeros en dicha composición derecubrimiento, comprendiendo dicho Componente base de fluoropolímero al menos un fluoropolímeroque incluye politetrafluoretileno de peso molecular alto (HPTFE) en forma de una dispersión acuosa yque tiene un peso molecular medio numérico (Mn) de al menos 500.000; y

una composición de fluoropolímeros mezclada presente en una cantidad comprendida entre 4% enpeso y 70% en peso basada en el peso total de sólidos de todos los fluoropolímeros en dichacomposición de recubrimiento, comprendiendo dicha composición de fluoropolímeros mezcladas:al menos un politetrafluoretileno de peso molecular bajo (LPTFE) en la forma de una dispersiónacuosa y que tiene una primera temperatura de fusión (Tm) de 335ºC o menos; y

al menos un fluoropolímero procesable en fusión (MPF) seleccionado del grupo constituido porperfluoroalcoxi (PFA), etileno-propileno fluorado (FEP), etilfluoroalcoxi (EFA) y metilfluoroalcoxi(MFA), encontrándose dicho al menos un fluoropolímero procesable en fusión (MPF) en formade una dispersión acuosa.

Recubrimientos de fluoropolímeros mezclados para sustratos rígidos.

Remisión a solicitudes afines

Esta solicitud reivindica el beneficio de acuerdo con el título 35, U.S.C.§119 (e) de la Solicitud de Patente U.S. Provisional No. de Serie 61/100311, titulada BLENDED FLUOROPOLYMER COMPOSITIONS, presentada el 26 de septiembre de 2008; Solicitud de Patente U.S. Provisional No. de Serie 61/109950, titulada FLUOROPOLYMER TOPCOATS INCLUDING BLENDED FLUOROPOLYMER ADDITIVES, presentada el 31 de octubre de 2008; Solicitud de Patente U.S. Provisional No. de Serie 61/145433, titulada BLENDED FLUOROPOLYMER COMPOSITIONS, presentada el 16 de enero de 2009; y Solicitud de Patente U.S. Provisional No. de Serie 61/145875, titulada BLENDED FLUOROPOLYMER COMPOSITIONS, presentada el 20 de enero de 2009, incorporándose expresamente las descripciones de todas ellas por referencia en esta memoria en su totalidad.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

1. Campo de la Invención

La presente invención se refiere a fluoropolímeros y, en particular, se refiere a recubrimientos de fluoropolímeros, tales como recubrimientos del tipo utilizado sobre sustratos rígidos tales como baterías de cocina u otras aplicaciones en las cuales se desea una superficie antiadherente y/o superficie resistente a la abrasión. En particular, la presente invención se refiere a un recubrimiento de fluoropolímeros que tiene características antiadherentes o de desprendimiento mejoradas y/o resistencia mejorada a la abrasión.

2. Descripción de la Técnica Afín

Los fluoropolímeros son polímeros de cadena larga que comprenden principalmente unidades etilénicas lineales que se repiten en las cuales algunos o la totalidad de los átomos de hidrógeno están reemplazados con flúor. Ejemplos incluyen politetrafluoretileno (PTFE) , metilfluoroalcoxi (MFA) , fluoro-etileno-propileno (FEP) , perfluoroalcoxi (PFA) , poli (clorotrifluoroetileno) y poli (fluoruro de vinilo) .

Los sistemas de recubrimiento antiadherentes que incluyen fluoropolímeros se aplican en capas simples o múltiples a la superficie de un sustrato para proporcionar un sustrato recubierto que tiene un recubrimiento antiadherente al cual no se adherirán los materiales extraños. En un sistema de recubrimiento de capas múltiples, el recubrimiento antiadherente incluye generalmente una imprimación y una capa de acabado, y opcionalmente una o más capas intermedias.

El uso de sistemas de recubrimiento antiadherentes que se aplican a un sustrato en capas múltiples se conoce desde hace muchos años. Las imprimaciones para tales sistemas contienen típicamente una resina aglomerante orgánica resistente al calor y una o más resinas de fluoropolímero, junto con diversos pigmentos y cargas opacos. Las capas intermedias contienen principalmente fluoropolímeros con ciertas cantidades de pigmentos opacos, cargas y adyuvantes coalescentes, mientras que las capas de acabado están compuestas casi por completo de fluoropolímeros, tales como enteramente politetrafluoretileno de peso molecular alto (HPTFE) , o HPTFE con una pequeña cantidad de un fluoropolímero procesable en fusión.

Lo que se requiere es un sistema de recubrimiento antiadherente que constituya una mejora sobre lo que antecede.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención proporciona una composición de recubrimiento de fluoropolímero que puede aplicarse sobre una imprimación y/o al menos una capa intermedia en un sistema de recubrimiento antiadherente. La composición de recubrimiento puede prepararse y aplicarse en la forma de una dispersión líquida, e incluye al menos un Componente base de fluoropolímero, tal como politetrafluoretileno (PTFE) y, en particular, al menos un PTFE de peso molecular alto (HPTFE) . La composición de recubrimiento incluye adicionalmente una composición de fluoropolímeros mezclada. La composición de fluoropolímeros mezclada es una mezcla de al menos un PTFE de peso molecular bajo (LPTFE) y al menos un fluoropolímero procesable en fusión. Después de aplicación directa a un sustrato o sobre un recubrimiento subyacente, el recubrimiento demuestra resistencia mejorada a la abrasión y el rayado, así como características mejoradas de desprendimiento, en comparación con los recubrimientos conocidos que incluyen solamente HPTFE o HPTFE con una pequeña cantidad de fluoropolímero procesable en fusión.

La presente invención proporciona una composición de recubrimiento de fluoropolímeros, que comprende: un Componente base de fluoropolímero presente en una cantidad comprendida entre 30% en peso y 96% en peso basada en el peso total de sólidos de todos los fluoropolímeros en la composición de recubrimiento, comprendiendo el Componente base de fluoropolímero al menos un fluoropolímero que incluye politetrafluoretileno de peso molecular alto (HPTFE) en la forma de una dispersión acuosa y que tiene un peso molecular medio numérico (Mn) de al menos 500.000; y una composición de fluoropolímeros mezclada presente en una cantidad comprendida entre 4% en peso y 70% en peso basada en el peso total de sólidos de todos los fluoropolímeros contenidos en la composición de recubrimiento, comprendiendo la composición de fluoropolímeros mezclada: al menos un politetrafluoretileno de peso molecular bajo (LPTFE) en la forma de una dispersión acuosa y que tiene una primera temperatura de fusión (Tm) de 335ºC o menos; y al menos un fluoropolímero procesable en fusión (MPF) en la forma de una dispersión acuosa.

El Componente base de fluoropolímero puede estar presente en una cantidad comprendida entre 60% en peso y 96% en peso, y la composición de fluoropolímeros mezclada está presente en una cantidad comprendida entre 4% en peso y 40% en peso basada en el peso total de sólidos de todos los fluoropolímeros en la composición de recubrimiento. El al menos un politetrafluoretileno de peso molecular bajo (LPTFE) puede estar presente en una cantidad comprendida entre 2% en peso y 15% en peso, y el al menos un fluoropolímero procesable en fusión (MPF) está presente en una cantidad comprendida entre 2% en peso y 15% en peso basada en el peso total de sólidos de todos los fluoropolímeros en la composición de recubrimiento.

El al menos un fluoropolímero procesable en fusión puede comprender perfluoroalcoxi (PFA) presente en una cantidad comprendida entre 20% en peso y 85% en peso, basada en el peso total de sólidos de los fluoropolímeros en la composición de fluoropolímeros mezclada. El al menos un fluoropolímero procesable en fusión puede comprender perfluoroalcoxi (PFA) presente en una cantidad comprendida entre 37% en peso y 65% en peso, basada en el peso total de sólidos de los fluoropolímeros en la composición de fluoropolímeros mezclada.

El al menos un politetrafluoretileno de peso molecular bajo (LPTFE) puede tener un tamaño medio de partícula seleccionado dentro del grupo constituido por 0, 9 micrómetros (!m) o menos, 0, 75 micrómetros (!m) o menos, 0, 5 micrómetros (!m) o menos, 0, 4 micrómetros (!m) o menos, 0, 3 micrómetros (!m) o menos, y 0, 2 micrómetros (!m)

o menos. El al menos un tetrafluoretileno de peso molecular bajo (LPTFE) puede tener una primera temperatura de fusión (Tm) seleccionada dentro del grupo constituido por 332ºC o menos, 330ºC o menos, 329ºC o menos, 328ºC o menos, 327ºC o menos, 326ºC o menos, y 325ºC o menos. El al menos un politetrafluoretileno de peso molecular bajo (LPTFE) puede seleccionarse del grupo constituido por: un LPTFE obtenido por polimerización en emulsión y que no se ha sometido a aglomeración, degradación térmica, o irradiación, y tiene un tamaño medio de partícula de 1, 0 micrómetros (!m) o menos; un micropolvo de LPTFE obtenido por polimerización en emulsión con o sin un paso subsiguiente de reducción del peso molecular; y un micropolvo de LPTFE obtenido por polimerización en suspensión con o sin un paso subsiguiente de reducción del peso molecular.

El al menos un politetrafluoretileno de peso molecular alto (HPTFE) puede incluir un comonómero modificador en una cantidad menor que 1% en peso basada en el peso del politetrafluoretileno de peso molecular alto (HPTFE) . El al menos un fluoropolímero procesable en fusión (MPF) tiene un tamaño medio de partícula de 1, 0 micrómetros (!m)

o menos.

En otra de sus formas, la presente invención proporciona un artículo recubierto, que comprende: un sustrato rígido; y un recubrimiento sobre el sustrato... [Seguir leyendo]

1. Una composición de recubrimiento de fluoropolímero, que comprende:

un componente base de fluoropolímero presente en una cantidad comprendida entre 30% en peso y 96% en peso basado en el peso total de sólidos de todos los fluoropolímeros en dicha composición de recubrimiento, comprendiendo dicho Componente base de fluoropolímero al menos un fluoropolímero que incluye politetrafluoretileno de peso molecular alto (HPTFE) en forma de una dispersión acuosa y que tiene un peso molecular medio numérico (Mn) de al menos 500.000; y una composición de fluoropolímeros mezclada presente en una cantidad comprendida entre 4% en peso y 70% en peso basada en el peso total de sólidos de todos los fluoropolímeros en dicha composición de recubrimiento, comprendiendo dicha composición de fluoropolímeros mezcladas:

al menos un politetrafluoretileno de peso molecular bajo (LPTFE) en la forma de una dispersión acuosa y que tiene una primera temperatura de fusión (Tm) de 335ºC o menos; y al menos un fluoropolímero procesable en fusión (MPF) seleccionado del grupo constituido por perfluoroalcoxi (PFA) , etileno-propileno fluorado (FEP) , etilfluoroalcoxi (EFA) y metilfluoroalcoxi (MFA) , encontrándose dicho al menos un fluoropolímero procesable en fusión (MPF) en forma de una dispersión acuosa.

2. La composición de recubrimiento de la reivindicación 1, en donde dicho Componente base de fluoropolímero está presente en una cantidad comprendida entre 60% en peso y 96% en peso y dicha composición de fluoropolímeros mezclada está presente en una cantidad comprendida entre 4% en peso y 40% en peso basado en el peso total de sólidos de todos los fluoropolímeros contenidos en dicha composición de recubrimiento.

3. La composición de recubrimiento de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde dicho al menos un politetrafluoretileno de peso molecular bajo (LPTFE) está presente en una cantidad comprendida entre 2% en peso y 15% en peso y dicho al menos un fluoropolímero procesable en fusión (MPF) está presente en una cantidad comprendida entre 2% en peso y 15% en peso basada en el peso total de sólidos de todos los fluoropolímeros en dicha composición de recubrimiento.

4. La composición de recubrimiento de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho al menos un fluoropolímero procesable en fusión comprende perfluoroalcoxi (PFA) presente en una cantidad comprendida entre 20% y 85% en peso, basada en el peso total de sólidos de dichos fluoropolímeros en dicha composición de fluoropolímeros mezclada.

5. La composición de recubrimiento de la reivindicación 4, en donde dicho al menos un fluoropolímero procesable en fusión comprende perfluoroalcoxi (PFA) presente en una cantidad comprendida entre 37% en peso y 65% en peso, basada en el peso total de sólidos de dichos fluoropolímeros en dicha composición de fluoropolímeros mezclada.

6. La composición de recubrimiento de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho al menos un tetrafluoretileno de peso molecular bajo (LPTFE) tiene un tamaño medio de partícula seleccionado del grupo constituido por 0, 9 micrómetros (!m) o menos, 0, 75 micrómetros (!m) o menos, 0, 5 micrómetros (!m) o menos, 0, 4 micrómetros (!m) o menos, 0, 3 micrómetros (!m) o menos, y 0, 2 micrómetros (!m) o menos.

7. La composición de recubrimiento de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho al menos un politetrafluoretileno de peso molecular bajo (LPTFE) tiene una primera temperatura de fusión (Tm) seleccionada del grupo constituido por 332ºC o menos, 330ºC o menos, 329ºC o menos, 328ºC o menos, 327ºC o menos, 326ºC o menos, y 325ºC o menos.

8. La composición de recubrimiento de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho al menos

un politetrafluoretileno de peso molecular bajo (LPTFE) se selecciona del grupo constituido por: un LPTFE obtenido por polimerización en emulsión y que no se ha sometido a aglomeración, degradación térmica, o irradiación, y tiene un tamaño medio de partícula de 1, 0 micrómetros (!m) o menos; un micropolvo de LPTFE obtenido por polimerización en emulsión con o sin un paso subsiguiente de reducción del peso molecular; y un micropolvo de LPTFE obtenido por polimerización en suspensión con o sin un paso subsiguiente de reducción del peso molecular.

9. La composición de recubrimiento de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho al menos un politetrafluoretileno de peso molecular alto (HPTFE) incluye un comonómero modificador en una cantidad menor que 1% en peso basada en el peso de dicho politetrafluoretileno de peso molecular alto (HPTFE) .

10. La composición de recubrimiento de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho al menos un fluoropolímero procesable en fusión (MPF) tiene un tamaño medio de partícula de 1, 0 micrómetros (!m) o menos.

11. Un método de recubrimiento de un artículo, que comprende los pasos de: proporcionar un sustrato rígido; aplicar sobre el sustrato rígido una composición de recubrimiento que comprende:

una dispersión acuosa de al menos un politetrafluoretileno de peso molecular alto (HPTFE) que tiene un peso molecular medio numérico (Mn) de al menos 500.000 y está presente en una cantidad comprendida entre 30% en peso y 96% en peso basada en el peso total de sólidos de todos los fluoropolímeros en la composición de recubrimiento; una dispersión acuosa de al menos un politetrafluoretileno de peso molecular bajo (LPTFE) que tiene un peso molecular medio numérico (Mn) menor que 500.000; y una dispersión acuosa de al menos un fluoropolímero procesable en fusión (MPF) seleccionado del grupo constituido por perfluoroalcoxi (PFA) , etileno-propileno fluorado (FEP) , etilfluoroalcoxi (EFA) y metilfluoroalcoxi (MFA) ; y curado de la composición para formar un recubrimiento.

12. El método de la reivindicación 11, en donde dicho al menos un Componente base de fluoropolímero está presente en una cantidad comprendida entre 60% en peso y 96% en peso y dicho al menos un politetrafluoretileno de peso molecular bajo (LPTFE) y dicho al menos un fluoropolímero procesable en fusión (MPF) están presentes juntamente en una cantidad comprendida entre 4% en peso y 40% en peso basada en el peso total de sólidos de todos los fluoropolímeros en dicho recubrimiento.

13. El método de la reivindicación 11 o la reivindicación 12, en donde dicho al menos un politetrafluoretileno de peso molecular bajo (LPTFE) está presente en una cantidad comprendida entre 2% en peso y 15% en peso y dicho al menos un fluoropolímero procesable en fusión (MPF) está presente en una cantidad comprendida entre 2% en peso y 15% en peso basada en el peso total de sólidos de todos los fluoropolímeros en dicho recubrimiento.

14. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en donde dicho al menos un fluoropolímero procesable en fusión (MPF) comprende perfluoroalcoxi (PFA) presente en una cantidad comprendida entre 20% en peso y 85% en peso basada en el peso total de sólidos de dicho al menos un politetrafluoretileno de peso molecular bajo (LPTFE) y dicho al menos un fluoropolímero procesable en fusión (MPF) , comprendiendo opcionalmente dicho al menos un fluoropolímero procesable en fusión (MPF) perfluoroalcoxi (PFA) presente en una cantidad entre 37% en peso y 65% en peso basada en el peso total de sólidos de dicho al menos un politetrafluoretileno de peso molecular bajo (LPTFE) y dicho al menos un fluoropolímero procesable en fusión (MPF) .

15. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, en donde el recubrimiento tiene una o más propiedades seleccionadas del grupo constituido por:

(a) un ángulo de contacto de al menos 110º,

(b) un brillo medido de al menos 25% de reflectancia a 60º y

(c) una rugosidad superficial (Ra) menor que 100 nm.

16. Un sustrato rígido recubierto con la composición de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.

17. Un sustrato rígido recubierto por el método de una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 15.