Антиадгезионное покрытие для алюминиевой кухонной посуды

 

Изобретение относится к покрытиям для кастрюль и сковородок. Антиадгезионное покрытие для алюминиевой кухонной посуды включает слой подложки, нанесенный непосредственно на алюминий, слой грунтовки, нанесенный на слой подложки, и верхний отделочный слой, нанесенный на слой грунтовки. Слой грунтовки получают из водной дисперсии политетрафторэтилена (ПТФЭ), к которой добавлены полиамид-имидная смола (ПАИС) и сополимер тетрафторэтилена и полипропилвинилового эфира (СТПЭ). Верхний отделочный слой получен из водной суспензии ПТФЭ, а слой подложки получен из раствора полиамид-имидной смолы (ПАИС) в органическом растворителе. Покрытие обладает превосходной адгезией к алюминиевой основе независимо от ее шероховатости. 7 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к антиадгезионному покрытию для алюминиевой кухонной посуды, например для кастрюль и сковородок.

Большинство антиадгезионных покрытий изготавливают на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ).

Для обеспечения адгезии таких покрытий к алюминиевой поверхности ее обычно подвергают травлению кислотой для создания микрокаверн, способствующих адгезии покрытия из ПТФЭ, или путем механической обработки создают шероховатость поверхности примерно 12 мкм для хорошей адгезии слоя грунтовки.

Известно покрытие с хорошей адгезией к алюминиевой поверхности, не требующее никакой химической или механической обработки для придания шероховатости этой поверхности [1].

Описанное в [1] покрытие состоит из слоя подложки, слоя грунтовки и наружного отделочного слоя.

Слой подложки получают из водной фазы, содержащей поверхностно-активное вещество, оксид кремния, полиамид-имидную смолу (ПАИС), полифениленсульфид или полиэфирсульфон.

Слой грунтовки получают из водной дисперсии политетрафторэтилена (ПТФЭ), в которую добавляют полиамид-имидную смолу (ПАИС).

Верхний отделочный слой получают из водной дисперсии ПТФЭ.

Все указанные слои наносят на основу путем распыления из водной фазы.

После сушки эти слои подвергают обжигу в печи для отверждения покрытия.

Недостаток слоя подложки заключается в необходимости трансформирования органической фазы, содержащей смолу ПАИС, в водную фазу в присутствии поверхностно-активных веществ.

Целью данного изобретения является создание антиадгезионного покрытия с превосходной адгезией к алюминиевой основе независимо от наличия или отсутствия механической или химической обработки для придания шероховатости поверхности.

Соответственно изобретение касается антиадгезионного покрытия алюминиевой кухонной посуды, содержащего слой подложки, нанесенный непосредственно на алюминий, слой грунтовки, нанесенный на слой подложки, и верхний отделочный слой, нанесенный на слой грунтовки, при этом слой грунтовки получен из водной дисперсии политетрафторэтилена, к которой добавлена полиамид-имидная смола и сополимер тетрафторэтилена и полипропилвинилового эфира, верхний отделочный слой получен из водной дисперсии ПТФЭ, а слой подложки получен из раствора полиамид-имидной смолы в органическом растворителе.

Испытания неожиданно показали, что такой слой подложки обладает такой же высокой адгезией к основе, как и известный слой подложки на водной основе.

Предложенный слой подложки не требует какой-либо трансформации из органической фазы в водную фазу в присутствии поверхностно-активных веществ и амидов.

Слой подложки может быть получен из смеси полиамид-имидной смолы и полифениленсульфида.

Органический растворитель, используемый для получения слоя подложки, предпочтительно выбирают из группы, включающей N-метил-пирролидон, диметилформамид (ДМФА), или смеси N-метилпирролидон/ксилол или ДМФА/ксилол.

Слой подложки может содержать инертные наполнители, такие, как минеральные пигменты, металлические чешуйки, оксид алюминия, кварц.

Предложенный в изобретении слой подложки проявляет превосходную адгезию к алюминию, даже если его поверхность не подвергнута какой-либо химической или физической обработке, за исключением обезжиривания.

В одном из вариантов изобретения слой грунтовки и верхний отделочный слой наносят способом тонкого напыления или валикового крашения.

Метод нанесения антиадгезионного покрытия способом тонкого напыления и его преимущества описаны в патенте [2].

В этом случае слой грунтовки и верхний отделочный слой также содержат загущающий агент, например акриловую смолу.

В качестве одного примера состава (в массовых частях) слоя подложки предложенного в изобретении покрытия предлагается: Сухая полиамид-имидная смола (ПАИС) - 30 N-метилпирролидон - 230 Ксилол - 0-10 Пигмент (минеральный пигмент или технический углерод) - 0-25 Алюминиевые чешуйки - 0-40 Полифениленсульфид (ПФС) - 0-80 Алюминиевые чешуйки способствуют адгезии слоя грунтовки к слою подложки. Их присутствие на поверхности слоя подложки придает ей шероховатость, эквивалентную шероховатости, получаемой механической обработкой, и обеспечивает армирование верхнего отделочного слоя, аналогичное механической обработке.

В этом случае их размеры не должны превышать 25 мкм.

Слой подложки может быть напылен на алюминиевый диск, подвергнутый лишь обезжириванию, или нанесен способом тонкого напыления или любым другим традиционным способом.

Затем слой подложки высушивают для удаления органического растворителя.

Затем последовательно наносят слой грунтовки и верхний отделочный слой способом тонкого напыления, как описано в патенте [2], или любым другим традиционным способом.

Слой грунтовки получают из водной дисперсии ПТФЭ, в которую добавляют смолу ПАИС, дисперсию СТПЭ и при нанесении способом тонкого напыления или валикового крашения акриловую смолу.

Верхний отделочный слой, нанесенный после высушивания слоя грунтовки, получают из водной дисперсии ПТФЭ, содержащей чешуйки слюды, пигмента, например техуглерод, и в случае нанесения способом тонкого напыления или валикового крашения загущающий агент, например акриловую смолу.

После высушивания верхнего слоя все три слоя одновременно подвергают прокаливанию в печи в течение 1-10 мин приблизительно при 400-420^oС.

Испытания показали, что полученное таким способом покрытие обладает прекрасной адгезией к основе.

При покрытии алюминиевого диска этими тремя слоями способом тонкого напыления или валикового крашения из него можно, например, после прокаливания отформовать кухонную посуду, например кастрюлю, сковороду, форму для кексов и т.п. без ухудшения адгезии покрытия к основе.

ЛИТЕРАТУРА 1. Заявка РСТ WO 91/02773 2. Патент Франции 2689037

Формула изобретения

1. Антиадгезионное покрытие для алюминиевой кухонной посуды, включающее слой подложки, нанесенный непосредственно на алюминий, слой грунтовки, нанесенный на слой подложки, и верхний отделочный слой, нанесенный на слой грунтовки, при этом слой грунтовки получен из водной дисперсии политетрафторэтилена, в которую добавлены полиамид-имидная смола и сополимер тетрафторэтилена и полипропилвинилового эфира, верхний отделочный слой получают из водной дисперсии политетрафторэтилена, а слой подложки получают из раствора полиамид-имидной смолы в органическом растворителе.

2. Покрытие по п.1, отличающееся тем, что в слой подложки дополнительно вводят полифениленсульфид.

3. Покрытие по п.1, отличающееся тем, что органический растворитель выбирают из группы, включающей N-метилпирролидон, диметилформамид, смесь N-метилпирролидона и ксилола и смесь диметилформамида и ксилола.

4. Покрытие по п.1, отличающееся тем, что слой подложки дополнительно содержит инертные наполнители, такие, как минеральные пигменты, металлические чешуйки, оксид алюминия и кварц.

5. Покрытие по п.1, отличающееся тем, что указанный слой подложки нанесен на алюминий, который прежде подвергают только операции обезжиривания.

6. Покрытие по п.1, отличающееся тем, что слой грунтовки и верхний отделочный слой нанесен способами тонкого напыления или валикового крашения.

7. Покрытие по п.6, отличающееся тем, что слой грунтовки и верхний отделочный слой дополнительно содержат загущающий агент.

8. Покрытие по п.4, отличающееся тем, что слой подложки содержит алюминиевые чешуйки с размерами не более 25 мкм.