不粘涂饰层制造技术

本发明专利技术提供一种在基材上的不粘涂层，其中所述涂层包括罩涂层和使罩涂层粘着到基材的底涂层，罩涂层包含含氟聚合物和有效量的陶瓷颗粒，优选在罩涂层中包含基于含氟聚合物和陶瓷颗粒组合重量至少３％重量的陶瓷颗粒，所述陶瓷颗粒具有至少约１０微米平均颗粒大小，以增加所述涂层由干燥ＳＢＡＲ方法测定的抗磨性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术背景1.专利
本专利技术涉及展示提高抗磨性的不粘含氟聚合物涂饰层。2.相关技术描述在基材(如铝)上形成不粘含氟聚合物涂饰层以形成用于诸如炊具应用的防粘表面的技术一般包括在基材上使用至少两个涂层，粘着到基材的内涂层(一般被称为底涂层)和用于提供不粘涂层(涂饰层)的罩涂层。由于含氟聚合物的不粘性质，配制底涂料包含一种或多种粘着促进剂。胶态二氧化硅和热稳定聚合物粘着剂(一般不含氟)是粘着促进剂的实例，如授予Tannenbaum的美国专利5,562,991所公开。粘着促进剂组成底涂层的相当大部分，基于含氟聚合物与粘着促进剂的组合重量一般至少40％重量。罩涂层的表面富含含氟聚合物，如果不完全是含氟聚合物。在底涂层和罩涂层中同时存在含氟聚合物促进这些涂层之间粘着(涂层间粘着)。将无机、非金属颗粒的较大颗粒掺入底涂层以增加不粘涂饰层的抗磨性已成为已知。授予Bignami的EP 0 724 915公开在底涂层中使用方英石，这是一种具有6.5Moh硬度(相当于820Knoop硬度)的SiO2矿物。授予Thomas等人的美国专利6,291,054和授予Tannenbaum的美国专利6,761,964公开在底涂层中使用优选具有至少1200Knoop硬度的较硬大陶瓷颗粒。在′054的实施例1中公开单一涂层系统，其中单一涂层很厚(19.5-59.7微米)，且聚合物粘着剂的量超过含氟聚合物的量。在授予Shah等人的美国专利6,863,974中，在底涂层中不存在含氟聚合物，只存在耐热粘着促进剂(聚合物粘着剂)与平均颗粒大小-->为至少10微米且Moh硬度为至少5的惰性无机颗粒(陶瓷颗粒)。对外涂层(topcoat)的涂层间粘着通过在包含含氟聚合物的外涂料组合物中包含粘着促进剂得到。虽然至少′054和′942专利提供了实际基础的抗磨性提高，但仍需要进一步提高抗磨性。专利技术概述本专利技术在基材上提供展示抗磨性进一步提高的不粘涂饰层。因此，本专利技术的一个实施方案为一种其上具有不粘涂层的基材，所述涂层包括罩涂层和使所述罩涂层粘着到所述基材的底涂层，所述罩涂层包含含氟聚合物和具有至少约10微米平均颗粒大小的有效量陶瓷颗粒，以便增加所述涂层的抗磨性，由干燥SBAR方法测定。优选具有至少约10微米平均颗粒大小的有效量陶瓷颗粒由干燥SBAR方法测定提高涂层在所述基材上的抗磨性至少10％。罩涂层不是底涂层，即，施加罩涂层以形成不粘涂饰层的表面不是接收不粘涂饰层的裸露基材。相反，基材具有底涂层用于粘着到基材，并且底涂层形成在上面形成包含含氟聚合物/陶瓷颗粒的罩涂层的表面。罩涂层不能作为底涂层，因为罩涂层的组合物不含粘着促进剂，或者，如果它含粘着促进剂，也以少量存在，以至于不对基材提供实际有用的粘着作用。通常，在底涂层中存在含氟聚合物是涂层间粘着不粘含氟聚合物层完全必需的。然而，在罩涂层中可存在少量粘着促进剂，以在底涂层不包含含氟聚合物时促进底涂层和罩涂层之间的涂层间粘着，如美国专利6,863,974那样。因此，本专利技术为上述罩涂层施加到底涂层涂覆的基材的组合。罩涂层可在基材上作为不粘涂饰层的暴露表面，或者可作为中间涂层，在中间涂层上形成外涂层。外涂层比中间涂层具有更高浓度的含氟聚合物，以对完全涂饰层提供最优不粘性质。无论罩涂层是形成不粘涂层的暴露表面的单层(在涂底的基材上)，还是包含含氟聚合物和具有-->至少10微米平均大小的陶瓷颗粒的中间涂层，优选此层包含基于含氟聚合物和陶瓷颗粒组合重量至少3％重量陶瓷颗粒。如果在此层中存在粘着促进剂，以促进此层和底涂层之间的涂层间粘着，则粘着促进剂的量应不多于罩涂层中含氟聚合物重量的10％重量。本文所用表达“罩涂层“是指作为形成不粘涂饰层的暴露表面的单层和在中间涂层和外涂层的复合层中的中间涂层的罩涂层。令人惊讶的是，在罩涂层中存在陶瓷颗粒进一步提高抗磨性，这将在实施例中证明。因此，本专利技术的不粘涂饰层(涂层)令人惊讶地提高抗磨性。例如，罩涂层中的少量陶瓷颗粒比在(a)底涂层包含大得多量的相同陶瓷颗粒时，和(b)罩涂层不含任何陶瓷颗粒时展示更大的抗磨性。令人惊讶的是，在罩涂层中加入陶瓷颗粒提高抗磨性超过只在底涂层中使用陶瓷颗粒。在本专利技术的一个方面，罩涂层具有约0.5至1密耳(12.7至25.4微米)的厚度。另一方面，罩涂层具有大于所述陶瓷颗粒次要尺寸的厚度。另一方面，罩涂层的厚度小于陶瓷颗粒的主要尺寸。从以前方面，显然陶瓷颗粒一般为不规则形状，外观类似于砾石或片(在放大下观察)，具有主要尺寸(长度或主轴)和次要尺寸(高度或次轴)。在罩涂料组合物从液体介质施加到涂底的基材，随后干燥时，颗粒倾向于在所得罩涂层的厚度内铺设，因此只有颗粒的次要尺寸倾向从正被涂覆的基材垂直延伸。这趋于得到优良不粘暴露表面，此表面有助于涂层的不粘性质。此中间涂层可被基本为全部含氟聚合物的外涂层罩涂，以提供更进一步的防粘性能改善。本专利技术的另一个实施方案为上述罩涂料(中间涂料)组合物。该组合物适用于在表面上提供不粘抗磨涂层，尤其是底涂层，所述组合物包含含氟聚合物和至少约10微米平均大小的有效量陶瓷颗粒，以提高所述涂层在所述表面上的抗磨性，由干燥SBAR方法测定优选提高至少10％，所述组合物任选包含所述含氟聚合物重量最多约10％重量的粘着促进剂。在罩涂层中所述含氟聚合物的量优选为提供连续薄膜-->的有效量，在所述薄膜内，在所述组合物施加到表面上以形成涂层时所述陶瓷颗粒分散，在所述组合物中存在的陶瓷颗粒组成至少约3％重量至所述含氟聚合物和陶瓷颗粒组合重量。本专利技术的罩涂料组合物也优选包含具有小于约5微米平均颗粒大小的无机薄膜硬化剂颗粒作为其他组分。专利技术详述本专利技术所用罩涂层的主要组分是作为不粘组分的含氟聚合物和作为抗磨组分的具有至少10微米平均大小的陶瓷颗粒。这些组分也可与足够的粘着促进剂一起存在于底涂层中，以获得给予不粘涂层的对基材的粘着作用。关于含氟聚合物，以下说明应用于在底涂层、罩涂层和外涂层中存在的含氟聚合物。含氟聚合物为一种氟碳树脂。含氟聚合物可以为具有至少1×107Pa·s熔体蠕变粘度的不可熔融加工成形的含氟聚合物。一个实施方案是在380℃具有至少1×107Pa·s熔体蠕变粘度的聚四氟乙烯(PTFE)，在含氟聚合物中其热稳定性最高。此类不可熔融加工成形的PTFE也可包含少量在烘烤(熔融)期间改善薄膜形成能力的共聚单体改性剂，如全氟烯烃，尤其是六氟丙烯(HFP)或全氟(烷基乙烯基)醚，尤其其中烷基包含1至5个碳原子，并且全氟(丙基乙烯基醚)(PPVE)是优选的。此类改性剂的量应不足以给予PTFE熔融加工成形能力，一般不大于0.5％摩尔。同样为简单起见，PTFE可具有单一熔体蠕变粘度，通常至少1×108Pa·s，但可用具有不同熔体粘度的PTFE的混合物形成不粘组分。含氟聚合物也可以为与PTFE组合(共混)或替代其的可熔融加工成形的含氟聚合物。这种可熔融加工成形的含氟聚合物的实例包括TFE和至少一种氟化的可共聚单体(共聚单体)的共聚物，共聚单体以使共聚物的熔点降低到实质低于TFE均聚物、聚四氟乙烯(PTFE)的熔点的足够量存在于聚合物中，例如降低到不高于315℃的熔融温度。-->与TFE使用的优选共聚单体包括全氟化单体，如具有3-6个碳原子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种其上具有不粘涂层的基材，所述不粘涂层包括罩涂层和使所述罩涂层粘着到所述基材的底涂层，所述罩涂层包含含氟聚合物和具有至少１０微米平均颗粒大小的有效量陶瓷颗粒，以增加所述涂层由干燥ＳＢＡＲ方法测定的抗磨性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-4-4 60/789,631;US 2006-4-4 60/788,9771.一种其上具有不粘涂层的基材，所述不粘涂层包括罩涂层和使所述罩涂层粘着到所述基材的底涂层，所述罩涂层包含含氟聚合物和具有至少10微米平均颗粒大小的有效量陶瓷颗粒，以增加所述涂层由干燥SBAR方法测定的抗磨性。2.权利要求1的基材，其中所述陶瓷颗粒的量为基于所述罩涂层中所述陶瓷颗粒和所述含氟聚合物的组合重量至少3％重量。3.权利要求1的基材，其中所述底涂层也包含具有至少10微米平均大小的陶瓷颗粒。4.权利要求1的基材，其中所述底涂层包含粘着促进剂和任选的含氟聚合物。5.权利要求1的基材，其中所述不粘涂层包括外涂层，所述外涂层包含含氟聚合物且不含所述陶瓷颗粒。6.权利要求1的基材，其中无机薄膜硬化剂另外存在于所述底涂层和所述罩涂层的至少之一中，所述无机薄膜硬化剂具有小于5微米的平均颗粒大小。7.权利要求1的基材，其中所述罩涂层的厚度比所述底涂层的厚度大至少50％。8.权利要求1的基材，其中所述底涂层具有约不大于0.6密耳(5.1至16微米)的厚度，并且所...

【专利技术属性】
技术研发人员：JT亚当斯，MJ维特什，O哈亚卡瓦，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]