Un sustrato con un revestimiento no pegajoso sobre él sometido a cocción,

comprendiendo dicho revestimiento no pegajoso (a) una capa de imprimación adherida a dicho sustrato, conteniendo dicha capa de imprimación un fluoropolímero, un aglutinante de polímero y un endurecedor de película inorgánico, incluyendo dicho endurecedor de película inorgánico pequeñas y grandes partículas cerámicas fundamentalmente encapsuladas por dicha capa de imprimación y ancladas en dicho lugar, (b) una capa intermedia adherida a dicha capa de imprimación, extendiéndose las partículas grandes encapsuladas por dicha capa de imprimación en dicha capa intermedia, conteniendo dicha capa intermedia un fluoropolímero, y (c) una capa de cobertura que contiene fluoropolímero adherido a dicha capa intermedia, caracterizada por dichas grandes partículas cerámicas que constituyen 5 a 20% en peso de dicha capa de imprimación y al menos uno de entre: (i) dicha capa intermedia que contiene al menos 8% en peso de partículas de endurecedor de película inorgánica completamente contenidas dentro de dicha capa intermedia en dicho revestimiento no pegajoso sometido a cocción, y (ii) dicha capa intermedia que es más gruesa que dicha capa de imprimación en dicho revestimiento no pegajoso sometido a cocción; por lo que el anclaje de dichas grandes partículas por dicha capa de imprimación y el refuerzo de dicha capa intermedia colaboran trasladando la fuerza de abrasión aplicada a dicha capa de cobertura en ajuste mecánico entre dicha capa de cobertura y la capa intermedia más que al desgaste de dicha capa de cobertura, por lo que dicha capa de cobertura permanece disponible en dicho revestimiento no pegajoso para continuar proporcionando la propiedad no pegajosa a dicho revestimiento después de aplicar dicha fuerza de abrasión

Campo de la invención

Esta invención se refiere a composiciones de revestimiento no pegajoso de fluoropolímero y a sustratos revestidos con composiciones de ese tipo.

Descripción de la técnica relacionada

La EP 1 016 466 A2 describe composiciones de revestimiento no pegajoso y su aplicación a sustratos para producir revestimientos no pegajosos muy resistentes a la abrasión. En la realización de múltiples capas (capa inferior de fluoropolímero mas una capa superior de fluoropolímero), la capa inferior contiene grandes partículas cerámicas que se extienden desde la capa inferior para telegrafiar su presencia a través del espesor de la capa superior, formando por ello puntos de desviación en la superficie de la capa superior. El dispositivo logra su gran resistencia a la abrasión por estos puntos de desviación que funcionan desviando la fuerza de abrasión fuera del revestimiento. El Ejemplo 3 describe la disposición preferida del revestimiento no pegajoso que consiste en una capa de imprimación, una capa intermedia y una capa de cobertura, en donde las grandes partículas cerámicas son proporcionadas por la capa de imprimación. Los espesores de la capa son 15-20/15/5-10 micrómetros respectivamente. El 8,3% del peso total de partículas SiC en la composición de imprimación “húmeda” se corresponde con el 27,4% en peso de SiC en la composición secada en estufa. El Ejemplo 4 repite el Ejemplo 3, pero reemplaza el 8,3% en peso (base húmeda) de partículas de SiC por partículas de SiC de diferente tamaño de partícula, que muestra en la Fig. 3 que a medida que el tamaño de partícula se incrementa desde 3 a 20 micrómetros así lo hace la resistencia a la abrasión. El Ejemplo 5 muestra el efecto sobre la resistencia a la abrasión de la cantidad de SiC al mismo gran tamaño o grandes tamaños de partículas en la composición de imprimación. Las cantidades de 1% en peso, 3% en peso, 6% en peso y 8,3% en peso (base húmeda) de SiC se corresponden con 4,3% en peso, 12% en peso, 21% en peso y 27% en peso, respectivamente, basadas en el peso después de la cocción de la composición de imprimación. Como se muestra en la Fig. 4, los revestimientos en los que la imprimación contenía 6% en peso y 8,3% en peso de SiC (21% en peso y 27% en peso, base secada en estufa) mostraba mucha mejor resistencia a la abrasión que los revestimientos que contenían menores cantidades de SiC. La capa de imprimación puede contener también endurecedor de película inorgánico de pequeñas partículas pero, preferiblemente, al menos el 30% en peso de tal endurecedor es de partículas cerámicas grandes.

Aunque el revestimiento no pegajoso de múltiples capas de la EP 1 016 466 destaca en resistencia a la abrasión, siempre está presente el deseo de tener disponibles revestimientos no pegajosos incluso mejores. El problema con el que se enfrenta la presente invención era cómo proporcionar un revestimiento no pegajoso con excelente propiedad de no pegajosidad incluso después de ser sometido a abrasión, sin sacrificar la característica de gran resistencia a la abrasión de la EP 1 016 466. Antes, lograr gran resistencia a la abrasión de los revestimientos no pegajosos significaba un sacrificio de la propiedad de no pegajosidad.

Breve sumario de la invención

La presente invención resuelve este problema proporcionando un revestimiento no pegajoso dinámico en el que la superficie del revestimiento no pegajoso se adapta en respuesta a la fuerza de abrasión, más que desgastarse como sería el caso si el revestimiento fuera estático. Así, la superficie expuesta del revestimiento es renovable in situ para proporcionar una propiedad no pegajosa ideal excelente. La adaptación del revestimiento no pegajoso se observa a simple vista por la superficie no característica lisa original que forma un tipo ondulado. Esta adaptación se observa además en el corte transversal microscópica de la capa de cobertura del revestimiento que llega a engranarse por medios mecánicos con la capa intermedia del revestimiento después de aplicar una fuerza de abrasión al revestimiento.

Así, la presente invención puede describirse como un sustrato que tiene un revestimiento no pegajoso sobre él sometido a cocción, comprendiendo dicho revestimiento no pegajoso

(a) una capa de imprimación adherida a dicho sustrato, conteniendo dicha capa de imprimación un fluoropolímero, un aglutinante de polímero y un endurecedor de película inorgánico, incluyendo dicho endurecedor de película inorgánico pequeñas partículas cerámicas y grandes partículas cerámicas fundamentalmente encapsuladas por dicha capa de imprimación y ancladas en dicho lugar,

(b) una capa intermedia adherida a dicha capa de imprimación, extendiéndose las partículas grandes encapsuladas en dicha capa de imprimación hasta dicha capa intermedia, conteniendo dicha capa intermedia un fluoropolímero, y

(c) una capa de cobertura que contiene un fluoropolímero adherido a dicha capa intermedia, caracterizada porque dichas grandes partículas cerámicas constituyen 5% en peso a 20% en peso de dicha capa de imprimación y al menos uno de:

(i) dicha capa intermedia que contiene al menos 8% en peso de partículas de endurecedor de película inorgánica completamente contenida dentro de dicha capa intermedia en dicho revestimiento no pegajoso sometido a cocción, y

(ii) dicha capa intermedia que es más gruesa que dicha capa de imprimación en dicho revestimiento no pegajoso sometido a cocción;

por lo que el anclaje de dichas grandes partículas por dicha capa de imprimación y el refuerzo de dicha capa intermedia cooperan trasladando la fuerza de abrasión aplicada a dicha capa de cobertura en ajuste mecánico entre dicha capa de cobertura y la capa intermedia más que desgastando dicha capa de cobertura, por lo que dicha capa de cobertura permanece disponible en dicho revestimiento no pegajoso para continuar proporcionando la propiedad no pegajosa a dicho revestimiento después de aplicar dicha fuerza de abrasión.

La capa de cobertura aplicada originalmente a la capa intermedia en la formación de revestimiento no pegajoso forma una interfaz lisa pero adherente entre las capas. En ajuste mecánico entre la capa de cobertura y la capa intermedia resultante de la fuerza de abrasión incluye penetración de la capa de cobertura en la capa intermedia. Esta relación de entrelazado ayuda a retener la capa de cobertura en el revestimiento. La reordenación de la capa de cobertura se ve mejor cuando el revestimiento se somete a la fuerza de abrasión aplicada por el Ensayo de Abrasión MTP descrito más adelante en este documento, ensayo que incluye someter el revestimiento a una abrasión oscilante aleatoria controlada. En la zona de tal abrasión, la superficie sin forma definida lisa de la capa de cobertura se transforma con el aspecto de una forma ondulada, que es único para revestimientos no pegajosos, que incluye la novedad sobre la de la EP 1 016 466 A2. Los revestimientos no pegajosos hasta ahora diferentes a los de la Patente Europea muestra una mediocre evaluación MTP después de menos de 150 min de ser sometida al Ensayo de Abrasión MTP. Los revestimientos de la presente invención (y de la Patente Europea) muestran excelentes valoraciones después de al menos 240 min en el Ensayo de Abrasión MTP, preferiblemente después de al menos 420 min. Como se describe más adelante en esta memoria, el ensayo de cocción acelerado ATP revela la superior resistencia a la abrasión incluso en los revestimientos de la patente europea.

En una realización de la presente invención, el revestimiento no pegajoso cuenta con la presencia de grandes partículas cerámicas que están presentes en la capa de imprimación como lo hace la EP 1 016 466, pero ni mucho menos la cantidad óptima descrita en la Patente Europea, junto con un mayor efecto de refuerzo aplicado por la capa intermedia. Preferiblemente, la capa de imprimación contiene 5 a 20% en peso de dichas grandes partículas cerámicas. La capa de imprimación ancla las grandes partículas cerámicas dentro del revestimiento, y este anclaje es reforzado por la capa intermedia. La cantidad relativamente pequeña de grandes partículas cerámicas traslada a un mayor espaciado entre ellas en sus posiciones ancladas. Estas grandes partículas cerámicas ancladas resisten la fuerza de abrasión aplicada a la capa de cobertura, es decir, desvían tal fuerza lejos del revestimiento. Al mismo tiempo, estas partículas ancladas resisten el flujo de la capa de cobertura en la dirección de la fuerza de abrasión aplicada pasados los puntos de anclaje proporcionados por las grandes partículas cerámicas.... [Seguir leyendo]

1. Un sustrato con un revestimiento no pegajoso sobre él sometido a cocción, comprendiendo dicho revestimiento no pegajoso

(a) una capa de imprimación adherida a dicho sustrato, conteniendo dicha capa de imprimación un fluoropolímero, un aglutinante de polímero y un endurecedor de película inorgánico, incluyendo dicho endurecedor de película inorgánico pequeñas y grandes partículas cerámicas fundamentalmente encapsuladas por dicha capa de imprimación y ancladas en dicho lugar,

(b) una capa intermedia adherida a dicha capa de imprimación, extendiéndose las partículas grandes encapsuladas por dicha capa de imprimación en dicha capa intermedia, conteniendo dicha capa intermedia un fluoropolímero, y

(c) una capa de cobertura que contiene fluoropolímero adherido a dicha capa intermedia, caracterizada por dichas grandes partículas cerámicas que constituyen 5 a 20% en peso de dicha capa de imprimación y al menos uno de entre:

(i) dicha capa intermedia que contiene al menos 8% en peso de partículas de endurecedor

de película inorgánica completamente contenidas dentro de dicha capa intermedia en dicho revestimiento no pegajoso sometido a cocción, y

(ii) dicha capa intermedia que es más gruesa que dicha capa de imprimación en dicho revestimiento no pegajoso sometido a cocción;

por lo que el anclaje de dichas grandes partículas por dicha capa de imprimación y el refuerzo de dicha capa intermedia colaboran trasladando la fuerza de abrasión aplicada a dicha capa de cobertura en ajuste mecánico entre dicha capa de cobertura y la capa intermedia más que al desgaste de dicha capa de cobertura, por lo que dicha capa de cobertura permanece disponible en dicho revestimiento no pegajoso para continuar proporcionando la propiedad no pegajosa a dicho revestimiento después de aplicar dicha fuerza de abrasión.

2. El sustrato revestido de la reivindicación 1, en el que dicha fuerza de abrasión se aplica mediante el Ensayo de Abrasión MTP.

3. El sustrato revestido de la reivindicación 2, en el que dicho revestimiento tiene aspecto de patrón ondulado en la zona de abrasión por dicho ensayo de abrasión MTP.

4. El sustrato revestido de la reivindicación 2, en el que dicho revestimiento tiene una valoración de al menos 9 después de 240 min del ensayo de abrasión MTP.

5. El sustrato revestido de la reivindicación 1, en el que dicha capa de imprimación contiene partículas más pequeñas de endurecedor de película inorgánico totalmente contenidas dentro del espesor de dicha capa de imprimación.

6. El sustrato revestido de la reivindicación 5, en el que dicha capa de imprimación no es mayor que 14 micrómetros de grueso.

7. El sustrato revestido de la reivindicación 6, en el que dicha capa intermedia es más gruesa que dicha capa de imprimación.

8. El sustrato revestido de la reivindicación 6, en el que dicho endurecedor de película inorgánico comprende partículas cerámicas grandes y pequeñas y en donde dichas partículas cerámicas grandes comprenden menos que 30% en peso del peso total de dicho endurecedor de película inorgánico.

9. Un sustrato con un revestimiento no pegajoso sometido a cocción sobre él, comprendiendo dicho revestimiento no pegajoso

(a) una capa de imprimación adherida a dicho sustrato, conteniendo dicha capa de imprimación un fluoropolímero, un aglutinante de polímero y un endurecedor de película inorgánico, comprendiendo dicho endurecedor de película inorgánico grandes partículas cerámicas fundamentalmente encapsuladas por dicha capa de imprimación y ancladas en dicho lugar, conteniendo dicha capa de imprimación partículas más pequeñas de endurecedor de película inorgánico contenidas dentro del espesor de dicha capa de imprimación,

(b) una capa intermedia adherida a dicha capa de imprimación, extendiéndose las partículas grandes cerámicas en dicha capa de imprimación hasta dicha capa intermedia, conteniendo dicha capa intermedia un fluoropolímero, y

(c) una capa de cobertura que contiene un fluoropolímero adherido a dicha capa intermedia, caracterizada porque:

(i) dicha capa intermedia contiene al menos 8% en peso de partículas de endurecedor de película inorgánico completamente contenidas dentro de dicha capa intermedia,

(ii) dicha capa intermedia es más gruesa que dicha capa de imprimación, y

(iii) dichas grandes partículas cerámicas no constituyen más que el 20% en peso de dicha capa de imprimación.