Acabado no adherente.

Un sustrato que tiene un revestimiento no adherente sobre el mismo,

que comprende una capa superior y una capa de imprimación que adhiere dicha capa superior a dicho sustrato, comprendiendo dicha capa superior fluoropolímero y al menos un 3% en peso de partículas cerámicas que tienen un tamaño medio de partícula de al menos 10 micrómetros, basado dicho 5 % en peso en el peso combinado de dichas partículas cerámicas y dicho fluoropolímero de dicha capa superior, en el que dicho revestimiento no adherente incluye una capa final que comprende fluoropolímero, y tanto dicha capa final como dicha capa de imprimación están exentas de dichas partículas cerámicas que tienen un tamaño medio de partícula de al menos 10 micrómetros.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2007/008482.

Solicitante: E.I. DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 1007 MARKET STREET WILMINGTON, DE 19898 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: ADAMS, JEROME, T., WITSCH,MICHAEL J, HAYAKAWA,OSAMU.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B05D5/08 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B05 PULVERIZACION O ATOMIZACION EN GENERAL; APLICACION DE LIQUIDOS U OTRAS MATERIAS FLUIDAS A SUPERFICIES, EN GENERAL.B05D PROCEDIMIENTOS PARA APLICAR LIQUIDOS U OTRAS MATERIAS FLUIDAS A SUPERFICIES, EN GENERAL (transporte de objetos en los baños de líquidos B65G, p. ej.. B65G 49/02). › B05D 5/00 Procedimientos para aplicar líquidos u otros materiales fluidos a las superficies para obtener efectos, acabados o estructuras de superficie particulares. › para obtener una superficie antifricción o antiadhesiva.
  • C08K3/36 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08K UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS NO MACROMOLECULARES COMO INGREDIENTES DE LA COMPOSICION (colorantes, pinturas, pulimentos, resinas naturales, adhesivos C09). › C08K 3/00 Utilización de ingredientes inorgánicos. › Sílice.
  • C08K7/18 C08K […] › C08K 7/00 Utilización de ingredientes caracterizados por su forma. › inorgánicas.
  • C08L27/12 C08 […] › C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos C09; filamentos o fibras artificiales D01F; composiciones para el tratamiento de textiles D06). › C08L 27/00 Composiciones de homopolímeros o copolímeros de compuestos que tienen uno o más radicales alifáticos insaturados, que tienen cada uno solamente un enlace doble carbono-carbono, y estando al menos uno terminado por un halógeno; Composiciones de derivados de tales polímeros. › que contienen flúor.
  • C08L27/18 C08L 27/00 […] › Homopolímeros o copolímeros de tetrafluoretileno.
  • C09D127/12 C […] › C09 COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.C09D COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS, BARNICES, LACAS; EMPLASTES; PRODUCTOS QUIMICOS PARA LEVANTAR LA PINTURA O LA TINTA; TINTAS; CORRECTORES LIQUIDOS; COLORANTES PARA MADERA; PRODUCTOS SOLIDOS O PASTOSOS PARA ILUMINACION O IMPRESION; EMPLEO DE MATERIALES PARA ESTE EFECTO (cosméticos A61K; procedimientos para aplicar líquidos u otros materiales fluidos a las superficies, en general B05D; coloración de madera B27K 5/02; vidriados o esmaltes vitreos C03C; resinas naturales, pulimento francés, aceites secantes, secantes, trementina, per se , C09F; composiciones de productos para pulir distintos del pulimento francés, cera para esquíes C09G; adhesivos o empleo de materiales como adhesivos C09J; materiales para sellar o guarnecer juntas o cubiertas C09K 3/10; materiales para detener las fugas C09K 3/12; procedimientos para la preparación electrolítica o electroforética de revestimientos C25D). › C09D 127/00 Composiciones de revestimiento a base de homopolímeros o copolímeros de compuestos con uno o varios radicales alifáticos insaturados, con un solo enlace doble carbono-carbono cada uno y uno al menos terminado en un halógeno; Composiciones de revestimiento a base de derivados de tales polímeros. › con átomos de flúor.

PDF original: ES-2530077_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Acabado no adherente Antecedentes de la invención Campo de la invención

Esta invención se refiere a acabados de fluoropolímeros no adherentes que presentan una mejorada resistencia a la abrasión.

Descripción de la técnica relacionada

La tecnología de formación de un acabado de fluoropolímero no adherente sobre un sustrato, como el aluminio, para formar una superficie antiadherente para aplicaciones tales como utensilios de cocina, ha implicado habitualmente el uso de al menos dos revestimientos sobre el sustrato, una capa inferior habitualmente denominada capa de imprimación para adherirse al sustrato, y una capa superior para proporcionar el revestimiento no adherente (acabado). Debido a la naturaleza no adherente del fluoropolímero, la capa de imprimación se formula de modo que contenga uno o más promotores de la adherencia. La sílice coloidal y el aglomerante polimérico térmicamente estable (generalmente, sin flúor) son ejemplos de promotores de la adherencia, según se describe en la Patente de EE.UU. 5.562.991 concedida a Tannenbaum. El promotor de la adherencia constituye una parte sustancial de la capa de imprimación, habitualmente al menos un 4% en peso, basado en el peso combinado del fluoropolímero más el promotor de la adherencia. La superficie de la capa superior es rica en, si no es todo, fluoropolímero. La presencia de fluoropolímero, tanto en la capa de imprimación como en la capa superior, promueve la adherencia entre estas capas (adherencia entre capas).

Se conoce la incorporación de partículas relativamente grandes de material inorgánico, de partículas no metálicas en la capa de imprimación para aumentar la resistencia a la abrasión del acabado no adherente. La Patente EP 724915, concedida a Bignami, describe el uso de cristobalita, que es un mineral de SÍO2 que tiene una dureza en la escala de Mohs de 6,5 (que corresponde a una dureza en la escala de Knoop de 82), en la capa de imprimación. Las Patentes de EE.UU. 6.291.54, concedida a Thomas y colaboradores, y la 6.761.964 concedida a Tannenbaum, describen el uso de partículas cerámicas grandes y más duras que, preferiblemente, tienen una dureza en la escala de Knoop de al menos 12, en la capa de imprimación. En el Ejemplo 1 de la Patente de EE.UU. 6.291.54, se describe un sistema de una única capa, en el que la capa única es bastante gruesa (19,5 - 59,7 micrómetros) y la cantidad de aglomerante polimérico supera la cantidad de fluoropolímero. En la Patente de EE.UU. 6.863.974, concedida a Shah y colaboradores, no hay presente ningún fluoropolímero en la capa de imprimación, sólo el promotor de la adherencia resistente al calor (aglomerante polimérico), junto con las partículas inorgánicas inertes (partículas cerámicas) que tienen un tamaño medio de partículas de al menos 1 micrómetros y una dureza en la escala de Mohs de al menos 5. La adherencia entre capas a la capa final se obtiene incluyendo el promotor de la adherencia en la composición de la capa final que contiene el fluoropolímero.

Aunque al menos las Patentes de EE.UU. 6.291.54 y `942 han proporcionado una mejora en la resistencia a la abrasión a nivel comercial, se desea obtener una mejora adicional en la resistencia a la abrasión.

Compendio de la invención

La presente invención proporciona un acabado no adherente sobre un sustrato que presenta una mejora adicional en la resistencia a la abrasión. De este modo, una realización de la presente invención es un sustrato que tiene un revestimiento no adherente sobre él, que comprende una capa superior y una capa de imprimación que adhiere dicha capa superior a dicho sustrato, comprendiendo dicha capa superior un fluoropolímero y una cantidad eficaz de partículas cerámicas que tienen un tamaño medio de partículas de al menos aproximadamente 1 micrómetros para aumentar la resistencia a la abrasión de dicho revestimiento, según lo determinado por el método SBAR seco.

Preferiblemente, una cantidad eficaz de partículas cerámicas que tienen un tamaño medio de al menos aproximadamente 1 micrómetros es lo que mejora la resistencia a la abrasión del revestimiento sobre dicho sustrato en al menos un 1%, según lo determinado por el método SBAR seco.

La capa superior no es una capa de imprimación, es decir, la superficie a la que se aplica la capa superior para formar un acabado no adherente no es el sustrato expuesto que recibe el acabado no adherente. En su lugar, el sustrato tiene una capa de imprimación para su adherencia al sustrato, y la capa de imprimación forma la superficie sobre la que se forma la capa superior que contiene fluoropolímero/partículas cerámicas. La capa superior no puede funcionar como capa de imprimación porque la composición de la capa superior o bien no contiene un promotor de la adherencia o si contiene un promotor de la adherencia, está presente en una cantidad tan pequeña que no proporciona una adherencia comercialmente útil al sustrato. Habitualmente, la presencia de fluoropolímero en la capa de imprimación es todo lo que se necesita para la adherencia entre capas a la capa de fluoropolímero no adherente. Sin embargo, en la capa superior puede haber presente una pequeña cantidad de promotor de la adherencia para promover la adherencia entre capas

entre la capa de imprimación y la capa superior, cuando la capa de Imprimación no contiene fluoropolímero como en la Patente de EE.UU. 6.863.974.

De este modo, la presente invención es la combinación de una capa superior anteriormente descrita aplicada a un sustrato revestido con una capa de imprimación. La capa superior sirve como una o más capas intermedias, sobre las que se forma una capa superior. La capa superior tiene una mayor concentración de fluoropolímero que la capa intermedia para proporcionar la mejor propiedad de no adherencia al acabado total. La capa superior contiene al menos un 3% en peso de partículas cerámicas que tienen un tamaño medio de al menos 1 micrómetros, basado en el peso combinado del fluoropolímero y de las partículas cerámicas. Si el promotor de la adherencia está presente en esta capa para promover la adherencia entre capas, entre esta capa y la capa de imprimación, la cantidad de promotor de la adherencia debería ser no superior al 1% en peso del peso del fluoropolímero en la capa superior. La expresión capa superior que se usa en la presente memoria hace referencia a la capa intermedia en un material compuesto de la capa intermedia y la capa final.

Sorprendentemente, la presencia de las partículas cerámicas en la capa superior proporciona una mejora adicional en la resistencia a la abrasión, como se demostrará en los ejemplos. De este modo, el acabado no adherente (revestimiento) de la presente invención proporciona una resistencia a la abrasión sorprendentemente mejorada. Por ejemplo, una pequeña cantidad de las partículas cerámicas en la capa superior presenta una mayor resistencia a la abrasión que cuando (a) la capa de imprimación contiene una cantidad mucho mayor de las mismas partículas cerámicas, y (b) la capa superior no contiene ninguna de las partículas cerámicas. Sorprendentemente, colocando las partículas cerámicas en la capa superior se mejora la resistencia a la abrasión por encima del uso de las partículas cerámicas en la capa de imprimación.

En un aspecto de la presente invención, la capa superior tiene un espesor de aproximadamente 12,7 a 25,4 micrómetros (de ,5 a 1 milipulgadas). En otro aspecto, la capa superior tiene un espesor que es superior a la dimensión menor de dichas partículas cerámicas. En otro aspecto más, el espesor de la capa superior es inferior a la dimensión mayor de las partículas cerámicas. A partir de los aspectos anteriores, es evidente que las partículas cerámicas habitualmente tienen una forma irregular, similar a la gravilla, o con un aspecto parecido a pastillas (si se miran con una lupa) y tienen una dimensión mayor (longitud o eje mayor) y una dimensión menor (altura o eje menor). Tras la aplicación de la composición de la capa superior desde un medio líquido a un sustrato al que se ha aplicado una capa de imprimación, seguida del secado, las partículas tienen tendencia a depositarse dentro del espesor de la capa superior resultante, por lo cual sólo la dimensión menor de las partículas tiene tendencia a extenderse perpendicularmente desde el sustrato que se está revistiendo. Esto suele proporcionar una buena superficie expuesta no adherente, que contribuye a la propiedad de no adherencia del revestimiento. Esta capa intermedia se puede cubrir con una capa final que toda sea prácticamente fluoropolímero para proporcionar una mejora adicional en la propiedad antiadherente.

Otra realización de la presente invención es la composición de capa... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un sustrato que tiene un revestimiento no adherente sobre el mismo, que comprende una capa superior y una capa de imprimación que adhiere dicha capa superior a dicho sustrato, comprendiendo dicha capa superior fluoropolímero y al menos un 3% en peso de partículas cerámicas que tienen un tamaño medio de partícula de al menos 1 micrómetros,

basado dicho % en peso en el peso combinado de dichas partículas cerámicas y dicho fluoropolímero de dicha capa superior, en el que dicho revestimiento no adherente incluye una capa final que comprende fluoropolímero, y tanto dicha capa final como dicha capa de imprimación están exentas de dichas partículas cerámicas que tienen un tamaño medio de partícula de al menos 1 micrómetros.

2. El sustrato de la reivindicación 1, en el que dicha capa de imprimación comprende un promotor de la 1 adherencia y, opcionalmente, fluoropolímero.

3. El sustrato de la reivindicación 1, en el que de forma adicional está presente un endurecedor inorgánico de película en al menos una de dicha capa de imprimación y dicha capa superior, y dicho endurecedor inorgánico nde película tiene un tamaño medio de partículas promedio inferior a 5 micrómetros.

4. El sustrato de la reivindicación 1, en el que el espesor de dicha capa superior es al menos un 5% superior 15 al espesor de dicha capa de imprimación.

5. El sustrato de la reivindicación 1, en el que dicha capa superior contiene promotor de la adherencia en una cantidad de hasta un 1% en peso basado en el peso de dicho fluoropolímero.

6. El sustrato de la reivindicación 5, en el que dicho promotor de la adherencia se selecciona del grupo consistente en poliamidoimida, polietersulfona, y poli(sulfuro de fenileno).

7. El sustrato de la reivindicación 1, en el que dicha capa superior está sustancialmente exenta de promotor de la

adherencia.

8. El sustrato de la reivindicación 1, en el que dichas partículas cerámicas tienen una dureza en la escala de Knoop de al menos 12

9. El sustrato de la reivindicación 1, en el que dicho sustrato es un utensilio de cocina, un utensilio para 25 hornear, una olla para arroz y sus elementos de inserción, una jarra de agua, una plancha de hierro, un elemento

transportador, un canalón, una superficie de rodillo, o una hoja de corte.


 

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