Artículo con acabado antiadherente y resistencia mejorada al rayado.

Un artículo que comprende un acabado antiadherente resistente al rayado adherido a un sustrato,

en el que el acabado antiadherente resistente al rayado comprende una capa de imprimación, una capa de revestimiento intermedio, y una capa de revestimiento superior, en que:

la capa de imprimación está adherida al sustrato y comprende (i) un primer aglutinante polímero seleccionado de uno o más de la sal de ácido poliámico, poliamideimida (PAI), poliimida (PI), sulfuro de polifenileno (PPS), poliéter sulfona (PES), poliarilen-etercetona, polieterimida, y óxido de polifenileno (PPO), y (ii) partículas de cerámica grandes que tienen un tamaño de partícula medio del orden de 10 a 50 μm y una relación de aspecto mayor de 1,5 pero no mayor de 2,5;

la capa de revestimiento intermedio comprende una primera composición de fluoropolímero y filamentos inorgánicos que tienen una relación de aspecto de fibra de al menos 3,3; y

la capa de revestimiento superior comprende una segunda composición de fluoropolímero.

Artículo con acabado antiadherente y resistencia mejorada al rayado.

INFORMACIÓN ANTECEDENTE

Campo de la Descripción Este invento se refiere a artículos con acabados de fluoropolímero o polímero fluorado antiadherentes que exhiben una 5 resistencia mejorada al rayado o a los arañazos.

Descripción de la Técnica Relacionada La tecnología de formar un acabado de fluoropolímero antiadherente sobre un sustrato, tal como aluminio, para formar una superficie libre para aplicaciones tales como baterías de cocina ha implicado típicamente el uso de al menos dos revestimientos sobre el sustrato, un revestimiento inferior típicamente llamado imprimación para adherirse al sustrato y 10 un revestimiento superior para proporcionar el revestimiento (acabado) antiadherente.

Es conocido el hecho de incorporar partículas relativamente grandes de partículas inorgánicas, no metálicas a la capa de imprimación para aumentar la resistencia a la abrasión del acabado antiadherente. La Patente Europea Nº 0 724 915 de Bignami describe el uso de cristobilita, que es un mineral de SiO2 que tiene una dureza en la escala de Moh's de 6, 5 (corresponde a una dureza de Knoop de 820) , en la capa de imprimación. La Patente Norteamericana Nº 15 6, 291, 054 de Thomas y col., y la Nº 6, 761, 964 de Tannenbaum describen el uso de partículas cerámicas grandes, que tienen preferiblemente una dureza de Knoop de al menos 1200, en la capa de imprimación.

Además de la resistencia a la abrasión, es deseable mejorar la resistencia al rayado de acabados antiadherentes. En la Solicitud de Patente Norteamericana Nº 2004/0261932 de Buffard y col., se han utilizado pequeñas partículas de cerámica de menos de 4 Îm de diámetro con una forma "casi esférica" en la imprimación de un acabado antiadherente 20 en un intento de mejorar tanto la resistencia al rayado como a la abrasión.

Otros han sugerido incluir otros tipos de partículas, tales como filamentos para mejorar el rendimiento de acabados antiadherentes. Por ejemplo, se han utilizado materiales de filamentos en imprimaciones de sistemas de revestimiento antiadherentes para mejorar la adherencia de los revestimiento superiores subsiguientes. La Patente Norteamericana Nº 5, 560, 978 de Leech describe un sistema de dos revestimientos con un revestimiento base (es decir, imprimación) 25 que incluye una resina aglutinante a elevada temperatura y un polvo filamentoso, por ejemplo, un polvo filamentoso de níquel, para formar un material a modo de esponja con una superficie rugosa y una estructura interna que contiene canales de enclavamiento. La ventaja de crear este material a modo de esponja con una superficie rugosa es que permite que un revestimiento superior de fluoropolímero sea anclado en él, y mejorar así la adherencia del revestimiento superior al revestimiento base. 30

Alternativamente, se han utilizado materiales de filamentos en revestimientos superiores de acabados antiadherentes para mejorar la resistencia al desgaste. En la Patente Japonesa Nº 3471562 (B2) de Maeda y col. se han utilizado filamentos de hexatitanato de potasio en el revestimiento superior de fluoropolímero de sistemas de un revestimiento y de dos revestimientos para mejorar la resistencia al desgaste y al rayado de la superficie antiadherente. Los revestimientos de Maeda incluyen además pigmentos cerámicos esféricos (es decir, perlas de vidrio que contienen 35 SiO2 y Al2O3) para mejorar la resistencia a la abrasión.

El documento EP-A-1197268 describe un artículo revestido con un sistema de revestimiento de tres capas en que la capa de imprimación comprende un aglutinante polímero y partículas cerámicas grandes, una capa de revestimiento intermedio que comprende una composición de fluoropolímero, y una capa de revestimiento superior que comprende una composición de fluoropolímero. 40

RESUMEN

En un primer aspecto, el invento se refiere a un artículo que comprende un acabado antiadherente resistente al rayado adherido a un sustrato, en que el acabado antiadherente resistente al rayado comprende una capa de imprimación, una capa de revestimiento intermedio, y una capa de revestimiento superior, en que: la capa de imprimación está adherida al sustrato y comprende (i) un primer aglutinante polímero seleccionado de una o más de la sal de ácido poliámico, 45 poliamideimida (PAI) , poliimida (PT) , sulfuro de polifenileno (PPS) , sulfona de poliéter (PES) , etercetona de poliarileno, polieterimida y óxido de polifenileno (PPO) , y (ii) grandes partículas cerámicas que tienen un tamaño de partícula medió del orden de 10 a 50 μm y una relación de aspecto mayor de 1, 5 pero no mayor de 2, 5; la capa de revestimiento intermedio comprende una primera composición de fluoropolímero y filamentos inorgánicos que tienen una relación de aspecto de fibra de al menos 3, 3, y 50

la capa de revestimiento superior comprende una segunda composición de fluoropolímero.

El acabado antiadherente resistente al rayado incluye una capa de imprimación, una capa de revestimiento intermedio, y una capa de revestimiento superior. La capa de imprimación está adherida al sustrato e incluye un primer aglutinante polímero y partículas cerámicas grandes, la capa de revestimiento intermedio incluye una primera composición de fluoropolímero y filamentos inorgánicos, y la capa de revestimiento superior incluye una segunda composición de fluoropolímero. 5

En un segundo aspecto, una composición de revestimiento líquido para un acabado antiadherente incluye un fluoropolímero, un aglutinante polímero, y filamentos inorgánicos. Una composición de los filamentos inorgánicos es del orden de desde aproximadamente 1 a 40% en peso de la composición de revestimiento líquido.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

En un primer aspecto, un artículo incluye un acabado antiadherente resistente al rayado adherido a un sustrato. El 10 acabado antiadherente resistente al rayado incluye una capa de imprimación, una capa de revestimiento intermedio, y una capa de revestimiento superior. La capa de imprimación está adherida al sustrato e incluye un primer aglutinante polímero y grandes partículas cerámicas, la capa de revestimiento intermedio incluye una primera composición de fluoropolímero y filamentos inorgánicos, y la capa de revestimiento superior incluye una segunda composición de fluoropolímero. 15

Los filamentos inorgánicos incluyen carburo de silicio. Los filamentos inorgánicos tienen una relación de aspecto de fibra de al menos 3, 3. Los filamentos inorgánicos tienen un diámetro del orden de desde 0, 45 a 3 μm. En aún otra realización del primer aspecto, los filamentos inorgánicos tienen una longitud del orden de desde 5 a 80 μm.

En otra realización del primer aspecto, una composición de la capa de revestimiento intermedio incluye filamentos inorgánicos del orden de desde más del 0 al 50% en peso en una película seca. Preferiblemente, los filamentos 20 inorgánicos en una película seca son del orden de desde más del 0 al 35 % en peso. Más preferiblemente los filamentos inorgánicos en una película seca son del orden de 2, 2 a menos del 27, 7 % en peso, aún más preferiblemente un orden de 5, 2 a 19, 3 % en peso, y más preferiblemente un orden de 6, 3 a 14, 0 % en peso del peso total de película seca. En aún otra realización del primer aspecto, las grandes partículas cerámicas incluyen carburo de silicio. 25

En otra realización del primer aspecto, la capa de revestimiento intermedio incluye además un segundo aglutinante polímero. En una realización más específica, una composición de la capa de revestimiento intermedio incluye el segundo aglutinante polímero del orden de desde alrededor del 1 al 20% en peso en una película seca. En otra realización más específica, el segundo aglutinante polímero incluye poliamida imida.

En aún otra realización del primer aspecto, la capa de imprimación incluye además una tercera composición de 30 fluoropolímero. Las partículas cerámicas grandes tienen un tamaño de partícula medio del orden de 10 a 50 μm.

Una composición de los filamentos inorgánicos es del orden de desde mayor de 0 a menor del 40% en peso de la composición de revestimiento líquido.

Se ha encontrado que se obtiene una mejora inesperada en el rendimiento de la resistencia al rayado en un sistema de acabado antiadherente de 3 revestimientos con la combinación de grandes partículas cerámicas en la capa de 35 imprimación y filamentos inorgánicos en la capa de revestimiento intermedio. El perfeccionamiento combinado en la resistencia al rayado junto con un buen rendimiento de resistencia a la abrasión es mayor que el esperado basado en las contribuciones... [Seguir leyendo]

1. Un artículo que comprende un acabado antiadherente resistente al rayado adherido a un sustrato, en el que el acabado antiadherente resistente al rayado comprende una capa de imprimación, una capa de revestimiento intermedio, y una capa de revestimiento superior, en que:

la capa de imprimación está adherida al sustrato y comprende (i) un primer aglutinante polímero seleccionado de uno o 5 más de la sal de ácido poliámico, poliamideimida (PAI) , poliimida (PI) , sulfuro de polifenileno (PPS) , poliéter sulfona (PES) , poliarilen-etercetona, polieterimida, y óxido de polifenileno (PPO) , y (ii) partículas de cerámica grandes que tienen un tamaño de partícula medio del orden de 10 a 50 μm y una relación de aspecto mayor de 1, 5 pero no mayor de 2, 5;

la capa de revestimiento intermedio comprende una primera composición de fluoropolímero y filamentos inorgánicos 10 que tienen una relación de aspecto de fibra de al menos 3, 3; y la capa de revestimiento superior comprende una segunda composición de fluoropolímero.

2. El artículo según la reivindicación 1, en el que los filamentos inorgánicos comprenden carburo de silicio.

3. El artículo según la reivindicación 1, en el que los filamentos inorgánicos tienen un diámetro del orden de desde 0, 45 a 3 μm. 15

4. El artículo según la reivindicación 1, en el que los filamentos inorgánicos tienen una longitud del orden de desde 5 a 80 μm.

5. El artículo según la reivindicación 1, en el que una composición de la capa de revestimiento intermedio comprende filamentos inorgánicos del orden de desde mayor del 0 al 55% en peso en una película seca.

6. El artículo según la reivindicación 1, en el que las partículas de cerámica grandes comprenden carburo de silicio. 20

7. El artículo de la reivindicación 1, en el que la capa de revestimiento intermedio comprende además un segundo aglutinante polímero.

8. El artículo de la reivindicación 7, en el que una composición de la capa de revestimiento intermedio comprende el segundo aglutinante polímero del orden de desde el 1 al 20% en peso en una película seca.

9. El artículo de la reivindicación 7, en el que el segundo aglutinante polímero comprende poliamida imida. 25

10. El artículo de la reivindicación 1, en el que la capa de imprimación comprende además una tercera composición de fluoropolímero.