[发明专利]具有粘附性和耐污不粘涂层的玻璃制品

说明书

发明领域

本发明涉及粘附到玻璃上的不粘涂层。更具体地讲，本发明涉及粘附 到玻璃基底上的耐污不粘涂层。

发明背景

含氟聚合物树脂已知具有低表面能和不粘特性以及耐热和耐化学品 性。已知的不粘涂层，例如美国专利6,592,977 B2中所述，使用三涂层 体系来提供耐磨性。对于装饰性炊具，尤其是玻璃，越来越希望装饰性物 品例如炊具长期具有良好的粘附性和耐久性。也就是说，它需要能够防止 因磨损和反复清洁所造成的粘附性下降。另外，用作餐盘的装饰性炊具的 美感也很重要。也就是说，从火炉/烘箱到端上餐桌，装饰性炊具除了耐 磨以外还需要耐污，使得炊具可方便地从烹饪器具变为餐盘。

授予Strolle的美国专利US 3,655,604公开了用于在双涂层体系中 涂覆表面以提高碳氟聚合物面涂层粘附性的组合物。

希望获得一种既具有对玻璃的良好粘附性又具有良好的耐污能力并同 时保持良好的耐磨特性的不粘涂层。

发明概述

简而言之，根据本发明的一个方面，提供了涂覆制品，所述涂覆制品 包括：具有表面的玻璃基底，以及b)粘附到所述基底表面上的耐污不粘涂 层，其中所述不粘涂层包括：i)包含含氟聚合物和胶态二氧化硅的底层， 以及ii)包含一个或多个聚合物层的罩面层，该聚合物层包含陶瓷颗粒。

发明详述

本发明通过在炊具或其他制品上使用分层涂层体系使得不粘涂覆炊具 或其他制品能够在保持耐磨性的同时还具有良好的粘附性和耐污性。术语 “炊具”是指在烹饪和加热中使用的所有制品，包括但不限于烘焙用具、 电热炊具、可用于微波的盘子和多用途烹饪制品，这些用途除了烹饪之 外，还包括例如贮藏，尤其是盛菜。这些特性，例如耐磨性、耐污性、不 粘涂层粘附性、以及耐久性，有利于例如使装饰性炊具能够从烘箱/火炉 走上餐桌作为餐盘，因为该炊具的美观性不会由于重复进行烹饪或清洁而 受到损坏/损害，如刮伤、粘附性差和/或染污。这些特性也有利于从烹饪 或盛菜到低温贮藏，例如在冷冻室或冰箱内贮藏。本发明的实施方案提供 了一种涂覆制品，该涂覆制品包括：具有表面的玻璃基底，以及b)粘附到 所述基底表面上的耐污不粘涂层，其中所述不粘涂层包括：i)包含含氟聚 合物和胶态二氧化硅的底层，和ii)包含一个或多个聚合物层的罩面层， 该聚合物层包含无机填充剂薄膜硬化剂，优选陶瓷颗粒。

本发明的优选实施方案为施加到制品上的四涂层体系。本发明的耐久 性、粘附性和耐污性由本文包含的测试方法结果和比较实施例示出。四涂 层体系按顺序包括四个层，包括：1)底层，2)底漆层，3)中涂层或中间 层，以及4)面涂层。

四涂层体系的组成层除了底层之外，均通过多种已知常规方法中的任 何一种被施加到制品表面上，所述常规方法包括喷雾和浸渍。涂覆制品或 基底将决定所使用的最方便/最合理的涂覆方法。不粘涂层组合物是包含 底层和罩面层的多涂层体系。一种或多种包含含氟聚合物的层组成的罩面 层可通过常规方法在底涂层干燥之前被施加到底涂层上。将底层轻轻地喷 到粗糙的玻璃基底上。底层可被施加到基底上至最多8.0微米，优选0.1 至8.0微米，更优选0.1至5微米，甚至更优选0.25至2.5微米，并且 最优选1.25微米的干膜厚度。

当底漆层或中间层和罩面层组合物为水分散体时，优选地在手触感觉 干燥之后将罩面层组合物施加到底漆层或中间层上。当底漆层或中间层是 通过施加有机溶剂组合物而制成并且下一层(中间涂层或面涂层)是由含 水介质施加时，则应该干燥底漆层或中间层，以便在施加下一层之前移除 所有与水不相容的溶剂。

可对所得的复合结构进行烘焙以同时熔合所有涂层，从而在基底上形 成不粘涂层。当含氟聚合物为PTFE时，优选快速高温烘焙，例如烘焙5 分钟，温度从初始的800°F(427℃)升至825°F(440℃)。当底漆或罩面层 中的含氟聚合物为PTFE和FEP的共混物例如50至70重量％的PTFE和50 至30重量％的FEP时，烘焙温度可以降至780°F(415℃)，在3分钟(总 烘焙时间)内从780°F(415℃)升至800°F(427℃)。该烘焙底漆层或中间 层厚度使用薄膜厚度仪器根据涡流原理(ASTM B244)或磁感应原理(ASTM B499)进行测量，一般介于5至20微米之间。罩面层厚度一般为10至25 微米(对于中间涂层和面涂层)。