BRPI0709464A2

BRPI0709464A2 - substrato e composição

Info

Publication number: BRPI0709464A2
Application number: BRPI0709464-7A
Authority: BR
Inventors: Jerome T Adams; Michel J Witsch; Osamu Hayakawa
Original assignee: Du Pont
Priority date: 2006-04-04
Filing date: 2007-04-04
Publication date: 2011-07-19
Also published as: EP2001949B1; AU2007233314A1; RU2008143367A; KR20090005142A; RU2439100C2; ES2530077T3; HK1130823A1; EP2001949A2; AU2007233314B2; WO2007114941A2; KR101446360B1; BRPI0709464B1; JP2009532247A; MX2008012362A; WO2007114941A3; JP5244088B2; CA2643161A1

Abstract

SUBSTRATO E COMPOSIçãO. A presente invenção se refere a é fornecido um revestimento não pegajoso adesivo sobre um substrato, em que o revestimento compreende um sobre-revestimento e um primer que adere o sobre-revestimento ao substrato, em que o sobre-revestimento compreende fluoropolimero e uma quantidade eficaz de partículas de cerâmica, preferencialmente pelo menos 3% em peso com base no peso combinado do fluoropolimero e das partículas de cerâmica no sobre-revestimento, em que as mencionadas partículas de cerâmica possuem tamanho médio de partícula de pelo menos cerca de 10 <109>m para aumentar a resistência à abrasão do mencionado revestimento conforme determinado por meio do método de SBAR seco.

Description

"SUBSTRATO E COMPOSIÇÃO"Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a acabamentos de fluoropolímeroque exibem maior resistência à abrasão.

Antecedentes da Invenção

A tecnologia de formação de um acabamento de fluoropolímeronão adesivo sobre um substrato, tal como alumínio, para formar uma superfíciede liberação para essas aplicações na forma de utensílios de cozinhatipicamente envolve o uso de pelo menos dois revestimentos sobre o substrato,um subrevestimento tipicamente denominado primer para aderir-se aosubstrato e um sobre-revestimento para fornecer o revestimento não adesivo(acabamento). Devido à natureza não adesiva do fluoropolímero, o primer éformulado para que contenha um ou mais pfòmotores de adesão. Sílicacoloidal e aglutinante de polímero termicamente estável (geralmente livre deflúor) são exemplos de promotores de adesão, conforme descrito na PatenteUS 5.562.991 de Tannenbaum. O promotor de adesão constitui uma partesubstancial do primer, tipicamente pelo menos 40% em peso, com base nopeso combinado do fluoropolímero mais o promotor de adesão. A superfície dosobre-revestimento é rica em fluoropolímero, quando não inteiramentecomposta dele. A presença do fluoropolímero no primer e no sobre-revestimento promove a adesão entre estes revestimentos (adesão entrerevestimentos).

Tornou-se conhecida a incorporação de partículas relativamentegrandes de partículas não metálicas inorgânicas na camada de primer paraaumentar a resistência à abrasão do acabamento não adesivo. A EP 0.724.915de Bignami descreve o uso de cristobalita, que é um mineral de S1O2 quepossui dureza de Moh de 6,5 (corresponde à dureza de Knoop de 820) nacamada de primer. As Patentes US 6.291.054 de Thomas et al e US 6.761.964de Tannenbaum descrevem o uso de partículas de cerâmica grandes maisduras, que possuem preferencialmente dureza Knoop de pelo menos 1200, nacamada de primer. No Exemplo 1 de Ό54, é descrito um único sistema derevestimento no qual o revestimento isolado é muito espesso (19,5 a 59,7 pm)e a quantidade de aglutinante de polímero excede a quantidade defluoropolímero. Na Patente US 6.863.974 de Shah et al, nenhum fluoropolímeroestá presente na camada de primer, apenas o promotor de adesão resistenteao calor (aglutinante de polímero) junto com partículas inorgânicas inertes(partículas de cerâmica) que possuem um tamanho médio de partícula de pelomenos 10 μm e dureza de Moh de pelo menos 5. A adesão entre revestimentosao revestimento superior é obtida por meio da inclusão do promotor de adesãona composição de revestimento superior que contém fluoropolímero.

Embora pelo menos as patentes Ό54 e '964 tenham fornecidoaumento da resistência à abrasão em base comercial, deseja-se aumentoadicional da resistência à abrasão.

Descrição Resumida da InvençãoA presente invenção fornece um acabamento não adesivo sobreum substrato que exibe um aprimoramento adicional da resistência à abrasão.Desta forma, uma realização da presente invenção é um substrato que possuium revestimento não adesivo sobre ele, que compreende um sobre-revestimento e um primer que adere o mencionado sobre-revestimento aomencionado substrato, em que o mencionado sobre-revestimento compreendefluoropolímero e uma quantidade eficaz de partículas de cerâmica quepossuem tamanho médio de partícula de pelo menos cerca de 10 Mm paraaumentar a resistência à abrasão do mencionado revestimento, conformedeterminado por meio do método de SBAR seco.

Preferencialmente, uma quantidade eficaz de partículas decerâmica que possuem um tamanho médio de pelo menos cerca de 10 pm éaquela que aumenta a resistência à abrasão do revestimento sobre omencionado substrato em pelo menos 10%, conforme determinado por meio dométodo de SBAR seco.

O sobre-revestimento não é um primer, ou seja, a superfície àqual o sobre-revestimento é aplicado para formar um acabamento não adesivonão é o substrato bruto que recebe o acabamento não adesivo. Ao contrário, osubstrato possui uma camada de primer para adesão ao substrato e a camadade primer forma a superfície sobre a qual é formado o sobre-revestimento quecontém partículas de cerâmica/fluoropolímero. O sobre-revestimento não podefuncionar como camada de primer, pois a composição do sobre-revestimentocontém ou não contém promotor de adesão ou, se contiver promotor deadesão, ela está presente em quantidade pequena, de forma a não forneceradesão comercialmente útil a um substrato. Tipicamente, a presença defluoropolímero na camada de primer é tudo o que é necessário para a adesãoentre revestimentos à camada de fluoropolímero não adesiva. Uma pequenaquantidade de promotor de adesão pode estar presente no sobre-revestimento,entretanto, para promover a adesão entre revestimentos entre a camada deprimer e a camada de sobre-revestimento, quando a camada de primer nãocontiver fluoropolímero como na Patente US 6.863.974.

Desta forma, a presente invenção é a combinação da camada desobre-revestimento descrita acima aplicada a um substrato revestido por umacamada de primer. A camada de sobre-revestimento pode servir de superfícieexposta do acabamento não adesivo sobre o substrato ou pode servir derevestimento intermediário, sobre o qual é formado um revestimento superior.O revestimento superior possui uma concentração maior de fluoropolímero queo revestimento intermediário para fornecer a melhor propriedade não adesivaao acabamento final. Seja o sobre-revestimento uma camada isolada (sobreum substrato com primer) que forma a superfície exposta do revestimento nãoadesivo ou uma camada de revestimento intermediário que contém ofluoropolímero e partículas de cerâmica que possuem um tamanho médio depelo menos 10 pm, prefere-se que essa camada contenha pelo menos 3% empeso das partículas de cerâmica, com base no peso combinado do fluoropolímero e das partículas de cerâmica. Caso o promotor de adesão estejapresente nessa camada para promover a adesão entre revestimentos entreessa camada e a camada de primer, a quantidade de promotor de adesãodeverá ser de não mais de 10% em peso do peso do fluoropolímero na camadade sobre-revestimento. A expressão "sobre-revestimento" utilizada no presentedesigna o sobre-revestimento c omo camada isolada que forma a superfícieexposta do acabamento não adesivo e o revestimento intermediário em umcomposto de camadas de revestimento intermediário e revestimento superior.

Surpreendentemente, a presença das partículas de cerâmica nosobre-revestimento fornece melhoria adicional da resistência à abrasão, comoserá demonstrado nos Exemplos. Desta forma, o acabamento não adesivo(revestimento) de acordo com a presente invenção fornece resistência àabrasão surpreendentemente aprimorada. Uma pequena quantidade daspartículas de cerâmica no sobre-revestimento exibe, por exemplo, maiorresistência à abrasão que quando (a) o primer contém uma quantidade muito maior das mesmas partículas de cerâmica; e (b) o sobre-revestimento nãocontém nenhuma das partículas de cerâmica. Surpreendentemente, acolocação das partículas de cerâmica no sobre-revestimento aumenta aresistência à abrasão com relação ao uso apenas das partículas de cerâmicana camada de primer.

Em um aspecto da presente invenção, a camada de sobre-revestimento possui uma espessura de cerca de 12,7 a 25,4 pm. Em outroaspecto, o sobre-revestimento possui uma espessura que é maior que a menordimensão das mencionadas partículas de cerâmica. Em ainda outro aspecto, aespessura do sobre-revestimento é menor que a maior dimensão daspartículas de cerâmica. A partir dos aspectos acima, fica evidente que aspartículas de cerâmica possuem formato tipicamente irregular, com aparênciasimilar a cascalho ou pastilhas (observadas sob ampliação) que possuem umadimensão maior (comprimento ou eixo principal) e uma dimensão menor (alturaou eixo menor). Mediante aplicação da composição de sobre-revestimento deum meio líquido para um substrato com primer, seguida por secagem, aspartículas tendem a depositar-se na espessura do sobre-revestimentoresultante, por meio do quê a dimensão menor das partículas tende a estender-se perpendicularmente a partir do substrato sendo revestido. Isso tende afornecer boa superfície exposta não adesiva, o que ajuda na propriedade nãoadesiva do revestimento. Esta camada de revestimento intermediário pode sersobre-revestida com um revestimento superior de essencialmente todo ofluoropolímero para fornecer melhoria ainda maior à propriedade de liberação.

Outra realização da presente invenção é a composição de sobre-revestimento (revestimento intermediário) descrita acima. Esta composição éaplicável para fornecer um revestimento resistente à abrasão não adesivosobre uma superfície, notadamente uma camada de primer, em que amencionada composição compreende um fluoropolímero e uma quantidadeeficaz de partículas de cerâmica que possuem um tamanho médio de pelomenos cerca de 10 pm para aumentar a resistência à abrasão do mencionadorevestimento sobre a mencionada superfície, preferencialmente pelo menos10% conforme determinado por meio do método SBAR seco, em que amencionada composição contém opcionalmente um promotor de adesão emquantidade de até cerca de 10% em peso do peso do mencionadofluoropolímero. Preferencialmente, a quantidade do mencionado fluoropolímerono sobre-revestimento é uma quantidade eficaz para fornecer um filmecontínuo no qual as mencionadas partículas de cerâmica são dispersasmediante aplicação da mencionada composição à superfície para formar orevestimento, em que as partículas de cerâmica presentes na mencionadacomposição constituem pelo menos cerca de 3% em peso até o pesocombinado do mencionado fluoropolímero e das partículas de cerâmica. Acomposição de sobre-revestimento de acordo com a presente invençãotambém contém preferencialmente, como componente adicional, partículas deendurecedor de filme inorgânico que possuem tamanho médio de partícula demenos de cerca de 5 Mm.

Descrição Detalhada da Invenção

Os componentes principais do sobre-revestimento utilizado napresente invenção são o fluoropolímero como componente não adesivo e aspartículas de cerâmica que possuem um tamanho médio de pelo menos 10 μιηcomo o componente resistente à abrasão. Estes componentes podem tambémestar presentes na camada de primer, junto com promotor de adesão suficientepara obter adesão ao substrato que recebe o revestimento não adesivo.

Com relação ao fluoropolímero, a descrição a seguir aplica-se aofluoropolímero presente no primer e no sobre-revestimento, bem como norevestimento superior. O fluoropolímero é uma resina de fluorocarbono. Ofluoropolímero pode ser fluoropolímero não fabricável por fusão comviscosidade de arrasto de fusão de pelo menos 1 χ 107 Pa s. Uma realização épolitetrafluoroetileno (PTFE) que possui viscosidade de arrasto de fusão depelo menos 1 χ 107 Pa s a 380°C com a estabilidade de aquecimento mais altaentre o fluoropolímero. Esse PTFE não fabricável por fusão pode tambémconter uma pequena quantidade de modificador de comonômero que aumentaa capacidade de formação de filme durante o cozimento (fusão), tal comoperfluoroolefina, notadamente hexafluoropropileno (HFP) ou perfluoro (alquilvinil) éter, notadamente em que o grupo alquila contém de um a cinco átomosde carbono, em que perfluoro (propil vinil éter) (PPVE) é preferido. Aquantidade desse modificador será insuficiente para conferir capacidade defabricação por fusão para o PTFE1 geralmente não mais de 0,5% molar. OPTFE, também por motivo de simplicidade, pode possuir uma viscosidade dearrasto por fusão isolada, normalmente de pelo menos 1 χ 108 Pa s, mas umamistura de PTFEs que possuem diferentes viscosidades de fusão pode serutilizada para formar o componente não adesivo.

O fluoropolímero pode também ser fluoropolímero fabricável porfusão, seja combinado (misturado) com o PTFE, ou no seu lugar. Exemplosdesses fluoropolímeros fabricáveis por fusão incluem copolímeros de TFE e pelomenos um monômero copolimerizável fluoretado (comonômero) presente nopolímero em quantidade suficiente para reduzir o ponto de fusão do copolímerosubstancialmente abaixo do homopolímero de TFE1 politetrafluoroetileno (PTFE),tal como até uma temperatura de fusão de não mais de 315°C. Comonômerospreferidos com TFE incluem os monômeros perfluoretados, tais comoperfluoroolefinas que contêm de três a seis átomos de carbono e perfluoro(alquilvinil éteres) (PAVE) em que o grupo alquila contém de um a cinco átomos decarbono, especialmente de um a três átomos de carbono. Comonômerosespecialmente preferidos incluem hexafluoropropileno (HFP), perfluoro(etil viniléter) (PEVE), perfluoro(propil vinil éter) (PPVE) e perfluoro(metil vinil éter)(PMVE). Os copolímeros de TFE preferidos incluem FEP (copolímero deTFE/HFP), PFA (copolímero de TFE/PAVE), TFE/HFP/PAVE em que PAVE éPEVE e/ou PPVE e MFA (TFE/PMVE/PAVE em que o grupo alquila de PAVEcontém pelo menos dois átomos de carbono). O peso molecular dos copolímerosde tetrafluoroetileno fabricáveis por fusão não é importante, exceto pelo fato deque é suficiente para que seja formador de filme e seja capaz de sustentar umaforma moldada, de forma a ter integridade na aplicação de subrevestimento.

Tipicamente, a viscosidade de fusão será de pelo menos 1 χ 102 Pa s e podevariar até cerca de 60-100 χ 103 Pa s conforme determinado a Zll0C de acordocom ASTM D-1238.

Uma composição preferida é uma mistura de fluoropolímero riãofabricável por fusão que possui, por exemplo, viscosidade de arrasto de fusãona faixa de 1 χ 107 a 1 χ 1011 Pa s e fluoropolímero fabricável por fusão quepossui, por exemplo, uma viscosidade na faixa de 1 χ 103 a 1 χ 105 Pas.

O fluoropolímero é selecionado nas camadas de primer e sobre-revestimento e nas camadas de revestimento intermediário e revestimentosuperior, de forma a serem suficientemente compatíveis entre si, para atingiradesão entre revestimentos mediante cozimento quando o fluoropolímeroestiver presente em camadas adjacentes.

O componente de fluoropolímero geralmente é disponívelcomercialmente na forma de dispersão do polímero em água, que é a formapreferida para as composições de primer, sobre-revestimento, revestimentointermediário e revestimento superior utilizadas na presente invenção parafacilidade de aplicação e aceitação ambiental. Por "dispersão", indica-se que aspartículas de resina de fluoropolímero são de tamanho coloidal e dispersas deforma estável no meio aquoso, de forma que não ocorra sedimentação daspartículas no momento do uso da dispersão. Isso é atingido pelo pequenotamanho das partículas de fluoropolímero, tipicamente da ordem de menos de0,5 μm, e pelo uso de tensoativo na dispersão aquosa pelo fabricante dedispersões. Essas dispersões podem ser obtidas diretamente por meio doprocesso conhecido como polimerização de dispersões aquosas, opcionalmenteseguido por concentração e/ou agregação adicional de tensoativo.

Outra forma líquida do fluoropolímero a ser utilizada para formarqualquer das camadas descritas acima é a dispersão do fluoropolímero em umlíquido orgânico. Isso é particularmente útil quando o fluoropolímero for micropóde PTFE, que é um PTFE com baixo peso molecular que possui capacidade defluxo de fusão. Micropó de PTFE pode também ser utilizado em forma dedispersão aquosa. As dispersões aquosas de fluoropolímero descritas acimapodem incluir líquido orgânico miscível.

Com relação ao componente de partícula de cerâmica, a cerâmicada qual as partículas são feitas é um ou mais materiais do tipo carga nãometálica inorgânica que são inertes com relação aos demais componentes dacomposição e termicamente estáveis na sua eventual temperatura decozimento, que funde o fluoropolímero. As partículas de cerâmica sãoinsolúveis em água e/ou solvente, de forma que sejam tipicamente dispersíveisuniformemente, mas não dissolvidas no meio aquoso ou orgânico no qual ofluoropolímero é disperso. As partículas de cerâmica possuempreferencialmente tamanho médio de partícula de não mais de cerca de 50 pm.O tamanho médio de partícula preferido para as partículas de cerâmica é decerca de 14 a 36 pm e, de preferência superior, cerca de 20 a 30 pm. Aspartículas de cerâmica que possuem tamanho médio de partícula de pelomenos cerca de 10 pm, conforme descrito no presente, podem ser descritascomo partículas de cerâmica grandes.

As partículas de cerâmica possuem preferencialmente durezaKnoop de pelo menos 1200 e, de maior preferência, pelo menos 1500. DurezaKnoop é uma escala para descrição da resistência de um material à formaçãode dentes ou arranhões. As partículas de cerâmica grandes impõem resistênciaà abrasão ao revestimento não adesivo utilizado na presente invenção pormeio de deflexão das forças abrasivas aplicadas à superfície de revestimento.

As partículas de cerâmica grandes possuem tipicamente umarazão de aspecto de mais de 1,5, o que indica alguma irregularidade deformato, mas preferencialmente não mais de cerca de 5:1, de forma a nãoserem similares a placas. Por razão de aspecto, indica-se uma razão entre odiâmetro ou dimensão mais longa (eixo maior ou comprimento) de umapartícula e a maior distância da dimensão menor (altura) medidaperpendicularmente ao diâmetro mais longo de uma partícula, conforme exibidona Fig. 1 da Patente US 6.291.054. A razão de aspecto é um meio dequantificar uma forma e orientação de partícula preferida.

Exemplos de endurecedores de filme de carga inorgânica incluemóxidos inorgânicos, carbonetos, boretos e nitretos que possuem dureza Knoopde pelo menos 1200. São preferidos óxidos inorgânicos, nitretos, boretos ecarbonetos de zircônio, tântalo, titânio, tungstênio, boro, alumínio β berílio. Sãoparticularmente preferidos carboneto de silício e óxido de alumínio. Valorestípicos de dureza Knoop para composições inorgânicas preferidas são: zircônia(1200); nitreto de alumínio (1225); berília (1300); nitreto de zircônio (1510)boreto de zircônio (1560); nitreto de titânio (1770); carboneto de tântalo (1800)carboneto de tungstênio (1880); alumina (2025); carboneto de zircônio (2150)carboneto de titânio (2470); carboneto de silício (2500); boreto de alumínio(2500); boreto de titânio (2850). É evidente, portanto, a partir dos exemplosacima da cerâmica da qual são elaboradas as partículas de cerâmica grandesutilizadas na presente invenção, que a cerâmica é um composto inorgânico,não um elemento isolado. A cerâmica poderá também ser considerada umóxido, nitreto, boreto ou carboneto de um elemento metálico. O componente departícula de cerâmica grande da composição utilizada na presente invençãopode ser partícula de uma única cerâmica ou uma mistura de partículas decerâmicas diferentes. A partícula de cerâmica grande preferida é SiC. Outrapartícula de cerâmica grande preferida é AI2O3.

Segundo a presente invenção, as partículas de cerâmica grandesestão presentes no sobre-revestimento e também estão preferencialmentepresentes na camada de primer.

A quantidade de partículas de cerâmica grandes presentes nacamada de sobre-revestimento é aquela que é eficaz para aumentar aresistência à abrasão desta camada, preferencialmente em pelo menos 20%mais que a resistência à abrasão da camada, mas sem a presença daspartículas de cerâmica grandes. De maior preferência, as partículas decerâmica grandes estão presentes em quantidade eficaz para aumentar aresistência à abrasão em pelo menos 50% e, de preferência ainda maior, pelomenos 100% em comparação com a camada sem as partículas de cerâmicagrandes. A quantidade de fluoropolímero que está presente na camada desobre-revestimento é uma quantidade pelo menos suficiente (eficaz) parafornecer um filme contínuo mediante cozimento da camada, em que ofluoropolímero forma uma matriz na qual é disperso nas partículas de cerâmicagrandes. Um aumento significativo da resistência à abrasão é obtido quando oteor de partículas de cerâmica grandes é de pelo menos cerca de 3% em pesocom base no peso combinado das partículas de cerâmica grandes e ofluoropolímero na camada de sobre-revestimento que contém estes doiscomponentes, preferencialmente cerca de 3 a 40% em peso com base no peso combinado das partículas de cerâmica grandes e fluoropolímero na camada,em que o teor de fluoropolímero é de 96 a 60% em peso. Esta quantidade defluoropolímero é suficiente para fornecer o filme desejado mediante cozimentodo revestimento obtido a partir da composição. De maior preferência, aspartículas de cerâmica grandes constituem cerca de 5 a 40% em peso, de preferência superior cerca de 5 a 20% em peso, ambos com base no pesocombinado destas partículas e o fluoropolímero na camada que contém estesdois componentes, em que o teor de fluoropolímero é de 95 a 60% em peso.Estas proporções de partículas de cerâmica grandes e fluoropolímero aplicam-se a cada um dos tamanhos de partícula para as partículas de cerâmica grandes descritas acima.

Componentes adicionais podem estar presentes na camada desobre-revestimento do revestimento não adesivo utilizado na presenteinvenção. A camada de sobre-revestimento pode conter, por exemplo,endurecedor de filme inorgânico de pequeno tamanho de partícula, ou seja,endurecedor de filme inorgânico que possui tamanho médio de partícula demenos de 5 μιτι, preferencialmente menos de cerca de 3 μιτι e, de maiorpreferência, menos de cerca de 1 μιη. A identidade do endurecedor de filmeinorgânico de pequeno tamanho de partícula pode ser idêntica às grandespartículas de cerâmica, exceto pelo fato de que as partículas grandes epequenas não necessitam ter a mesma identidade de partícula. A presença daspartículas pequenas de endurecedor de filme inorgânico tende a não aumentara resistência à abrasão do revestimento não adesivo obtido a partir da composição utilizada na presente invenção, mas aumenta a dureza dorevestimento e, portanto, a sua durabilidade contra arranhões. Desta forma, acamada de sobre-revestimento utilizada na presente invenção pode conter de 0a cerca de 30% em peso das partículas pequenas de endurecedor de filmeinorgânico. Preferencialmente, cerca de 5 a 30% em peso destas partículaspequenas estão presentes, com base no peso combinado de partículas decerâmica grandes, fluoropolímero e partículas pequenas de endurecedor defilme inorgânico em uma única camada, de maior preferência cerca de 8 a 20%em peso.

A camada de sobre-revestimento de acordo com a presenteinvenção preferencialmente não contém, ou seja, é livre de promotor deadesão. Um promotor de adesão é um material normalmente presente nacamada de primer para aderir à camada de primer ao substrato não revestido,tal como de metal, vidro ou material cerâmico. O fluoropolímero, devido à suapropriedade não adesiva, não se adere ao substrato não revestido e, destaforma, não realiza a função promotora de adesão. O fluoropolímero presentena camada de sobre-revestimento também não é um promotor de adesão, nãoobstante este fluoropolímero possa aderir esta camada a uma camadaadjacente que contém fluoropolímero durante o processo de cozimento, ouseja, para fornecer adesão entre revestimentos. Uma pequena quantidade depromotor de adesão pode estar presente na composição de sobre-revestimentoutilizada na presente invenção, entretanto, para obter adesão entrerevestimentos quando a camada sobre a qual a composição de sobre-revestimento é revestida não contiver fluoropolímero. Como a presença depromotor de adesão na camada formada a partir dessa composição tende a (a)prejudicar a propriedade não adesiva da superfície exposta dessa camada e (b)aumentar a dificuldade da aplicação por pulverização da composição na formade dispersão aquosa, a quantidade de promotor de adesão deverá ser a menorpossível. Preferencialmente, a quantidade de promotor de adesão presente nacomposição, quando presente, é de não mais de cerca de 8% em peso, demaior preferência não mais de cerca de 5% em peso, com base no peso dofluoropolímero na camada de sobre-revestimento. A composição pode sersubstancialmente livre de promotor de adesão, ou seja, que contém menos de2% em peso, preferencialmente menos de 1,5% em peso e, de maiorpreferência, menos de 1% em peso de promotor de adesão, em que estespesos são baseados no peso do fluoropolímero na composição.

O promotor de adesão geralmente não contém flúor. Promotoresde adesão típicos são os utilizados em camadas de primers, tais como sílicacoloidal e/ou polímeros termicamente estáveis, tipicamente denominadosaglutinantes de polímeros. Embora o aglutinante de polímero geralmente nãocontenha flúor, ele se adere ao fluoropolímero tão bem quanto o substrato aoqual o primer é aplicado. No caso presente, o promotor de adesão promoveadesão entre revestimentos, especialmente quando o primer, embora contenhaaglutinante polimérico, não contiver fluoropolímero. Aglutinantes de polímerospreferidos são aqueles que são solúveis ou solubilizados em água ou umamistura de água e solvente orgânico para o aglutinante, solvente este que émiscível com água. Esta solubilidade ajuda na mistura do aglutinante com ocomponente de fluoropolímero na forma de dispersão aquosa.

Um exemplo do componente aglutinante é o sal de ácidopoliâmico, que se converte em poliamidoimida (PAI) mediante cozimento dacomposição. Este aglutinante é preferido porque, na forma totalmenteimidizada obtida por meio de cozimento do sal de ácido poliâmico, esteaglutinante possui temperatura de serviço contínua de mais de 250°C. O sal deácido poliâmico geralmente é disponível na forma de ácido poliâmico quepossui viscosidade inerente de pelo menos 0,1, medida na forma de solução a0,5% em peso em N, N-dimetilacetamida a 30°C. Ele é dissolvido em umagente coalescente tal como N-metilpirrolidona e um agente redutor daviscosidade, tal como ácido furfurílico, e reagido com uma amina terciária,preferencialmente trietilamina, para formar o sal, que é solúvel em água,conforme descrito com mais detalhes na Patente US 4.014.834 (Concannon).

O meio de reação resultante que contém o sal de ácido poliâmico pode sermisturado em seguida com a dispersão aquosa de fluoropolímero e, como oagente coalescente e o agente redutor da viscosidade são miscíveis em água,a mistura produz uma composição de revestimento uniforme. A mistura podeser atingida por meio de simples mistura dos líquidos entre si sem utilizarexcesso de agitação, de forma a evitar a coagulação da dispersão aquosa defluoropolímero. Exemplos de outros aglutinantes apropriados para uso com apresente invenção incluem poliamidoimida (PAI), poliimida (PI), sulfeto depolifenileno (PPS), poliéter sulfona (PES), poliarileno-etercetona, polieterimidae óxido de poli(1,4 (2,6-dimetilfenila) comumente conhecido como óxido depolifenileno (PPO). Todas estas resinas são termicamente estáveis sobtemperatura de pelo menos 140°C. Polietersulfona é um polímero amorfo quepossui uma temperatura de uso sustentada (estabilidade térmica) de até 190°Ce temperatura de transição vítrea de 220°C. Poliamidoimida é termicamenteestável sob temperaturas de pelo menos 250°C e funde-se sob temperaturasde pelo menos 290°C. Sulfeto de polifenileno funde-se a 285°C. Poliarilenoéter-cetonas são termicamente estáveis sob temperaturas de pelo menos 250°C efundem-se sob temperaturas de pelo menos 300°C.

Por simplicidade, somente um aglutinante polimérico pode serutilizado para formar o componente promotor de adesão, quando presente, dacamada de sobre-revestimento. Diversos aglutinantes poliméricos, entretanto,também são contemplados para uso na presente invenção. Isso éparticularmente verdadeiro para o uso de aglutinante polimérico na camada deprimer. Os aglutinantes de polímeros preferidos são pelo menos um polímeroselecionado a partir do grupo que consiste de PAI, PES e PPS. Estapreferência aplica o aglutinante de polímero utilizado no primer θ no sobre-revestimento, caso promotor de adesão esteja presente no sobre-revestimento.

O revestimento não adesivo de acordo com a presente invençãopode conter outros materiais de carga que possuem valor de dureza Knoop demenos de 1200 em uma ou mais camadas que compõem o revestimento nãoadesivo. Cargas adicionais apropriadas incluem flocos de vidro, esferas devidro, fibra de vidro, silicato de alumínio ou zircônio, mica, flocos metálicos,fibra metálica, pós cerâmicos finos, dióxido de silício, sulfato de bário, talco etc.que poderão ser utilizados nas camadas de primer, sobre-revestimento e/ourevestimento superior. O revestimento não adesivo pode também conterpigmento, cuja quantidade dependerá da coloração desejada e do pigmentoespecífico utilizado. O pigmento pode estar presente em qualquer uma dentreas camadas de primer, sobre-revestimento e revestimento superior(composições) utilizadas na presente invenção.

Cada uma das camadas do revestimento não adesivo de acordocom a presente invenção pode ser aplicada seqüencialmente ao substrato pormeios convencionais, preferencialmente na forma de um meio líquido e, demaior preferência, em que o líquido do meio compreende água e a composiçãoaplicada ao substrato é uma dispersão aquosa. O primer pode ser qualquer dosprimers descritos no estado da técnica, que contêm tipicamente promotor deadesão, tal como descrito acima, e fluoropolímero como os ingredientesessenciais. Diversos aglutinantes de polímeros podem ser utilizados no primer, especialmente quando são desejadas certas propriedades de uso final, taiscomo flexibilidade, dureza ou proteção contra a corrosão. Combinaçõescomuns incluem PAI/PES, PAI/PPS e PES/PPS. O promotor de adesão noprimer pode também incluir uma combinação de diferentes promotores deadesão, tais como sílica coloidal e aglutinante de polímero.

O primer contém promotor de adesão e os promotores de adesãodescritos acima como sendo possivelmente utilizados no sobre-revestimentopodem ser utilizados no primer. Os promotores de adesão preferidos utilizadosno primer incluem pelo menos um dentre PAI, PES e PPS. O primer pode ounão conter, entretanto, grandes partículas de cerâmica e pode excluir fluoropolímero. Quando partículas de cerâmica grandes (tamanho médio depelo menos 10 pm) forem utilizadas na camada de primer, elas estão presentesem uma quantidade eficaz para aumentar a resistência à abrasão (SBAR seca)do revestimento não adesivo, em que o sobre-revestimento também contém aspartículas de cerâmica grandes. Tipicamente, isso necessitará da presença de pelo menos 3% em peso das partículas de cerâmica grandes na camada deprimer, com base no peso total da camada de primer (base sólida seca). Acamada de primer pode também conter até 60% em peso das partículas decerâmica grandes, com base no peso da camada de primer (base sólida seca).A camada de primer pode também conter endurecedor de filme inorgânico quepossui tamanho médio de partícula de menos de 5 pm, conforme descritoacima. O uso de um fluoropolímero na camada de primer é preferido, mas nãoé necessário para a prática da presente invenção. Desta forma, o primer podeser substancialmente livre de fluoropolímero, ou seja, conterá menos de 10%em peso de fluoropolímero, preferencialmente menos de 5% em peso defluoropolímero, com base no peso de sólidos na composição de camada deprimer. A referência a pesos sólidos no presente se refere ao peso após ocozimento.

Geralmente, o fluoropolímero compreenderá de 10 a 45% empeso da camada de primer, quando presente na camada de primer, pelo menos70% em peso da camada de revestimento intermediário e pelo menos 90% empeso da camada de sobre-revestímento. Todos estes percentuais em peso sãobaseados em sólidos.

Aplicações de rolo e pulverização que formam cada camada sãoos métodos de aplicação mais convenientes, dependendo do substrato sendorevestido com primer. Outros métodos de revestimento bem conhecidos, queincluem mergulhamento e revestimento com bobina, são apropriados. O sobre-revestimento pode ser aplicado por meio de métodos convencionais sobre acamada de primer antes da sua secagem. Quando as composições de primer esobre-revestimento forem dispersões aquosas, entretanto, a composição desobre-revestimento pode ser aplicada à camada de primer preferencialmenteapós a secagem ao toque. O mesmo é verdadeiro para aplicação da camadade revestimento superior ao sobre-revestimento, que então se torna a camadade revestimento intermediário do acabamento não adesivo. A composição derevestimento superior pode ser qualquer das composições de fluoropolímero derevestimento superior publicadas. Quando a camada de primer é elaborada pormeio da aplicação da composição de primer a partir de um solvente orgânico ea camada de sobre-revestimento é aplicada a partir de um meio aquoso, acamada de primer deverá ser seca de forma que todo o solvente incompatívelcom água seja removido antes da aplicação do revestimento superior. Aspropriedades de adesão do primer ao substrato e a adesão entre revestimentosmanifestar-se-ão mediante secagem e cozimento da camada de sobre-revestimento junto com a secagem e o cozimento do primer (presençaobrigatória) e revestimento superior (presença opcional) para formar oacabamento não adesivo sobre o substrato.

A estrutura em camadas composta resultante pode ser cozida para fundir todos os revestimentos ao mesmo tempo, para formar umacabamento não adesivo sobre o substrato. Quando o fluoropolímero for PTFE,prefere-se uma temperatura de cozimento alta e rápida, tal como por 5 minutos,sob temperatura inicial de 427°C que se eleva até 435°C. Quando ofluoropolímero no primer ou o sobre-revestimento for uma mistura dç PTFE e FEP1 tal como 50 a 70% em peso de PTFE e 50 a 30% em peso de FEP, atemperatura de cozimento pode ser reduzida para 415°C, elevando-se até427°C em 3 minutos (tempo total de cozimento).

O substrato revestido resultante possui preferencialmente umacamada de primer que possui não mais de 16 pm de espessura, de maiorpreferência de 8 a 13 pm de espessura. Preferencialmente, a camada derevestimento intermediário é mais espessa que a camada de primer e, de maiorpreferência, é pelo menos 50% mais espessa. A espessura da camada derevestimento intermediário após o cozimento pode ser de 12,5 a 15 pm. Após ocozimento, a camada de revestimento intermediário possui preferencialmenteuma espessura que é de não mais que a menor dimensão das partículas decerâmica presentes no revestimento intermediário e menos que a maiordimensão destas partículas. Preferencialmente, a camada de revestimentointermediário é de 15 a 23 pm e a camada de revestimento superior possui de5 a 12 pm de espessura. A espessura das camadas que contêm grandes partículas de cerâmica é medida pelo princípio de corrente parasita (ASTMB244) após o cozimento. Os valores de corrente parasita refletem uma médiados valores ao longo do substrato que incluem a altura da partícula grande e aprofundidade dos vales entre as partículas. Este método é adicionalmentedescrito em Métodos de Teste, conforme aplicado ao estabelecimento dascamadas de revestimento sobre um substrato na formação do revestimentonão adesivo. A espessura da camada de primer pode também ser medidasobre o revestimento não adesivo cozido por meio de seccionamento dosubstrato revestido, tal como frigideira, e medição da espessura a partir demicrografia obtida por meio de um microscópio eletrônico de varrimento (SEM).Utilizando SEM, pode-se fazer uma distinção entre a altura das partículasgrandes e a profundidade do vale entre as partículas. Valores SEM que relatama espessura do primer no vale entre as partículas são de cerca de 50% dosvalores de corrente parasita relatados.

O substrato utilizado na presente invenção pode ser um metalou cerâmica, cujos exemplos incluem alumínio, alumínio anodizado, açoenrolado a frio, aço inoxidável, esmalte, vidro e pirocerâmica. Estesmateriais podem formar todo o substrato ou, no caso de materiaiscompostos, apenas a superfície do substrato. O substrato pode ser macio,ou seja, possui um perfil de superfície de menos de 1,25 pm, conformemedido por um aparelho de teste de superfície modelo RT 60 fabricadopela Alpa Co. de Milão, Itália, e necessita ser limpo. Para pirocerâmica ealguns vidros, os resultados aprimorados são obtidos por meio da ativaçãoda superfície de substrato tal como por leve corrosão química, que não évisível a olho nu, ou seja, a superfície ainda é macia. O substrato podetambém ser tratado quimicamente com um agente de adesão tal comorevestimento úmido de sal de ácido poliâmico, conforme descrito naPatente US 5.079.073 de Tannenbaum.

Produtos que possuem acabamentos não adesivos de acordocom a presente invenção incluem utensílios de cozinha, utensílios de forno,cozedores de arroz e seus insertos, potes de água, placas isoladas de ferro,condutores, calhas, superfícies de rolo, lâminas de corte etc.Métodos de Teste

Teste SBAR seco

Um substrato revestido não adesivo é avaliado para determinar aresistência à abrasão dos revestimentos não adesivos utilizando o teste SBAR.

Este teste baseia-se na Especificação Padrão Britânica para utensílios decozinha BS 7069: 1988, em que o sistema de revestimento é submetido a umaalmofada abrasiva fixada sobre um braço vertical com movimento horizontalrecíproco. O aparelho realiza um movimento horizontal recíproco de braço de100 mm ± 5 mm a partir do centro do cilindro sob velocidade média de ± 10m/min. A almofada abrasiva (3M Scotch-Brite 7447) é uma teia de nylonaleatória impregnada com resina fenólica e oxido de alumínio fixado ao cilindroe carregado para aplicar uma força total de ± 15 N (massa do braço + peso docorpo = 4,5 kg) sobre o revestimento. A amostra de teste é preparada por meiode revestimento de um substrato, conforme explicado nos Exemplos, comsecagem e cozimento conforme o especificado.

O substrato revestido é testado conforme preparado, semlavagem. O substrato revestido é fixado sobre um suporte fixo e a almofadaabrasiva carregada é aplicada sobre a superfície não adesiva. A amostra émantida estacionária e o braço de almofada abrasiva é movido para a frente epara trás ao longo de uma distância de 50 mm ± 2,5 mm sobre os dois lados doponto central do cilindro.

A almofada abrasiva é girada após 250 ciclos e renovada apósoutros 250 ciclos. Este procedimento prossegue até que o metal seja visível e,em seguida, é registrada a quantidade de ciclos para rompimento dorevestimento. O rompimento do revestimento é o ponto final do teste.

Teste de liberação

A frigideira revestida não adesiva é aquecida até a faixa de 190°Ca 200°C e mantida nesta faixa de temperatura conforme medido por meio deum pirômetro de contato sobre a superfície de substrato ao longo de todo oteste. Um ovo é frito em uma frigideira não temperada. Para conduzir o teste,um ovo é quebrado sobre a frigideira e cozido por 3 minutos. O ovo é erguidocom uma espátula e a frigideira é inclinada para permitir o deslizamento doovo. É determinada a facilidade com que o ovo desliza. A frigideira retorna parao queimador e o ovo é virado. A gema do ovo é rompida com uma espátula e oovo é cozido por mais dois minutos. O ovo é novamente erguido com umaespátula e a facilidade com que a espátula remove o ovo do revestimento nãoadesivo é a avaliação de liberação para o revestimento. Este teste de liberaçãoé repetido após cada 7500 ciclos do teste SBAR realizado sobre o revestimentonão adesivo. Para todos os revestimentos não adesivos dos Exemplos aseguir, incluindo os revestimentos comparativos, o ovo foi facilmente removidoda superfície não adesiva pela espátula ao longo da vida do revestimento noteste SBAR, até o momento em que o metal do substrato torna-se visível pelaprimeira vez. A exceção a esta observação é o revestimento não adesivo doExemplo 12 na Tabela 8, em que a liberação começou a deteriorar-se após45.000 ciclos.

Espessura de filme seco (DFT):A espessura de revestimento cozido é medida com uminstrumento de espessura de filme, tal como Fisherscope, com base noprincípio de corrente parasita (ASTM B244). Devido à presença de grandespartículas nos revestimentos, a determinação da espessura é realizadasobre cupons colocados na frigideira. Para preparar os cupons, um cupomé fixado à frigideira de metal e dois pontos adjacentes são colados com fitaantes de qualquer aplicação do revestimento. O primer é aplicadoconforme especificado nos exemplos e uma fita é removida para expor ometal bruto sobre o qual é colocado um segundo cupom. O revestimentointermediário é aplicado em seguida e a segunda fita é removida paraexposição, sobre a qual é aplicado um terceiro cupom. A medição doprimeiro cupom fornece espessura total de todos os três revestimentos(primer, revestimento intermediário e revestimento superior). A medição dosegundo cupom fornece espessura do revestimento intermediário e revestimento superior. A medição do terceiro cupom fornece a espessurado revestimento superior. Valores individuais de espessura de primer eespessura de revestimento intermediário são calculados por meio desubtração. A espessura do primer é determinada subtraindo-se o valor daespessura do segundo cupom do primeiro cupom. A espessura de revestimento intermediário é determinada subtraindo-se a espessura doterceiro cupom do segundo cupom.

Fluoropolímero

Dispersão de PTFE: dispersão de fluoropolímero DuPont TFEcom teor de sólidos de 59 a 61% em peso e RDPS de 170 a 210 nm. Dispersão de fluoropolímero PTFE grau 30 é disponível por meio da DuPont Company1Wilmington DE.

Dispersão de FEP: dispersão de fluoropolímero TFE/HFPcom teor de sólidos de 54,5 a 56,5% em peso e RDPS de 150 a 210 nm,em que a resina possui teor de HFP de 9,3 a 12,4% em peso e velocidade de fluxo de fusão de 11,8 a 21,3 g/10 min medida a 372°C por meio dométodo de ASTM D-1238 modificado conforme descrito na Patente US4.380.618.

Dispersão de PFA: dispersão de fluoropolímero DuPont PFA comteor de sólidos de 58 a 62% em peso e RDPS de 185 a 245 nm, em que a resina possui teor de PPVE de 2,9 a 3,6% em peso e velocidade de fluxo defusão de 1,3 a 2,7 g/10 min medida a 372°C por meio dos métodos de ASTMD-1238 modificados conforme descrito na Patente US 4.380.618.Fluoropolímero PFA com grau de dispersão 335 é disponível por meio daDuPont Company1 Wilmington DE.

Aglutinante de polímeroPAI é poli(amidoimida) Torlon® AI-10 (polímeros da SolvayAdvanced), uma resina sólida (que pode ser revertida para sal poliâmico) quecontém de 6 a 8% de NMP residual.

Sal de ácido poliâmico geralmente é disponível na forma deácido poliâmico que possui viscosidade inerente de pelo menos 0,1conforme medido na forma de solução a 0,5% em peso em N, N-dimetilacetamida a 30°C. Ele é dissolvido em um agente coalescente talcomo N-metil pirrolidona e um agente redutor da viscosidade, tal comoálcool furfurílico, e reagido com uma amina terciária, preferencialmentetrietil amina para formar o sal que é solúvel em água, conforme descritocom mais detalhes na Patente US 4.014.834 (Concannon).

Carboneto de silício

Utiliza-se carboneto de silício fornecido pela ElektroschemelzwerkKempten GmbH (ESK)1 Munique, Alemanha.

P 1200 = tamanho médio de partícula de 15,3 ± 1 μm.

P 600 = tamanho médio de partícula de 25,8 ± 1 μm.

P 400 = tamanho médio de partícula de 35,0 ± 1,5 μm.

P 320 = tamanho médio de partícula de 46,2 ±1,5 μm.

F1000-D = tamanho médio de partícula de 5 a 7 μm.

O tamanho médio de partícula é medido por meio desedimentação utilizando Padrão FEPA 43-GB 1984R 1993 resp. ISO 8486 deacordo com informações oferecidas pelo fornecedor.

óxido de alumínio

O óxido de alumínio (partículas pequenas) é fornecido pelaAluminum Corporation of America - Grau SG A-16 com tamanho médio departícula de 0,35 a 0,50 μm.Exemplos

Um sistema não adesivo com três revestimentos representativoda presente invenção é pulverizado sobre frigideiras de teste de alumínio macioque tenham sido tratadas apenas por meio de lavagem para remover graxa,mas sem serem encrespados mecanicamente. As composições de dispersãoaquosa do primer, revestimento intermediário e revestimento superior sãorelacionadas nas Tabelas 1, 2, 3 e 4, respectivamente.

Tabela 1

Composições de Primers Α. B ε C

<table>table see original document page 25</column></row><table><table>table see original document page 26</column></row><table>

O primer A contém fluoropolímero e SiC. O primer B contémfluoropolímero, mas não SiC. O primer C contém SiC1 mas não fluoropolímero.

Tabela 2

Composições de Revestimento Intermediário A. B

<table>table see original document page 26</column></row><table><table>table see original document page 27</column></row><table>

O revestimento intermediário A não contém SiC e o revestimentointermediário B contém SiC.Tabela 3

Composições de Revestimento Intermediário CaJ

<table>table see original document page 28</column></row><table>

Os revestimentos intermediários C, D, E, F e J contêmaproximadamente a mesma quantidade de SiC1 mas possuem tamanhosmédios de partícula diferentes. Os revestimentos intermediários G, H e Icontêm SiC com o mesmo tamanho médio de partícula mas em quantidadesdiferentes.

Tabela 4

<table>table see original document page 28</column></row><table><table>table see original document page 29</column></row><table>

O primer é pulverizado sobre o substrato de alumínio e seco a 66°Cpor 10 minutos. O revestimento intermediário é pulverizado sobre o primer seco. Orevestimento superior é aplicado (pulverizado) úmido sobre úmido ao revestimentointermediário. O revestimento é forçado a secar a 149°C por 10 minutos e curadoem seguida a 427°C por 5 minutos. A espessura do filme de revestimento seco(DFT) para primer/revestimento intermediário/revestimento superior é determinadapor meio de cupons utilizando a análise de corrente parasita descrita acima.Geralmente, as espessuras são, para o primer, 7,8 a 13,8 pm/revestimentointermediário, 15,5 a 20,5 pm/revestimento superior, 5 a 12 pm.

Os Exemplos apresentados nas tabelas abaixo exibem umaresistência à abrasão do sistema com três revestimentos com quantidades etamanhos variáveis de partículas de SiC no revestimento intermediário dosistema de revestimento. Frigideiras de teste revestidas não adesivas sãosubmetidas a teste SBAR seco para avaliar a resistência à abrasão.Partículas de SiC no revestimento intermediário - percentual de cargaOs resultados do teste de abrasão de um sistema com trêsrevestimentos com partículas de SiC no revestimento intermediário sãoexibidos na Tabela 5. O tamanho de partícula de SiC é mantido a 25,8 pmenquanto varia o percentual em peso. Maior aperfeiçoamento dos resultadosde SBAR seco é observada mesmo com pequenas quantidades de SiC eaumenta com carga mais alta de partículas de SiC. Nenhuma partícula de SiCestá presente no primer utilizado (Primer B).Tabela 5

Desempenho com Base em Carga de SiC em Revestimento Intermediário

<table>table see original document page 30</column></row><table>

Partículas de SiC no revestimento intermediário - efeito do tamanho departículas

Os resultados do teste de abrasão de um sistema com trêsrevestimentos com partículas de SiC no revestimento intermediário sãoexibidos nas Tabelas 6 e 7. O tamanho de partículas de SiC no revestimentointermediário varia na faixa de 5 a 7 μm até 46 μm na razão de carga de cercade 12% em peso no filme seco. Na Tabela 6, as amostras também contêmpartículas de SiC no primer, em que estas partículas possuem um tamanho departícula de 25,8 pm. Na Tabela 7, as amostras não contêm partículas de SiCno primer. Os resultados exibem melhores resultados de SBAR seco de todasas amostras que possuem partícula acima de 14 μm no revestimentointermediário, com resultados surpreendentemente superiores para amostrasque contêm partículas de SiC na faixa de 20 a 30 pm no revestimentointermediário. A comparação do Exemplo Comparativo 2, em que o primercontém 19,30% em peso de SiC1 com o Exemplo 1 da Tabela 5, em que nenhuma partícula de SiC está presente no primer e apenas 3,98% em peso deSiC estão presentes no revestimento intermediário, revela a eficácia muitomaior da presença das partículas de SiC grandes no revestimento intermediáriocom relação ao primer. O revestimento do Exemplo 1 exibe mais de 40% demelhoria em resistência à abrasão SBAR sobre o Exemplo Comparativo 2 com menos de 25% da quantidade de SiC utilizada no primer do ExemploComparativo 2.

Tabela 6

Desempenho com Base no Tamanho de Partículas de SiC em Revestimento

<table>table see original document page 31</column></row><table>70<table>table see original document page 32</column></row><table>

Cálculo do aumento percentual: ((29,0 -18,4) + 18,4) χ 100

Tabela 7

Desempenho com Base no Tamanho de Partículas de SiC no RevestimentoIntermediário Sem SiC no Primer

<table>table see original document page 32</column></row><table><table>table see original document page 33</column></row><table>

Comparação de sistema com ε sem fluoropolímero em primer

Os resultados do teste de abrasão de um sistema com trêsrevestimentos com os primers A (fluoropolímero) e C (sem fluoropolímero),ambos revestidos com camada intermediária B (13,2% em peso de SiC combase no peso combinado de SiC e fluoropolímero) são exibidos na Tabela 8. Otamanho médio de partícula de SiC no revestimento intermediário é de 25,8 pm.

Tabela 8

Camada de Primer Com/Sem Fluoropolímero

<table>table see original document page 33</column></row><table>

Em outro Exemplo da presente invenção, um primer que nãocontém fluoropolímero é utilizado em combinação com um revestimentointermediário que não contém promotor de adesão. O primer é similar ao primerC, exceto pelo fato de que o SiC é inteiramente P600, ou seja, compõe 25,2%em peso do peso seco da composição de primer. O revestimento intermediárioé similar ao revestimento intermediário D, exceto pelo fato de que a quantidadede SiC é de 11,7% em peso com base no peso seco da composição. Como nocaso do revestimento intermediário D, a composição de revestimentointermediário utilizada neste Exemplo não contém o promotor de adesão PAI. Orevestimento superior é a mesma composição da Tabela 4. As composições doprimer, revestimento intermediário e revestimento superior são aplicadasseqüencialmente a um substrato (frigideira de alumínio) da mesma formadescrita acima para formar um revestimento não adesivo sobre o substrato. Asespessuras de revestimento (seco) são de 11,3 μm para a camada de primer,19 pm para a camada de revestimento intermediário e 9,3 pm para a camadade revestimento superior. O resultado do teste SBAR sobre este revestimento éde 39.000 ciclos.

Claims

1. SUBSTRATO, caracterizado pelo fato de que possui umrevestimento não adesivo sobre ele, que compreende um sobre-revestimento eum primer que adere o mencionado sobre-revestimento ao mencionadosubstrato, em que o mencionado sobre-revestimento compreendefluoropolímero e uma quantidade eficaz de partículas de cerâmica quepossuem tamanho médio de partícula de pelo menos 10 pm para aumentar aresistência à abrasão do mencionado revestimento conforme determinado pormeio do método SBAR seco.

2. SUBSTRATO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a mencionada quantidade das mencionadaspartículas de cerâmica é de pelo menos 3% em peso com base no pesocombinado das mencionadas partículas de cerâmica e do mencionadofluoropolímero no mencionado sobre-revestimento.

3. SUBSTRATO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o mencionado primer também contém partículasde cerâmica que possuem um tamanho médio de pelo menos 10 μηι.

4. SUBSTRATO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o mencionado primer compreende um promotorde adesão e, opcionalmente, fluoropolímero.

5. SUBSTRATO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o mencionado revestimento não adesivo incluium revestimento superior que compreende fluoropolímero e é livre demencionadas partículas de cerâmica.

6. SUBSTRATO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o endurecedor de filme inorgânico estáadicionalmente presente em pelo menos um dentre o mencionado primer e omencionado sobre-revestimento, em que o mencionado endurecedor de filmeinorgânico possui um tamanho de partícula de menos de 5 pm.

7. SUBSTRATO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a espessura do mencionado sobre-revestimentoé pelo menos 50% maior que a espessura do mencionado primer.

8. SUBSTRATO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o mencionado primer possui uma espessura decerca de não mais de 5,1 a 16 pm (0,6 mils) e o mencionado sobre-revestimento possui uma espessura de 15 a 23 pm (0,6 a 0,9 mils).

9. SUBSTRATO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o mencionado sobre-revestimento contém umpromotor de adesão em quantidade de até 10% em peso com base no peso domencionado fluoropolímero.

10. SUBSTRATO, de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fato de que o mencionado promotor de adesão éselecionado a partir do grupo que consiste de poliamidoimida, poliéter sulfona esulfeto de polifenileno.

11. SUBSTRATO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o mencionado sobre-revestimento ésubstancialmente livre de promotor de adesão.

12. COMPOSIÇÃO, aplicável para o fornecimento de umrevestimento resistente à abrasão não adesivo sobre uma superfície,caracterizada pelo fato de que compreende um fluoropolímero e umaquantidade eficaz de partículas de cerâmica que possuem um tamanho médiode pelo menos 10 pm para aumentar a resistência à abrasão do mencionadorevestimento sobre a mencionada superfície em pelo menos 10%, conformedeterminado por meio do método de SBAR seco, em que a mencionadacomposição contém opcionalmente um promotor de adesão em umaquantidade de até 10% em peso do peso do mencionado fluoropolímero.

13. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 12,caracterizada pelo fato de que a quantidade do mencionado fluoropolímero éeficaz para fornecer um filme contínuo no qual as mencionadas partículas decerâmica são dispersas mediante aplicação da mencionada composição àmencionada superfície para formar o mencionado revestimento, em que asmencionadas partículas de cerâmica presentes na mencionada composiçãoconstituem pelo menos 3% em peso até o peso combinado do mencionadofluoropolímero e das mencionadas partículas de cerâmica.

14. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que contém adicionalmente partículas deendurecedor de filme inorgânico que possuem um tamanho médio de partículade menos de 5 μm.

15. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 12,caracterizada pelo fato de que as mencionadas partículas de cerâmicapossuem dureza Knoop de pelo menos 1200.

16. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 12,caracterizada pelo fato de que o mencionado promotor de adesão é pelomenos um polímero selecionado a partir do grupo que consiste depoliamidoimida, poliéter sulfona e sulfeto de polifenileno.