CN102551547A - 包括以聚酯硅漆为基础的外涂层的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种加热装置(1)，其包括支架(2)，该支架具有外表面(22)，该外表面由外涂层(3)覆盖。根据本发明，外涂层(3)包括自动成网状结构漆层，该自动成网状结构漆层包括聚酯硅树脂和氨基硅烷。本发明还涉及一种制造该装置的方法。

Description

包括以聚酯硅漆为基础的外涂层的装置
技术领域
本发明一般涉及一种装置，尤其烹饪装置，其包括支架，该支架的外表面具有聚酯漆制成的外涂层，该外涂层对一些诸如在自动餐具洗涤机中使用的除垢剂具有改善的耐受性。
背景技术
在烹饪装置领域，已知在装置外壁上施加釉制装饰物。这典型地是通过转印法施加的，然后在介入典型地700℃和800℃之间的高温下烘烤，以便使釉玻璃化并由此确保装饰物在其支架上的附着和机械强度。
然而，釉制装饰物具有两个主要缺点。第一个缺点是碱性介质制成的釉的坏的强度，这导致在自动餐具洗涤机的几个洗涤循环以后快速褪色。第二个缺点是：釉制装饰物不能施加在任何支架上。事实上，如果通过转印法将釉制装饰物施加在不锈钢制成的装置的支架上，在介于700℃和800℃之间的高温下烘烤(这对于使釉玻璃化是必需的)必然导致支架的氧化，而该支架应该是光亮的。这需要补充的修整操作并具有美学上的限制：事实上，在该支架上考虑经过打磨或喷沙处理的表面效果是不可能的。
发明内容
因此，本发明旨在提供一种包括外涂层的装置，该涂层耐受在自动餐具洗涤机中使用的除垢剂并且无需在高温下烘烤来确保其在支架上的附着和好的机械强度。
为此，发明人提出一种以聚酯硅树脂为基础的自动成网状结构漆，在介于100℃和300℃之间的温度下的简单干燥以后产生附着在支架上的光滑且绷紧(即具有良好的机械强度)的层。这是由于在漆的混合物中加入了氨基硅烷，该氨基硅烷具有在存在空气湿度的情况下形成网状结构的特性。在介于100℃和300℃之间的温度下(在一分钟时间的情况下)的干燥允许网状结构形成的开始以及随后三分钟内的元件的操作。
就本申请而言，自动成网状结构漆是指一种在无需添加成网状结构化学剂就可实现网状结构的漆。
就本申请而言，成网状结构化学剂是指烘烤剂，其在介于100℃和300℃之间的温度下的干燥或烘烤过程时促使进入或调节聚合物链之间的网状结构形成的反应。
为了实现外涂层(尤其是保护涂层)，使用以聚酯树脂为基础的有树脂特性的合成物在现有技术中是已知的。
因此，例如国际申请WO97/12004描述了一种涂料类型的涂层，其在5％至60％的重量上包括至少一种聚丙烯酸-聚酯树脂，且在1％至35％的重量上包括至少一种聚丙烯酸-硅氧烷树脂。该涂层尤其使用在汽车维护的漆的领域。因此，其尤其适于通过喷漆维修汽车，以及适于汽车车身的喷漆，因为该涂层可在低温(尤其是在环境温度)下变硬，并且具有相当短的变硬时间。该涂层在使用过程中不能加热，如对于烹饪装置(尤其长柄平底锅、平底锅等等)的通常情况下的加热。
此外，欧洲专利申请EP0329260描述了一种涂层的有树脂特性的混合物，其在重量上包括3％至70％的有机聚硅氧烷，且在重量上包括30％至97％的树脂，该树脂包括羟基组，例如聚酯树脂，以及网状结构形成剂，该网状结构形成剂例如是异氰酸盐或二元酸酐。EP0329260的涂层尤其用于一些应用，其中，特别要求对坏天气的耐受以及耐久性。没有涉及烹饪装置领域并且因此没有涉及对洗涤机的耐受。此外，该涂层具有以下缺点：需要使用网状结构形成剂，这不是装饰物涂层所需要的。此外，网状结构形成剂的存在具有长时间保持涂层的效果。
本发明的目的是克服现有技术的全部或部分缺点，即通过在支架上形成一层外涂层，其中加入氨基硅烷，这允许使得聚酯硅(polyester-silicone)树脂在200℃的温度下形成网状结构，该温度小雨不锈钢的氧化温度。
更具体地，本发明的目的是提供一种加热装置，其包括支架，所述支架具有外表面，所述外表面由外涂层覆盖，其特征在于，所述外涂层包括自动成网状结构漆层，所述自动成网状结构漆层包括聚酯硅和氨基硅烷。
本发明的加热装置是指具有自身加热系统的装置或者通过外部系统加热大的装置(例如长柄平底锅或平底锅类型的烹饪装置)，并且其能够将该系统提供的热能传递给材料或第三方目标(尤其在烹饪装置情况下的食物)。
更具体地，本发明的目的是提供一种加热装置，其包括支架，所述支架具有外表面，所述外表面由外涂层覆盖，其特征在于，所述外涂层包括自动成网状结构漆层，所述自动成网状结构漆层包括聚酯硅和氨基硅烷。
本发明的支架的外表面是指朝向外部介质定向的支架表面。
构成外涂层的自动成网状结构漆层完全耐受在洗涤机中使用的除垢剂(或洗涤剂)。
氨基硅烷有助于在低温下的网状结构形成以及层在支架上的附着。作为在本发明范围内可使用的氨基硅烷例如是氨丙基三乙氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
有利地，根据本发明的装置的外涂层配备有装饰物，所述装饰物包括至少一种装饰图案。
在这种情况下，根据本发明的装置的第一优选实施方式，外涂层配备有装饰物，所装饰物的述装饰图案由所述支架的外表面的宏观构造构成(例如在铝制支架的情况下通过磨刷形成)，并且所述外涂层是透明的(即，没有任何视觉上非透明化学物质(颜料、涂料))，以便使表面构造可见。
根据第二实施方式，外涂层配备有装饰物，外涂层构成具有至少一种着色图案的装饰物，其由所述自动成网状结构漆层的一部分或全部构成并且还包括视觉上非透明的化学物质(因此使得漆层近似不透明)。
在根据本发明的装置的装饰物的外层中使用的视觉上非透明的化学物质可以是耐热涂料、热铬涂料、片状物以及它们的混合物。
可以考虑不同类型的根据本发明的装置，其具有不同的形状并且由不同的材料制成。
因此，支架可以由选自金属、木材、玻璃、陶瓷和塑料中的材料制成。
优选地，所述支架是金属支架，该金属支架由以下材料制成：经过阳极氧化处理或未经过阳极氧化处理的铝、或者经过抛光、打磨或微珠处理、喷沙处理、化学方法处理的铝、或者抛光、打磨或微珠处理的不锈钢、或者铸铁、或者经过锻打或抛光的铜。
至于形状，支架应当具有装置的最终形状，因为在沉积外涂层以后不能进行冲压。
在烹饪领域中，可以考虑不同形状的支架，尤其包括凹的内面和凸的外面的罩(calotte)，所述内面被设置在能够放置在所述装置内的食物一侧，并且所述外面被朝向热源设置。
作为根据本发明的烹饪装置的非限定性实施例，尤其是指以下烹饪装置：平底锅，长柄平底锅，炒菜锅，炒锅，薄饼煎锅，烧烤锅，然而不包括用于糕点的模具和盘以及用于露天烧烤架的盘和架子。
还可以考虑其他类型的支架，这些支架没有限定在烹饪领域。因此，根据本发明的装置还可以考虑家用电器装置，或者用于交通工具的塑料制成的组件。
本发明的另一个目的是提供一种制造加热装置的方法，该方法包括以下步骤：
a)提供具有外表面的支架，然后
b)在所述支架的外表面上实现涂层，
所述方法的特征在于，所述外涂层的实现包括以下步骤：
b1)制备自动成网状结构漆混合物，该自动成网状结构漆混合物包括聚酯硅和氨基硅烷；
b2)在所述支架的外表面的全部或部分上施加至少一层自动成网状结构漆混合物，该至少一层自动成网状结构漆混合物的厚度介于15微米和40微米之间；然后
b3)在介于100℃和200℃之间的温度干燥和/或烘烤自动成网状结构漆层，以便获得一外涂层，该外涂层的厚度介于10微米和30微米之间。
干燥/烘烤时间取决于温度：有利地，在100℃时干燥3分钟，然而在200℃时仅需干燥1分钟。
根据本发明的优选实施方式，自动成网状结构漆混合物相对于混合物的总重量在重量上包括90.9％的聚酯硅树脂并且在重量上包括0.1％的氨基硅烷。
氨基硅烷有助于在低温下形成网状结构以及层在支架上的附着。因此，在200℃的温度下烘烤之前，支架上的漆层被预形成网状结构并且以足以用来操作的方式附着在支架上。
在施加自动成网状结构漆混合物以后，在介于100℃和200℃之间的温度下进行烘烤，200℃小于不锈钢的氧化温度。该条件是必须的以便避免以下两种操作之一：
-用于去除该氧化的表面处理操作，
-在还原气体下对装饰物进行烘烤以便避免氧化。
因此，漆的烘烤条件被选择为烘烤的漆(尤其通过180℃的烘烤)可以支撑洗涤机的几个循环。在平底锅类型的烹饪装置的情况下，其在使用时能够升到足够高的温度保持足够的时间，以便完成漆的烘烤，并且由此实现网状结构的形成。
此外，短时间的烘烤允许使漆聚合而无需在其基底上的额外操作(再一次烘烤)。第二个优点是用于实现该涂层的能量的节省。
有利地，根据本发明的方法还包括在所述支架的外表面上实现装饰物的步骤，所述装饰物包括至少一种装饰图案。
根据本方法的第一优选实施方式，装饰图案由所述支架的外表面的宏观构造实现(尤其在铝制支架的情况下通过磨刷实现)，并且所述自动成网状结构漆混合物没有视觉上非透明的化学物质，以便在施加以及干燥之后形成透明的层。
根据第二优选实施方式，外涂层构成具有至少一种装饰图案的装饰物层，所述装饰图案由自动成网状结构漆层的一部分或全部构成，所述自动成网状结构漆层还包括视觉上非透明的化学物质。
在根据本发明方法中使用的加热装置如上述所限定的那样，并且视觉上非透明的化学物质也如以上定义的那样。
附图说明
参照附图，根据以下给出的以非限定性实施例表示的本发明的实施方式的说明，将更好地了解本发明的优点和特征，在附图中：
图1示出了根据第一实施例的本发明烹饪装置的剖视图，以及
图2示出了根据第二实施例的本发明烹饪装置的剖视图。
具体实施方式
图1和图2中同样的参考标号表示同样的元件。
在这些附图中，作为根据本发明的烹饪装置的例子，示出了长柄平底锅，该平底锅包括以凹形罩表示的金属支架，和握持手柄5.
支架2包括内面21和外面22，该内面是朝能够容纳在平底锅1内的食物一侧定向的面，该外面22朝向外部热源设置。外面22由以聚酯硅树脂和氨基硅烷为基础的外涂层3覆盖，该涂层配备有装饰物4，该装饰物包括至少一种图案41。
对于图1所示的实施例，图案41由支架2的外表面22的宏观构造构成，外涂层3的层是透明的以使表面结构41可见。
对于图2所示的实施例，装饰物4由自动成网状结构漆层的一部分构成，所述自动成网状结构漆层还包括视觉上非透明的化学物质。
对于分别在图1和图2中示出的这两个实施例内面21覆盖有防粘涂层6，其厚度有利地介于30和45微米之间。该防粘涂层6可以是包含至少一种耐热树脂的涂层，该耐热树脂耐受至少200℃的温度，或者该防粘涂层6可以是由溶胶-凝胶材料构成的涂层。该耐受至少200℃的温度的耐热树脂有利地是碳氟树脂，其优选地选自以下材料：聚四氟乙烯(PTFE)，四氟乙烯和全氟丙基乙烯基醚的共聚物(PFA)，四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物(PEP)，以及它们的混合物。
例子
产品
-UNION CARBIDE公司的以商业名称为A1100销售的γ-氨丙基三乙氧基硅烷，
-60％干萃取的聚酯硅树脂，
-由UNIVAR销售的乙酸丁基卡必醇酯(acétate de butyldiglycol)(溶剂)，
-浓缩剂：UNIVAR销售的膨润土(Bentone)SD2(允许获得稳定的粘度)，
-由BYK销售的增湿添加剂，商业名称BYK 101(用于改善涂料的湿润)
-稳定剂(agent d’étalement)：由UNIVAR销售的PA56，
-白涂料：由UNIVAR销售的TiO2。
支架
-不锈钢罩(INOX 441或INOX JY21CT)。
试验
附着
外涂层在支架上的附着(在罩的外面的上的情况下)通过网格附着试验来评估，其按照ISO2409标准，浸入水中三个小时。
对洗涤机的除垢剂的耐受性
在存在商业除垢剂的情况下，装置在55℃承受洗涤的完整循环，除垢剂例如是PROCTER&GAMBLE公司的以商业名称“cascade”销售的产品。
例子1：配备有以聚酯硅树脂和氨基硅烷为基础的装饰物的根据本发明的装置的实现。
通过混合以下组分实现根据本发明的外涂层的混合物：
-60％干萃取的聚酯硅树脂：70-90
-PTEE粉末：4-8
-A1100：4-8
-乙二醇(Diol)：8-12
-浓缩剂：0.1-0.3
-增湿添加剂：0.1-0.3
-稳定剂：0.1-0.3
-涂料：17-21
作为支架的示例，使用不锈钢罩，通过盖印法(tampographie)施加该涂层混合物，以便获得15微米至40微米的湿厚度层。
然后，将被涂层的罩置于200℃下进行烘烤两分钟，由此获得耐受洗涤机且良好地附着于支架的装饰物。
如此获得的装置在附图中示出。
作为对照的例子2：实现与例子1中的装置相同的装置，其具有装饰物，该装饰物以聚酯硅树脂为基础但是没有氨基硅烷。
通过混合以下组分实现与例子1相似但没有氨基硅烷的外涂层的混合物：
-60％干萃取的聚酯硅树脂：70-90
-PTEE粉末：4-8
-乙二醇(Diol)：12-20
-浓缩剂：0.1-0.3
-增湿添加剂：0.1-0.3
-稳定剂：0.1-0.3
-涂料：17-21
作为支架的示例，使用不锈钢罩，通过盖印法施加该涂层混合物，以便获得15微米至40微米的湿厚度层。
然后，将被涂层的罩置于250℃下进行烘烤十分钟，由此获得耐受洗涤机且良好地附着于支架的装饰物。
因此，获得了与例子1相比较的结果，然而250℃下进行烘烤十分钟是必须的，以便对没有氨基硅烷进行补偿。
作为对照的例子3：实现与例子1中的装置相同的装置，其具有装饰物，该装饰物以聚酯硅树脂为基础但是没有氨基硅烷。
实现与例子2相同的混合物，通过盖印法将该涂层混合物施加在不锈钢罩的外表面上，以便获得15微米至40微米的湿厚度层。
然后，将被涂层的罩置于200℃下进行烘烤两分钟，由此获得比例子2稍差的耐受洗涤机的装饰物。

Claims (14)

1.一种加热装置(1)，其包括支架(2)，所述支架具有外表面(22)，所述外表面由外涂层(3)覆盖，其特征在于，所述外涂层(3)包括自动成网状结构漆层，所述自动成网状结构漆层包括聚酯硅树脂和氨基硅烷。
2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述外涂层(3)配备有装饰物(4)，所述装饰物包括至少一种装饰图案(41)。
3.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于，所述装饰图案(41)由所述支架(2)的外表面(22)的宏观构造构成，并且所述外涂层(3)是透明的，以便使表面构造(41)可见。
4.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于，所述外涂层(3)构成具有至少一种装饰图案(41)的装饰物，所述装饰图案(41)由所述自动成网状结构漆层的一部分或全部构成并且还包括视觉上非透明的化学物质。
5.根据权利要求4所述的加热装置，其特征在于，所述视觉上非透明的化学物质选自耐热涂料、热铬涂料、片状物以及它们的混合物。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的加热装置，其特征在于，所述加热装置构成烹饪装置(1)，所述烹饪装置包括支架(2)，所述支架具有凹的内表面(21)和凸的外表面(22)，所述内表面被设置在能够放置在所述装置(1)内的食物一侧，并且所述外表面被朝向热源设置。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的加热装置，其特征在于，所述支架(2)由一材料制成，该材料选自金属、玻璃和塑料材料。
8.根据权利要求7所述的加热装置，其特征在于，所述支架是金属支架，该金属支架由以下材料制成：经过阳极氧化处理或未经过阳极氧化处理的铝、或者经过抛光、打磨或微珠处理、喷沙处理、化学方法处理的铝、或者抛光、打磨或微珠处理的不锈钢、或者铸铁、或者经过锻打或抛光的铜。
9.一种制造加热装置的方法，该方法包括以下步骤：
a)提供具有外表面(22)的支架(2)，然后
b)在所述支架(2)的外表面(22)上实现涂层(3)，
所述方法的特征在于，所述外涂层(3)的实现包括以下步骤：
b1)制备自动成网状结构漆的混合物，该自动成网状结构漆混合物包括聚酯硅和氨基硅烷；
b2)在所述支架的外表面的全部或部分上施加至少一层自动成网状结构漆混合物，该至少一层自动成网状结构漆混合物的厚度介于15微米和40微米之间；然后
b3)在介于100℃和200℃之间的温度干燥和/或烘烤自动成网状结构漆层，以便获得一外涂层，该外涂层的厚度介于10微米和30微米之间。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在所述支架(2)的外表面上实现装饰物(4)的步骤，所述装饰物包括至少一种装饰图案(41)。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述装饰图案(41)由所述支架(2)的外表面(22)的宏观构造实现，并且所述自动成网状结构漆混合物没有视觉上非透明的化学物质。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述外涂层(3)构成具有至少一种装饰图案(41)的装饰物(4)层，所述装饰图案(41)由自动成网状结构漆层的一部分或全部构成，所述自动成网状结构漆层还包括视觉上非透明的化学物质。
13.根据权利要求9-12中任一项所述的方法，其特征在于，所述加热装置(1)是烹饪装置(1)，所述烹饪装置包括支架(2)，所述支架具有凹的内表面(21)和凸的外表面(22)，所述内表面被设置在能够放置在所述装置(1)内的食物一侧，并且所述外表面被朝向热源设置。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，自动成网状结构漆层(3)通过盖印法施加在所述装置(1)的凸的外表面(22)上。
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