CN103702773A - 包含微观构造热稳定涂层的加热用品及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种加热用具（1），其包括具有两个相对面（101、102）的基体（10），一种包括至少一种基层（111）热稳定涂层（11），所述基层（111）包括至少一个热稳定粘结剂，所述基层设置在基体的一个表面上，和一个包括与基层的热稳定性粘结剂具有相同化学性质的热稳定性粘结剂的微观构造表面层（112）。该微观构造层（112）部分或全部覆盖基层（111）并且与之一体烧结。根据本发明，微观构造表面层（110）包含有在其水平面局部变化的图案的突起，所述突起具有规律性的平均节距Ar且变化的SAr不高于或低于所述平均节距Ar的10%。本发明也包含一种制备这样用品的方法。

Description

包含微观构造热稳定涂层的加热用品及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂有热稳定涂层的用品，并且更具体地，涉及包含热稳定涂层的加热用品，该热稳定涂层具有表面微观结构。本发明也涉及制备该用品的方法。

背景技术

涂有本发明的用品具体可以是厨房用品，如平底锅、锅、或者煎锅、烧烤架、鞋底、电熨斗、或发型矫正器。

在本发明的含义中，加热用品是指具有自身加热系统或被外部系统加热的用品，并且能够将由该系统提供的热能转移到与所述用品接触的材料或者第三方物品中。

在本发明的含义中，表面微观结构是指具有测微粗糙度的表层。

在本发明的含义中，测微粗糙度是指在微米范围内表层面局部变化构成的具有图案的突起。

对于厨房用具的使用者来说，在烹饪期间非常感兴趣是，食物尽可能少的粘贴，因此不用使用多余的油脂，并且也尽可能简单快捷的清洗该使用过的用品。

目前，加热厨房用品的涂层，例如氟聚合物基（特别是聚四氟乙烯基）或陶瓷基（特别是通过溶胶-凝胶法获得的）的，由于其化学性质而本身具有不粘性和疏水性，如具体在法国专利FR2904206和FR2915205中所教导的。这些涂层与水的静态接触角的范围为室温下的115°以及随涂层温度升高角度下降，这意味着在食物烹调温度下，得到的低的静态接触角的数值，在60°左右，这是不能被接受的。

因此，明确的是，人们感兴趣开发在室温和更高温下，特别是在这些加热用品的工作温度下（例如在厨房用品的烹调温度下），均具有疏水性的涂层。

另外，已知的是，物理性质（例如粗糙度）也赋予了给定表面的疏水性和自净性。因此，可以在自然界观察到，特别是在荷叶上，超疏水现象（也叫做“荷花现象”）与这些叶子的测微粗糙度有关：该现象用高达160°的静态接触角来表征。

获得这样的结构非常困难，使用传统的涂覆技术（喷雾、滚轴、掩蔽、丝网印刷）的不粘涂层上甚至是不可能实现，因为其寻求均化效果（即越光滑越好）。因此，即便当涂层沉降的基体表面构造良好，也不可能在后者的表面上保持真正的超疏水表面。

已知一些用于用品表面微观结构的技术类型。

例如涂层组分中有可能包含充分分散的不融合基体，然后通过热或化学处理除去。然而，这种技术的缺点是在工业中难以推广和实施。事实上，为了保证涂层为食品级水平（即可以直接与食物接触），在液体形态中分散体的质量控制，和在后来的其它制造阶段（干燥，固化，和可能的后处理）及其后处理本身（例如填料，如磷酸钙，的选择性溶解）产生额外的费用，该费用由对额外的员工，防毒面具，漂洗的需求而产生。另外，这些操作产生必须被处理的废水。

另一个方案是由德国专利DE4434425教导，其描述了在软金属例如铝制成的基体的表面上制作不粘涂层，尤其用于锅的涂层。DE4434425的制备方法包括粗糙化基体表面的步骤，然后的步骤是在该粗糙表面涂覆一层或几层硬材料如硬-阳极化处理涂层，然后是一层或者几层氟碳树脂基的不粘层材料，例如聚四氟乙烯（PTFE）、TFE-六氟丙烯聚合物(FEP)或者TFE-乙烯共聚物（ETFE）。表面粗糙度可以通过热喷涂或转化处理而获得。然而，这些技术只能部分控制限定表面粗糙度的平均参数，因此，后者不能局部控制。因此，获得的不粘涂层不仅完全不令人满意，而且所述涂层的整个表面不是整体一致的。特别是，由于其难于确保均匀分布，容易得到广泛分布的粗糙度，而粗糙度能够引起重要的接触角的改变。

另一个在美国专利申请2005/170098教导的方案中，描述了具体在玻璃、陶瓷或金属中的基体，具有至少一个包含微糙表面结构的自净表面，该微糙表面至少局部的疏水。这个微糙表面通过实施含有玻璃粉和具有平均直径大约1.1-50μm优选0.2-20μm含有结构粒子混合物获得。该微糙表面随后经过传统固化以融合玻璃粉。这个微观结构技术只能部分控制限定获得的表面微观粗糙度的平均参数，而因此不能局部控制。

另一个方案在欧洲申请EP2308607中被教导，其描述了多层不粘涂层包括第一微观构造层，和其上设置的以氟碳树脂粒子（例如PTFE、PFA和FEP）形式的第二亚微观构造层，该粒子具体具有直径范围为50-300nm。第一层可以包含矿物颗粒，例如SiC或PPSO₂甚至氧化铝粒子，并且第二次可以包括，除了分散的氟化物粒子之外，晶须（具体为钛酸钾基的）。不粘涂层的两层通过火焰喷涂法沉降。其在事先进行微观构造处理，特别是喷砂法，的表面上形成。因此，EP2308607报道了双结构（如果支撑物是喷砂处理的甚至是三结构）的不粘涂层，其中第一层的表面粗糙度有利地为2-50μm，微观构造的表层的表面粗糙度为0.1-5μm；也就是说，达到微米的量级。作为第一微观构造层，在两个突起图案之间（由矿物或SiC或PPSO₂粒子制成）的范围为30-50μm，但可以高达100μm，转换为幅度变化，相对于平均距离，远大于10%。

另一个方案进一步被国际申请WO2010/136848所教导，其描述了使用喷墨印刷类方法通过受控的微观或纳米级尺寸的结构制备多孔涂层。该涂层的厚度范围在10nm到10mm之间，并且其多孔性的形成使得孔径大小是各向异性的。然而，WO2010/136848方法的实施是复杂且昂贵的，因为其需要中间步骤来生产粒子的临时层，临时层用于创建微孔性临时层而随后必须被除去。此外WO2010/136848没有涉及加热用品，或通常可以受热的厨房用品。

也可能通过平板印刷实现表面微观结构[Langmuir,2000,16,7777-7782,Ultrahydrophobic surfaces.Effects of Topography Length Scaleson Wettability,D.Oner and TJ McCarthy]。然而，其包含间接构建表面的方法；也就是说，其使用掩蔽物来转换图案，并且随后采用化学处理来使表面疏水。因此硅树脂制成的微观构造表面涂覆具有不同化学性质（例如，硅氧烷或氟碳树脂）的表面层，其缺点是在不能持续使用。既然这样，这样的层经过磨损易于退化，导致不粘效果降低甚至消失。另外，另一个缺点是两个层之间的弱连接，因此，如果微观构造层例如在烹饪食物时重复的碰撞，则其容易脱落。为了解决现有技术中的缺点，申请人发现可以直接（即没有图案转化，例如通过掩蔽物）构建和具体化一个用于涂覆在加热用品上的疏水涂层，而不需要后处理。

发明内容

为此，申请人开发了一种用于制备加热用品的方法，包括使用喷墨印刷构建表面的步骤，喷墨印刷是涉及从小口喷射墨滴到所谓支撑物的位置上的一种技术，例如可以形成图像。

喷墨印刷目前已知的仅有的非接触式印刷技术。

更具体的，本发明涉及一种加热用品，其包括：

-具有两个相对面的基体，

-热稳定涂层，其包括：

■至少一个基层，其包括至少一种热稳定粘结剂，所述基层设置在所述基体的一个面上，并且

■微观构造的表面层，其包括与基层具有相同化学性质的热稳定性粘结剂，有部分或整体涂覆所述基层的所述微观构造层随后被与之一体烧结，所述微观构造表面层具有由在其表面局部变化组成的突起图案，所述突起具有的规律为平均节距Ar的值，在两面上，具有SAr变化比所述平均节距Ar的值不高于10%（并且优选不高于3%）。

根据本发明的意义，热稳定涂层是指，根据用品的操作温度（在厨房用品中可能达到50-300℃），其机械的和物理化学性质不会明显变化。

基体和构建的涂层的热稳定性粘结剂必须具有相同或相等的化学性质，能够通过共价键、范德华键或离子键相互粘结。其可能包含，例如具有相同化学类别或相近溶解度参数甚至无机或混合材料的聚合材料。

例如，如果基层的热稳定性粘结剂是氟碳树脂，因此涂覆在基层的微观构造层也是氟碳树脂。同样地，如果基层的热稳定性粘结剂是溶胶-凝胶材料，微观构造层的粘结剂将相同。

对于本发明的目的，突起或涂层的常规的平均节距Ar意味着在测定的表面上两个突起图案之间的算数平均距离，如后面的图3所示。

非常低的SAr变化值（低于平均节距Ar的10%）反映了设置图案高度的均匀性，使其可以使用喷墨印刷技术。在设置图案中的均匀度使得根据本发明用品的热稳定涂层具有物理特性的疏水性，该疏水性与化学涂层（构造层与基层的热稳定性粘合剂）固有的疏水性结合。物理特性的疏水性的作用是使水不再到达涂层表面的空隙中。这意味着水与涂层表面的接触点明显降低，使得涂层表面与水的接触角比相同性质但不是根据本发明喷墨印刷进行构建的涂层表面所测得的接触角大。

有利地，本发明热稳定涂层的突起具有Ra平均粗糙深度，其变化SAr不高于在两面的所述平均粗糙深度Ra的值的10%。

根据本发明的意义，所谓的Ra平均粗糙深度是图案的高度相对于突起的最低水平，如图3所示。

有利地，突起的平均节距Ar的范围为5-75μm，并且突起的Ra平均粗糙深度范围为5-50μm，并且优选10μm。这些突起系数值与超疏水表面一致。

根据本发明可以考虑不同类型的具有不同形状和使用不同材料制成的用品。

因此，基体可以选自以下材料：金属、玻璃、陶瓷和塑料。

可以用于根据本发明方法的金属基体，其可以有利的选用铝基体或受过或没有受过阳极化处理的铝合金，或抛光的、拉绒的、微珠化的、喷砂的、化学处理过的铝，或抛光的、拉绒的、微珠化的不锈钢或铸铁或铸铝、钛或锻造或抛光的铜。

根据本发明的加热用品可以具体的是厨房用品，相对面的其中一面是内凹面用于使食物易于放置在所述用品中，相对面其中的另一面为外凸面用于设置成朝向热源。

所谓不限于与本发明一致的厨房用品的例子，是指具体的选自厨房用品例如锅、油炸用平底锅、炒菜锅、油煎用平底锅、烹调容器和烹调锅、透明锅、烤架、糕点模具和盘子、烤肉盘和烤架、制备碗。

也可以考虑其他类型的基体，其不仅仅局限于厨房领域。因此，可以考虑所谓本发明的加热用品，家居用品如电熨斗、卷发棒、发型矫正器等，绝缘容器（例如用于制备咖啡）、壶或搅拌碗。

根据本发明的用品的第一个实施例，基层和微观构造层的热稳定粘结剂均包含氟碳树脂或氟碳树脂混合物，单独或与其他热稳定树脂结合。

根据该实施例第一个替代实施例，该微观构造层以氟碳化合物的形式组成热稳定涂层的突起，所述氟碳化合物与基层一体烧结。

根据该实施例第二个替代实施例，该微观构造层进一步包括具有微粒，所述微粒的尺寸为5-10μm，且该微粒由熔融温度比基层和微观构造层的热稳定性粘合剂的熔融温度高至少20℃的材料制成，该微粒通常设置在基层和微观构造层的热稳定性粘合剂的连续膜涂覆，该微粒形成所述膜的表面水平的局部变化，所述膜的厚度范围为500nm-3μm。

根据该第二替代实施例的特点，该微粒的莫氏硬度高于5，这增强加热用品的热稳定涂层耐磨损度。

在该第二替代实施例范围内使用的所谓微粒可以具体的是氧化铝、二氧化硅、锆微粒。

根据用品的第二个实施例，基层和微观构造层的热稳定性粘合剂均为溶胶-凝胶材料，包括至少一种金属烷氧基聚合物的至少一种基质。

有利地，该微观构造层被最终层涂覆，所述最终层厚度小于微观构造层的粗糙度变化SRa。

本发明也涉及了一种制备本发明的加热用品的方法，包括以下步骤：

a)提供一个具有两个相对面的基体，然后

b)制备一个热稳定涂层，包括：

-在基体的至少一个面形成包括至少一种热稳定粘结剂的至少一个基层，并且

-在基层上全部或者部分形成部分或整体包括与基层热稳定粘结剂相同性质的热稳定粘结剂的微观构造层，微观构造层的形成包括在指定位置（PI,P2,...,PN）喷射分散在液体中（水或有机溶剂）构建材料的微滴的喷墨印刷，所述印刷可以通过测微印刷节距（d）实现，并且

c)固化热稳定涂层来一体烧结基层的粘结剂和微观构造层的粘结剂，从而固化组合并且在热稳定涂层水平面上通过局部变化构建形成连续的图案突起。根据本发明的方法，通过提供局部材料过量实现表面微观构造化，所述过量通过喷墨类型的印刷选择性且精确地实现。

有利地，根据本发明的方法，印刷的节距为5μm-75μm，以使得突起的平均节距达到5-75μm。

根据该方法的第一个实施例，基层和微观构造层的热稳定粘结剂包括氟碳树脂或氟碳树脂混合物，单独或者与其他特稳定树脂混合。基层的氟碳树脂可以相同或不同于微观构造层的氟碳树脂。

根据该方法的第一替代实施例，热稳定涂层的构建通过仅仅使用微观构造层的热稳定性粘结剂作为构建材料来实现，该粘结剂在分散体中的量为总分散体重量的2%-20%。

根据该方法第一实施例的第二替代实施例，热稳定涂层的构建通过两个步骤实现：

1）首先，使用构建材料微粒，所述材料具有的熔融温度高于基层和微观构造层的粘结剂的熔融温度的至少20℃，这些微粒以总分散体重量的2%-20%的比例分散在液体（水或有机溶剂）中，

2）所述分散体微粒喷墨印刷后，经过烘干，形成持续膜覆盖在微粒上，这个膜包括微观构造层的热稳定粘结剂。

微粒通过喷墨印刷预先沉降在所述膜的水平面形成局部变化。这些微粒如前述定义的。

有利地，在溶剂中的微粒分散体进一步包括，低温成膜剂，其浓度有利地为微粒总重量的1-10%。

在本发明结构中使用的所谓的成膜剂可以具体的选自纤维素衍生物（例如羧甲基纤维素）或聚合物（具体地为甲基丙烯酸）。

有利地，微粒可以在表面被处理来促进涂覆在微粒上的膜进一步蔓延。该表面处理可以使用氟化硅烷、聚合的表面活性剂例如氟化聚氧化乙烷（具体的是具有Mw分子量为3000g）甚至是使用硅烷和/或聚乙烯乙二醇改性的HFPO（六氟环氧丙烷）寡聚物。

根据该方法的第二个实施例，基层和微观构造层的热稳定粘结剂包括至少一个金属醇盐类型的溶胶-凝胶前体，所述金属醇盐类型分散在醇介质和水中引发溶胶-凝胶反应。

在该方法的第二个实施例中，有利地喷射一些构建材料的分散体微滴来增加堆积层造成的粗糙深度。

优选地，喷射到指定位置的微滴在另一个微滴喷射到该区域之前干燥。

本发明的其他优点和特点讲从下列非限制性实施例中描述，并参照附图。

附图说明

图1显示了根据本发明的厨房用品的横截面示意图。

图2显示了根据本发明的方法喷射微粒的框图。

图3显示了根据本发明的微观构造层的横截面的框图。

图4表示根据本发明的加热用品第一实施例的横截面视图

图5表示根据本发明的加热用品第二实施例的横截面视图

图6表示根据本发明的加热用品第三实施例的横截面视图。

具体实施方式

在图1-6中相同的标号代表相同元件。

加热用品1包括具有两个相对面和热稳定涂层11的基体10。

图1表示根据本发明，所谓的加热用品的实施例，锅1包括中空碗状的载体10和把手3。载体10的内侧（凹面）涂覆有根据本发明的热稳定涂层11，热稳定涂层11包括：

-包括至少一种热稳定粘结剂的至少一个基层111，和

-包括与基层热稳定粘结剂相同或同等化学性质的热稳定粘结剂的微观构造层112。

优选地，基层111连续且整个涂覆在其所沉降的基体10上。

如图4-6中更具体的显示，并且在相应的实施例1-3中的描述，基层111可以是多层的。

微观构造层112通过一体烧结而至少部分覆盖（优选全部）基层111。从而基层111和微观构造层112形成一个整体连续的热稳定涂层11。微观构造层112具有通过在其水平面局部变化形成的图案突起，其通过如下参数表征（如图3所示）：

-规律性，平均节距Ar，和

-深度，平均粗糙度Ra。

根据本发明的热稳定涂层的突起具有规则的平均节距Ar且其变化SAr比任一面的平均节距Ar的值不多于10%。参数平均节距Ar相应于两个第一邻近图案之间的平均距离。因此，两个第一邻近图案之间的距离被限定为最大允许变化为平均值的10%的，与微观结构的第一对考虑的邻近图案无关。优选地，最大允许变化为两个第一邻近图案之间的距离值的3%。

而且，热稳定涂层（在这种情况下为微观构造层）的突起优选地具有Ra平均粗糙深度限定了比任一面的所述平均粗糙深度Ra值不多于10%的变化SRa。粗糙度平均Ra与垂直延伸于基层111的图案的高度一致；也就是说，在图案顶部和基层111的水平之间的高度差。因此，每个图案的高度被限定为最大允许变化为平均高度的10%，其中平均高度（相对于这个值）计算了所有的图案。优选地，最大允许变化（正如平均节距Ar）仅为计算整个图案的平均高度值的3%。

典型地，突起的平均节距Ar值在范围为5-75μm，并且优选等于35μm。这种情况下，对于平均节距Ar为20μm时，平均节距Ar的最大允许变化为±2μm，并且对于平均节距Ar为50μm时，平均节距Ar的最大允许变化为±5μm。对于优选的平均节距Ar的值为35μm时，测量的变化SAr等于±2.5μm，相当于平均节距Ar（在两个面上的值）的约7%。

典型地，突起的平均粗糙深度Ra在范围为5-50μm，并且优选等于10μm。因此，对于平均粗糙深度Ra为15μm时，平均粗糙深度Ra的最大允许变化为±1.5μm。对于优选的平均粗糙深度Ra的值为10μm时，测量的变化Sra为±0.5μm，相当于平均粗糙深度Ra的5%。

制备根据本发明的加热用品的方法描述为包括如下步骤：

a)提供基体10，

b)在基体10的至少一面实现热稳定涂层11，并且

c)固化热稳定涂层11。

热稳定涂层11的实现包括：

-在基体10的至少一面形成包含至少一种热稳定粘结剂的至少一个基层111，并且

-在基层的整体或部分形成部分或整体包含与所述基层性质相同热稳定粘结剂的微观构造层112。

形成基层

基层，可以是多层的，更具体的是使用传统的涂覆热稳定涂层的技术（喷雾、滚轴、掩蔽、丝网印刷）沉降的。

然而，其也可以像微观构造层那样，通过喷墨型印刷沉降，所喷射的材料包括所述基层的热稳定粘结剂。在这种情况下，调节节距以获得连续层。

形成微观构造层

如在图2更具体的显示，微观构造层111的形成更具体的包括在指定的位置P1,P2,...,PN处喷射分散在溶剂中的构建材料微滴来印刷。不同的喷射位置P1,P2,...,PN散布在均质网络的基体的表面。印刷通过测微印刷节距d来实施，其范围为5-75μm，并且优选等于35μm（与优选的在微观构造层112突起上的两个第一相邻图案之间的平均节距Ar值一致）。

使用市售的印刷机用于印刷设计。这样的印刷机通常提供的限定等于360dpi（“每英寸的点数”），这与两个喷射位置为第一邻近图案之间的印刷节距等于70μm相一致。该印刷机包括一个具有多喷嘴的盘用于同时向基层喷射微滴，微滴通过每个在喷射位置的喷嘴通过盘涂覆在一系列位置P1,P2,...,PN。关于这点，为了实现印刷精确度为720dpi，相应印刷节距d为35μm，打印机头需要移动一半的节距。

如图2所示，在喷射位置P1的微滴的喷射导致喷射到基层的表面的微滴的E1伸展。该伸展具有R1半径，这不仅取决于喷射微滴的体积，而且取决于喷射微滴的未处理的基层表面的湿润度，特别是被喷射的分散体的溶剂。

在指定的P1或P2喷射位置的一个或几个微滴的印刷节距d和每个扩散E1和E2的半径R1或R2优选具有如下联系：

1/3<2Ri/d<1,

其中Ri与喷射位置Pi中的延伸半径Ei一致。

另外，也可以使用具有单一喷嘴的印刷机。在操作中，单一喷嘴可以通过基层上的输送机被除去，分别考虑印刷节距或考虑印刷节距的多倍。

在安装了分别考虑印刷节距或考虑印刷节距的多倍的喷嘴下，也可以考虑通过输送机除去基层。

优选地，通过倾斜基体，和/或喷嘴和/或喷嘴盘，在实施位置的每个微滴的实施方向与这个位置的基层的局部表面垂直。

热固化

固化热稳定涂层使得一体烧结基层111的热稳定粘结剂和微观构造层112的热稳定粘结剂，这导致固化该组合并且由在热稳定涂层11表面局部变化形成突起图案。

本发明进一步在一下实施例中说明。

在这些实施例中，除非另行表面，所有的百分比和份数以重量计。

产品和设备

构造材料

■PTFE粉末：Dyneon的TF9207PTFE或FLUO HT-LS Micro Powders的粉末，它们的粒径在5μm-10μm，以避免堵塞印刷机的喷嘴（实施例1），

■氧化铝、氧化锆或二氧化硅粉末（实施例2），

■甲基三乙氧基硅烷（MTES）和四乙氧基硅烷（TEOS）混合的溶胶-凝胶前体（实施例3），

■粒径小于5mm的颜料。

基体

■直径为31cm并且厚度为2.4mm的铝盘。

印刷设备

■带有合适大小喷嘴的商用印刷机

实施例

实施例1：包含具有氟碳树脂微观构造层的热稳定涂层的厨房用品

在铝基体上（预处理以提高粘附性）施用PTFE-基多涂层，在其上通过喷墨分散在极性溶剂或水介质中的PTFE粉末来实施，PTFE粉末的量为分散体的总重量的2-20%。

溶剂可以是两个不同的类型。

根据第一个替代实施例，溶剂更具体的为极性，具体选自酯类、醚类或酮类。在这种情况下，溶剂可以进一步有利地包括是氟化的表面活性剂以助于PTFE粉末悬浮的稳定性。

根据第二个替代实施例，该溶液可以在水介质中制备，并且必须有氟化的表面活性剂存在。

无论介质（水或极性溶剂）的性质，表面活性剂的含量有利地为粉末重量的0.05%-5%。

所谓可以用于PTFE分散的氟化的表面活性剂可以具体选自氟化的聚氧化乙烷（具体的是具有Mw分子量为3000g）或是使用胺类或聚乙烯乙二醇改性的HFPO（六氟环氧丙烷）低聚物。

通过喷墨印刷形成微观构造层后，热稳定涂层在400-450℃下固化10分钟，期间溶剂和，如果存在，表面活性剂被蒸发，而PTFE粉末微粒与基层一体烧结，并且形成隆起物1121，其进而构成热稳定涂层突起11的图案。当一些PTFE微粒喷射到一个相同的喷射位置时，他们随后不仅与基层烧结，而且烧结在一起。

测量水滴与涂层表面的接触角在环境温度下为140°-160°，并且在高温，即烹调食物的温度，即大约200℃，为大约100°。

这样获得的热稳定涂层如图4所示。

实施例2：包含有金属氧化物微粒的热稳定涂层上涂覆有连续的氟碳树 脂膜的厨房用品。

实施例2的基层111使用近似完全相同的铝基体。

然而，这里的构造材料包括铝、二氧化硅甚至是氧化锆微粒1122。这些微粒1122以重量分数为分散体总重量的2%-20%分散在水或极性溶剂中，表面活性剂可有可没有。

所谓极性溶液和表面活性剂与实施例1中使用的那些相同。

而且，溶剂也可以优选地包括低温成膜剂以使得基层上微滴分散体的一个或几个微滴的E1,E2,...,EN伸展可以临时固定。该成膜剂优选为纤维素衍生物例如羧甲基纤维素或甲基丙烯酸聚合物。该成膜剂含量为粒子1122的重量的1-10%。

分散体的微滴的印刷随后形成连续模1123涂覆微粒，膜1123包括也是是PTFE基的并且在其表面微粒1122在水平表面产生了局部变化的热稳定粘合剂。膜1123使用常规涂覆热稳定涂层（喷雾、滚轴、掩蔽、丝网印刷）的技术进行沉降。

有利地，在形成膜1123之前，处理微粒粉末1122使得有助于后来保护膜1123的伸展。基于氟化的硅烷、氟化的聚氧化乙烷（Mw分子量为3000g）或是使用硅烷和/或聚乙烯乙二醇改性的HFPO（六氟环氧丙烷）低聚物的处理特别有效。

形成微观构造层后，该组合在在400-450℃下固化10分钟，期间溶剂和适当的存在于溶剂中的表面活性剂蒸发，涂覆有微粒1122的PTFE膜1123与基层111一体烧结。

测量水滴与涂层表面的接触角在环境温度下为140°-160°，并且在高温，即烹调食物的温度，即大约200℃，为大约100°。

这样获得的热稳定涂层11如图5所示。

实施例3：具有包含微观构造烷氧基聚合物层的热稳定涂层的厨房 用品。

实施例3的热稳定涂层的性质不同于实施例1中的基层的热稳定粘结剂的性质并且是是金属烷氧基聚合物类型微观构造层。

金属烷氧基聚合物凝胶-溶胶涂层（构成基层111）实施于已经被处理过（来保证该涂层最大粘附性）的铝基体上。

然后通过喷墨印刷实施醇溶液中的MTES和TEOS分散体，进一步包括：

■可以激发水解-缩合反应的水，

■有机酸，例如醋酸，来催化并稳定水解-缩合反应，

■硅胶分散体，和

■粒径不超过5μm（避免堵塞印刷器喷嘴）的染料。

如果图案的高度需要加高，必须实施多层这种分散体。

该组合在250-300℃下固化15分钟。

因此获得具有受控测微粗糙度的陶瓷涂层。静态接触角θ在环境温度下为120°-150°，并且在温度200℃下测得静态接触角θ高于100°。

Claims (20)

1.一种加热用品（1），包括：

-包括具有两个相对面（101、102）的基体（10），

-热稳定涂层（11），包括：

■至少一个基层（111），其包括至少一种热稳定粘结剂，所述基层设置在所述基体的一个表面上，并且

■一个微观结构表面层（112），包括与基层的热稳定性粘结剂具有相同化学性质的热稳定性粘结剂，所述微观结构层（112）部分或全部覆盖基层（111）并且与之一体烧结，

所述微观构造表面层（110）包含由其水平面局部变化形成的图案突起，所述突起具有规律性的平均节距Ar且变化的SAr不高于在任意一面的所述平均节距Ar值的10%。

2.根据权利要求1所述的加热用具（1），其特征在于所述突起具有的平均粗糙深度Ra的变化SRa不高于在两面的所述平均粗糙深度Ra的值的10%。

3.根据权利要求1或2所述的加热用具（1），其特征在于突起的平均节距范围为5μm-75μm。

4.根据权利要求2或3所述的加热用具（1），其特征在于突起的平均粗糙深度Ra范围为5μm-50μm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的加热用具（1），其特征在于基层（111）和微观构造层（112）的热稳定粘结剂包括氟碳树脂或单独或与其它热稳定树脂混合的氟碳树脂混合物。

6.根据权利要求1-4任一项所述的加热用具（1），其特征在于基层（111）和微观构造层（112）的热稳定粘结剂由包括至少一个金属烷氧基聚合物的至少一种基质的溶胶-凝胶材料制成。

7.根据权利要求5所述的加热用具（1），其特征在于微观构造层（112）以氟碳化合物（1121）的形式，其形成热稳定涂层的突起，所述氟碳化合物与所述基层一体烧结。

8.根据权利要求5所述的加热用具（1），其特征在于微观构造层（112）进一步包含微粒（1122），其粒径为5μm-10μm，且该微粒由熔融温度比基层（111）和微观构造层（112）的热稳定性粘合剂的熔融温度高至少20℃的材料制成，所述微粒（1122）规律的设置在基层上，并且用微观构造层(112)的热稳定粘结剂的连续模（1123）涂覆，所述微粒（1122）在所述膜的水平面产生局部变化。

9.根据权利要求8所述的加热用具（1），其特征在于所述微粒（1122）的莫氏硬度高于5。

10.根据权利要求8或9所述的加热用具（1），其特征在于微粒（1122）是氧化铝、二氧化硅或氧化锆粒子。

11.根据权利要求1-10任一项所述的加热用具（1），其特征在于微观构造层被具有厚度小于微观构造层的粗糙度的变化SRa的最终层涂覆。

12.一种制备加热用具的方法，包括如下步骤：

a)提供一个具有两个相对面（102、102）的基体（10），然后

b)制备一个热稳定涂层（11），包括：

-在基体的至少一个面（101、102）形成包括至少一种热稳定粘结剂的至少一个基层（111），并且

-在基层（111）上全部或者部分形成部分或整体包括与基层（111）的热稳定粘结剂相同性质的热稳定粘结剂的微观构造层（111），微观构造层（112）的形成包括在指定位置（PI,P2,...,PN）喷射溶剂中的构建材料分散体微滴的喷墨印刷，所述印刷可以通过测微印刷节距

（d）实现，并且

c)固化热稳定涂层（111）以一体烧结基层（111）的粘结剂和微观构造层（112）的粘结剂，从而固化组合并且在热稳定涂层（111）水平面上通过局部变化形成图案突起。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于印刷节距（d）为5μm-75μm。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于所述基层（111）和微观构造层（112）的热稳定粘结剂包括氟碳树脂，或单独或与其他热稳定树脂混合的氟碳树脂混合物。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于所述结构材料全部由微观构造层的热稳定粘合剂构成，所述在分散体中存在的热稳定粘合剂的量为相对于分散体总重量的2-20%。

16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于所述构建材料包括具有的熔融温度高于基层和微观构造层的热稳定粘结剂的熔融温度的至少20℃的微粒，这些微粒分散在溶剂中的量为相对于分散体总重量的2%-20%，并且在喷墨该分散体的微粒印刷后，经过烘干，形成持续膜（1123）覆盖在所述微粒（1122）上，所述膜包括微观构造层（112）的热稳定粘结剂并且所述微粒（1122）在所述膜（1123）的水平面产生局部变化。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于所述微粒（1122）的莫氏硬度高于5。

18.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于微粒（1122）是氧化铝、二氧化硅或氧化锆粒子。

19.根据权利要求12-14任一项所述的方法，其特征在于基层（111）和微观构造层（112）的热稳定粘结剂包括水和至少一种分散在醇介质中的金属醇盐类溶胶-凝胶前体。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于喷射到指定位置的微滴在另一个微滴喷射到该位置之前干燥。

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