DE2843681B1 - Process for coating steel dishes with a polytetrafluoroethylene non-stick layer - Google Patents
Process for coating steel dishes with a polytetrafluoroethylene non-stick layerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschichtung der dem Koch- oder Bratgut zugewandten Innenflächen von Stahlgeschirren mit einer Antihaftschicht aus Polytetrafluoräthylen, bei dem in einer fließfähigen Trägersubstanz enthaltene Polytetrafluoräthylen-Teilchen auf die zu beschichtende Fläche des Geschirrs aufgetragen und anschließend bei einer Temperatur im Bereich von 370° bis 400° C eingebrannt werden.The invention relates to a method for coating the inner surfaces of steel dishes facing the food to be cooked or roasted with a non-stick layer Polytetrafluoroethylene, in which polytetrafluoroethylene particles contained in a flowable carrier substance applied to the surface to be coated of the dishes and then at a temperature in Range from 370 ° to 400 ° C.
Während sich die Beschichtung von Aluminiumgeschirr mit Polytetrafluoräthylen-Antihaftschichten in den letzten Jahren in zunehmendem Maße durchgesetzt hat, ist die Beschichtung von Stahlgeschirr, und zwar insbesondere von Edelstahlgeschirr, aber auch von Geschirr aus nicht korrosionsbeständigem und daher auf der Außenseite durch Aufbringung einer Emailschicht gegen Korrosion geschütztem Geschirr nicht zufriedenstellend gelöst. Zwar wurde versucht, solche Antihaftbeschichtungen aus Polytetrafluoräthylen in ähnlicher Weise wie auf Aluminium auch auf Stahl herzustellen, wobei auf die aufgerauhte und zuvor mit einem Haftungsvermittler oder Primer behandelten zu beschichtenden Flächen wäßrige Lösungen mit Polytetrafluoräthylen-Pulver einer mittleren Teilchengröße von 0,1—3 pm aufgebracht und die Schicht dann eingebrannt wurde. Es hat sich jedoch gezeigt, daß mit den so hergestellten Antihaftschichten keine hinreichend feste Haftung auf dem Stahlgeschirr erzielt wurde, auch wenn die zu beschichtende StahloberflächeWhile the coating of aluminum dishes with polytetrafluoroethylene non-stick layers in The coating of steel tableware has become increasingly popular in recent years, namely in particular of stainless steel dishes, but also of dishes made of non-corrosion-resistant and therefore on the outside of the crockery that is protected against corrosion by applying an enamel layer solved satisfactorily. Attempts were made to do so Non-stick coatings made of polytetrafluoroethylene in a similar way as on aluminum and on steel produce, with the roughened and previously treated with an adhesion promoter or primer too coating surfaces aqueous solutions with polytetrafluoroethylene powder of a mean particle size from 0.1-3 .mu.m and then the layer was burned in. It has been shown, however, that none of the non-stick layers produced in this way are sufficient Firm adhesion to the steel tableware was achieved, even if the steel surface to be coated
ίο zunächst mit einer keramischen Grundschicht versehen und dann erst in der beschriebenen Weise die Polytetraf luoräthylen-Schicht aufgebracht wurde.ίο First provided with a ceramic base layer and then the polytetrafluoroethylene layer was applied in the manner described.
Neben den vorstehend erwähnten Versuchen ist ein Verfahren zur Aufbringung von Antihaftschichten mit Polytetrafluoräthylen der eingangs erwähnten Art bekannt (DE-OS 19 50 079), bei dem als Beschichtungslösung eine (wäßrige) Lösung aus Polytetrafluoräthylen und einem Vinylidenchlorid-Mischpolymer auf die Oberfläche des zu beschichtenden Stahlteils aufgetragen und bei einer Temperatur von 380° C gesintert wird, wobei von dem zu verwendenden Vinylidenchlorid-Mischpolymer gefordert wird, daß es mit anderen Monomeren, die mindestens eine freie Karbonsäure-Gruppe aufweisen, kopolymerisiert sein muß, wobei das Vorhandensein des sauren Monomers für die Haftung des Belags wesentlich ist. Bei der Sinterung wird das zu verwendende Vinylidenchlorid-Mischpolymer weitgehend oder sogar vollständig zerstört und beseitigt, so daß der farblose durchsichtige Belag Polytetrafluoräthylen als wesentlichen oder einzigen polymeren Bestandteil enthält. Die Mischpolymeren haben also offensichtlich die Aufgabe, als Hilfsfilmbildner die Verlaufseigenschaften während des Sintervorganges günstig zu beeinflussen, während sie in der fertigen Schicht gerade nicht mehr enthalten sein sollen. Dies wird zwangsläufig zu einer gewissen nachteiligen Porosität der erzeugten Schicht führen.In addition to the experiments mentioned above, there is a method for applying non-stick layers with Polytetrafluoroethylene of the type mentioned is known (DE-OS 19 50 079), in which as a coating solution an (aqueous) solution of polytetrafluoroethylene and a vinylidene chloride copolymer to the The surface of the steel part to be coated is applied and sintered at a temperature of 380 ° C, the vinylidene chloride copolymer to be used is required to be with others Monomers which have at least one free carboxylic acid group must be copolymerized, the The presence of the acidic monomer is essential for the adhesion of the covering. During sintering it becomes using vinylidene chloride copolymer largely or even completely destroyed and eliminated, see above that the colorless transparent coating is polytetrafluoroethylene as the essential or only polymer Contains component. The mixed polymers obviously have the task as auxiliary film formers To influence flow properties during the sintering process favorably while they are in the finished Layer should no longer be included. This inevitably becomes a certain disadvantageous Lead porosity of the layer produced.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein einfach durchzuführendes Verfahren anzugeben, mit dem Stahl- und insbesondere auch Edelstahlgeschirr mit einer Antihaftschicht aus Polytetrafluoräthylen versehen werden kann, die eine mit den Antihaftschichten auf Aluminiumgeschirr vergleichbar einwandfreie Haftung auf der beschichteten Fläche hat, wobei auch eine möglichst geschlossene, nicht poröse Ausbildung der Antihaftschicht angestrebt wird.In contrast, the invention is based on the object of a method that is easy to carry out indicate with the steel and especially stainless steel dishes with a non-stick layer made of polytetrafluoroethylene can be provided, which is comparable to the non-stick layers on aluminum dishes has perfect adhesion to the coated surface, including a closed, non-porous one Formation of the non-stick layer is sought.
Ausgehend von einem Verfahren der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Polytetrafluoräthylen-Teilchen in eine Lösung eines organischen wärmebeständigen Harzes und eines organischen Lösungsmittels eingebracht und vermischt werden, worauf dieses Gemisch auf die zu beschichtende Fläche des Stahlgeschirrs aufgetragen und die Schicht dann dem Brennvorgang unterzogen wird. Die beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten wärmebeständigen organischen Harze verbleiben also nach dem Einbrennvorgang in der Schicht, wodurch die angestrebte porenfreie Struktur erhalten wird. Außerdem verbinden sich die so hergestellten Antihaftschichten einwandfrei haftend mit der Stahlunterlage und sind physiologisch unbedenklich, weil in der gebrannten Schicht keine Lösungsmittelreste mehr enthalten sind bzw. solche Reste, sofern sie überhaupt noch nachweisbar sind, weit unterhalb der zulässigen Grenzen liegen.Based on a method of the type mentioned at the outset, this object is achieved according to the invention solved in that the polytetrafluoroethylene particles in a solution of an organic heat-resistant Resin and an organic solvent are introduced and mixed, whereupon this mixture applied to the surface of the steel ware to be coated and then the layer to the firing process is subjected. The heat-resistant organic resins used in the method of the present invention remain in the layer after the stoving process, creating the desired pore-free structure is obtained. In addition, the non-stick layers produced in this way are perfectly adherent the steel base and are physiologically harmless because there are no solvent residues in the fired layer more are contained or such residues, if they are still detectable at all, far below the permissible limits.
Die zu beschichtende Fläche des Stahlgeschirrs wird zweckmäßigerweise vor dem Auftragen des Gemischs von Polytetrafluoräthylen-Pulver und fließfähiger Harz-The surface of the steel tableware to be coated is expediently before the mixture is applied of polytetrafluoroethylene powder and flowable resin
lösung aufgerauht, wobei diese Aufrauhung zweckmäßigerweise durch Sandstrahlen erfolgt.solution roughened, this roughening expediently being carried out by sandblasting.
Als organisch wärmebeständige Harze kommen beispielsweise Polyamid-imide in Frage. Aus der DE-AS 14 94 294 ist die Verwendung von Polyimiden als organisches wärmebeständiges Harz bekannt, jedoch soll dabei so verfahren werden, daß auf Metallsubstraten zunächst Polytetrafluoräthylen-Überzüge erzeugt werden, die dann in einer zweiten Stufe an der Oberfläche mit Polyimiden beschichtet werden, wodurch die Abriebfestigkeit und Durchschneidefestigkeit an der Oberfläche verbessert werden soll. Gleichzeitig wird hierdurch aber an der Oberfläche die Antihafteigenschaft des Polytetrafluoräthylens beseitigt, während andererseits die Haftung des Polytetrafluoräthylens am Substrat nicht verbessert wird.Polyamide-imides, for example, are suitable as organic heat-resistant resins. From the DE-AS 14 94 294, the use of polyimides as an organic heat-resistant resin is known, however the procedure is to first produce polytetrafluoroethylene coatings on metal substrates are then coated on the surface with polyimides in a second stage, whereby the abrasion resistance and cut-through resistance on the surface should be improved. Simultaneously but this removes the non-stick property of polytetrafluoroethylene on the surface, while on the other hand, the adhesion of the polytetrafluoroethylene to the substrate is not improved.
Alternativ zu den vorerwähnten Polyamid-imiden können auch aromatische Polysulfone oder Polyarylensulfide als organisches wärmebeständiges Harz verwendet werden.As an alternative to the aforementioned polyamide-imides, aromatic polysulfones or polyarylene sulfides can also be used can be used as an organic heat-resistant resin.
Ein geeignetes Lösungsmittel zur Herstellung der Harzlösung ist beispielsweise Dimethylformamid. Weitere geeignete Lösungsmittel sind beispielsweise N-Methylpyrrolidon oder Methylisobutylketon.A suitable solvent for preparing the resin solution is, for example, dimethylformamide. Further suitable solvents are, for example, N-methylpyrrolidone or methyl isobutyl ketone.
Die mittlere Teilchengröße des verwendeten Polytetrafluoräthylen-Pulvers wird zweckmäßigerweise in der Größenordnung von 1 — ΙΟμπι gewählt, d.h. die mittlere Größe der Polytetrafluoräthylen-Teilchen kann größer als bei dem bekannten Verfahren sein.The mean particle size of the polytetrafluoroethylene powder used is expediently chosen in the order of magnitude of 1 - ΙΟμπι, i.e. the mean size of the polytetrafluoroethylene particles can be larger than in the known method.
Aus 10Gew.% Polytetrafluoräthylen-Pulver mit einer mittleren Teilchengröße von 6 μηι, 15% eines aromatischen Polysulfone, 50% Dimethylformamid, 22% Toluol und 3% Pigmenten wurde ein flüssiges Polytetrafluoräthylen-Harzlösungs-Gemisch hergestellt, das auf die zuvor durch Sandstrahlen aufgerauhte Innenfläche eines aus Edelstahl hergestellten Pfannenkörpers aufgesprüht wurde. Nach Abdampfen des Lösungsmittels bei einer Temperatur von 150° wurde die aufgespritzte Schicht in einem Durchlaufofen 20 Minuten lang bei einer Temperatur von 370° eingebrannt. Die nach der Abkühlung auf der Innenfläche des Pfannenkörpers erhaltene Polytetrafluoräthylen enthaltende Schicht mit einer mittleren Dicke von 15 μηι wies die angestrebten Antihafteigenschaften auf und zeigte gute Haftung auf dem Pfannenkörper. Auch bei erneuten langdauernden Erhitzungen auf 2500C und kurzzeitigen Erhitzungen bis 3000C wurden keine Veränderungen der Struktur der Schicht oder ihrer Haftung auf dem Pfannenkörper beobachtet.From 10% by weight polytetrafluoroethylene powder with an average particle size of 6 μm, 15% of an aromatic polysulfone, 50% dimethylformamide, 22% toluene and 3% pigments, a liquid polytetrafluoroethylene resin solution mixture was produced, which was applied to the inner surface which had previously been roughened by sandblasting a pan body made of stainless steel was sprayed on. After evaporation of the solvent at a temperature of 150 °, the sprayed-on layer was baked in a continuous oven for 20 minutes at a temperature of 370 °. The polytetrafluoroethylene-containing layer obtained after cooling on the inner surface of the pan body and having an average thickness of 15 μm had the desired non-stick properties and showed good adhesion to the pan body. Even with repeated long-term heating to 250 ° C. and brief heating up to 300 ° C., no changes in the structure of the layer or its adhesion to the pan body were observed.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19782843681 DE2843681B1 (en) | 1978-10-06 | 1978-10-06 | Process for coating steel dishes with a polytetrafluoroethylene non-stick layer |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19782843681 DE2843681B1 (en) | 1978-10-06 | 1978-10-06 | Process for coating steel dishes with a polytetrafluoroethylene non-stick layer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2843681B1 true DE2843681B1 (en) | 1979-12-20 |
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ID=6051602
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19782843681 Withdrawn DE2843681B1 (en) | 1978-10-06 | 1978-10-06 | Process for coating steel dishes with a polytetrafluoroethylene non-stick layer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2843681B1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0276654A1 (en) * | 1987-01-17 | 1988-08-03 | Waddingtons Cartons Limited | Improvements relating to microwave heatable materials |
| EP0549361A3 (en) * | 1991-12-27 | 1994-02-16 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | |
| EP0696623A1 (en) * | 1993-12-22 | 1996-02-14 | Dupont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd. | Article having water-repellent fluororesin surface and process for producing the same |
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1978
- 1978-10-06 DE DE19782843681 patent/DE2843681B1/en not_active Withdrawn
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| EP0696623A4 (en) * | 1993-12-22 | 1998-12-16 | Mitsui Du Pont Fluorchemical | Article having water-repellent fluororesin surface and process for producing the same |
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