EA024518B1 - Стойкая к истиранию и легкоочищаемая композитная подошва утюга с низким коэффициентом трения, способ ее получения и содержащий ее утюг - Google Patents

Стойкая к истиранию и легкоочищаемая композитная подошва утюга с низким коэффициентом трения, способ ее получения и содержащий ее утюг Download PDF

Info

Publication number
EA024518B1
EA024518B1 EA201492012A EA201492012A EA024518B1 EA 024518 B1 EA024518 B1 EA 024518B1 EA 201492012 A EA201492012 A EA 201492012A EA 201492012 A EA201492012 A EA 201492012A EA 024518 B1 EA024518 B1 EA 024518B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
iron
sole
coating
composition
sol
Prior art date
Application number
EA201492012A
Other languages
English (en)
Other versions
EA024518B9 (ru
EA201492012A1 (ru
Inventor
Бесим Тахынджиоглу
Original Assignee
Эксен Макине Санайи Ве Тиджарет А.Ш.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Эксен Макине Санайи Ве Тиджарет А.Ш. filed Critical Эксен Макине Санайи Ве Тиджарет А.Ш.
Publication of EA201492012A1 publication Critical patent/EA201492012A1/ru
Publication of EA024518B1 publication Critical patent/EA024518B1/ru
Publication of EA024518B9 publication Critical patent/EA024518B9/ru

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06FLAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F75/00Hand irons
    • D06F75/38Sole plates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/04Polysiloxanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/02Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
    • C23C18/12Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
    • C23C18/1204Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material inorganic material, e.g. non-oxide and non-metallic such as sulfides, nitrides based compounds
    • C23C18/1208Oxides, e.g. ceramics
    • C23C18/1212Zeolites, glasses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/02Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
    • C23C18/12Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
    • C23C18/1204Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material inorganic material, e.g. non-oxide and non-metallic such as sulfides, nitrides based compounds
    • C23C18/1208Oxides, e.g. ceramics
    • C23C18/1216Metal oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/02Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
    • C23C18/12Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
    • C23C18/1204Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material inorganic material, e.g. non-oxide and non-metallic such as sulfides, nitrides based compounds
    • C23C18/122Inorganic polymers, e.g. silanes, polysilazanes, polysiloxanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/02Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
    • C23C18/12Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
    • C23C18/125Process of deposition of the inorganic material
    • C23C18/1254Sol or sol-gel processing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31652Of asbestos
    • Y10T428/31663As siloxane, silicone or silane

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Irons (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)

Abstract

Изобретение относится к композитной подошве утюга, покрытой с помощью золь-гель процесса продуктами гидролиза и конденсации силанов с предшественником на основе металла. Выбранные силаны являются MTEOS и TEOS, которые обеспечивают улучшенные и оптимизированные покрытия для подошв утюгов с предшественником на основе металла. Также настоящее изобретение относится к новому способу получения подошв утюгов, содержащих это покрытие, а также к утюгу, имеющему такую подошву. Композиция для покрытия, после нанесения на подошву утюга, обеспечивает лучшие характеристики поверхности с точки зрения низкого коэффициента трения, стойкости к истиранию, предотвращения лоснения и легкости очистки за счет химической стойкости и ровности.

Description

Настоящее изобретение относится к подошве утюга, обладающей улучшенными характеристиками поверхности. В частности, настоящее изобретение относится к подошве утюга, содержащей слой для покрытия на основе силана для улучшения свойств трения, стойкости к истиранию и других необходимых свойств материала для подошвы.
Предшествующий уровень техники изобретения
Улучшение поверхностных свойств подошв утюгов для обеспечения более удобного глаженья всегда представляло основную задачу в соответствующей области техники. Для улучшения поверхностных свойств в современном уровне техники были предложены различные материалы покрытия, такие как Αί-ΤίΝ, Тейои®, сплавы на основе железа и другие неорганические материалы, такие как силаны и различные виды керамики. Άί-ΤίΝ и Тейои®, помимо прочего, являются наиболее предпочтительными покрытиями для подошв утюгов, предположительно, с низким коэффициентом трения и неклейкими свойствами. В области техники хорошо известно, что эти материалы наносят на наружную поверхность подошв различными способами, такими как РУО, СУЭ, нанесение покрытия распылением и погружением.
Настоящее изобретение предлагает альтернативную подошву утюга, содержащую слой для покрытия на основе силана, который преимущественно получают в ходе выполнения золь-гель способа. Новая подошва утюга в соответствии с настоящим изобретением является, по меньшей мере, сравнимой с подошвами из уровня техники и обладает значительно улучшенными характеристиками очистки, трения, защиты ткани и т.д.
Золь-гель метод известен как процесс, включающий обычное нанесение гидролизируемых предшественников, таких как оксиды и алкоксиды, и последующую тепловую обработку с целью получения механически стойкого материала покрытия с повышенной плотностью и твердостью.
Способ покрытия стеклянных, керамических и металлических поверхностей с применением зольгель метода для придания бытовым, особенно кухонным устройствам стойкости к воздействию щелочей, износостойкости и стойкости к повреждениям в посудомоечной машине, представлен в заявке \νϋ 2010072814 А1. В документе раскрыта система композитного покрытия, наносимая на защищаемую металлическую поверхность, которая выполнена из предпочтительно алюминия и/или его сплавов. Покрытие должно быть нанесено на пористое основание, при этом покрытие является оксидным слоем, например слоем оксида алюминия, нанесенным на металлическое основание, выполненное из алюминия и/или его сплавов. Указанный оксидный слой покрывают двумя дополнительными слоями, для которых необходимы повторяющиеся нанесения и тепловая обработка, включая охлаждение до комнатной температуры. Первый из них содержит полидиметилсилоксан (ΡΌΜ8) для обеспечения эластичного основания для второго слоя, который содержит соединения щелочных металлов для стойкости к воздействию щелочей. Для всех промежуточных слоев необходимы дополнительные этапы процесса, которые также вовлекают затраты, в том числе временные затраты. Кроме того, этот документ не раскрывает получение низкого коэффициента трения и легкой очистки подошв утюгов, в то время как основное внимание в этом документе сконцентрировано на химической стойкости поверхностей, подверженных особенно щелочным жидкостям.
Подошвы утюгов, покрытые в ходе золь-гель способа, известны рег 5е из заявок ЕР 0998604 В1 и И8 2003/0074814 А1. В обоих этих документах описаны способы, в которых применяют множество слоев для покрытия, наносимых на металлические поверхности. Кроме того, металлическое основание, покрываемое согласно обоим способам, представляет собой, по существу, алюминий и/или его сплавы, за счет чего между конечным покрывным слоем и самим материалом основания необходимо наличие твердого промежуточного слоя. Поэтому в качестве промежуточного слоя применяли оксидный слой, что подразумевало дополнительный этап процесса, который вовлекал затраты.
Подошва утюга, выполненная из алюминия и/или его сплавов и покрытая с применением золь-гель способа, представлена в документе И8 6901687. В этом документе четко не раскрыты ингредиенты раствора для покрытия, для которого также необходимо нанесение пористого слоя оксида алюминия перед нанесением жидкой смеси. Толщина покрытия в сухом состоянии составляет 30-40 мкм, что очень легко может привести к потенциальному возникновению трещин в результате высокой вероятности внутренних напряжений вдоль этой густой матрицы.
Для длительной и исправной службы к подошве утюга предъявляются особые требования. Предпочтительно, чтобы гладильная поверхность подошвы утюга обладала достаточно высокой твердостью для защиты подошвы от повреждений в результате истирания.
Дополнительно подошва утюга предпочтительно должна создавать низкие силы трения и, как следствие, обеспечивать комфортную эксплуатацию во время глаженья. Более того, так как глаженье представляет собой высокотемпературный процесс, необходимо, чтобы подошва утюга обладала свойствами легкой очистки от случайных загрязнений расплавленными синтетическими текстильными материалами, которые могут налипать, пригорать и образовывать нагоревшие пятна на поверхности подошвы. Основные цели, описанные выше, могут быть в целом достигнуты за счет нанесения покрытия из требуемых материалов на поверхность основания. Поэтому особенно важно в области бытовых устройств предоста- 1 024518 вить композицию для покрытия, которая будет применима не только для ограниченного ряда материалов основания (например, алюминий или сплавы алюминия), но также для других металлических структур, таких как нержавеющая сталь.
Цели изобретения
Основной целью настоящего изобретения является предоставление стойкой к истиранию и легкоочищаемой подошвы утюга с низким коэффициентом трения.
Другой целью настоящего изобретения является предоставление способа получения стойкой к истиранию подошвы утюгов с низким коэффициентом трения, который является простым и экономичным благодаря однослойному покрытию с минимальным количеством этапов процесса.
Другой целью настоящего изобретения является предоставление способа получения подошвы утюга, содержащей стекловидное покрытие, где необходимость в дополнительном оксидном слое устранена.
Другой целью настоящего изобретения является предоставление способа получения подошв утюгов со стекловидным покрытием, причем покрытие будет применимо для широкого ряда материалов металлического основания.
Другой целью настоящего изобретения является предоставление гладильного устройства, содержащего материал основания в соответствии с настоящим изобретением.
Краткое описание настоящего изобретения
Согласно настоящему изобретению предлагается подошва утюга для бытовых или промышленных целей, в частности подошва утюга покрыта неорганическим полимером с применением золь-гель процесса.
Более конкретно, настоящее изобретение относится к подошве утюга, содержащей материал основания, имеющий гладильную поверхность, и слой для покрытия, покрывающий указанную гладильную поверхность, где покрытие представляет собой продукт гидролиза и поликонденсации композиции, содержащей следующее:
метилтриэтоксисилан (ΜΤΕΟ8), тетраэтоксисилан (ΤΕΟ8), предшественник на основе металла и воду.
Согласно предпочтительным вариантам осуществления в качестве основного катализатора указанная композиция дополнительно содержит гидроксид щелочных металлов, более предпочтительно КОН. Авторы изобретения также отметили, что предшественник на основе металла, который представляет собой алкоксид или гидроксид цезия, положительно влияет на механические свойства конечного покрытия. Особенно предпочтительным является СкОН.
Композиция в форме золя для применения при получении подошвы утюга в соответствии с настоящим изобретением может дополнительно содержать спирт для однородности раствора в качестве сорастворителя.
В указанной подошве между покрытием на основе неорганического полимера и поверхностью металлического основания нет промежуточного слоя; поверхность металлического основания и покрытие на основе неорганического полимера находятся в непосредственном контакте друг с другом, при этом дополнительный пористый слой для соответствующей адгезии не нужен.
Краткое описание графических материалов
На фиг. 1 представлен вид в наномасштабе, на котором показано увеличенное изображение в поперечном сечении слоев подошвы в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 2 изображен анализ ΕΌΧ покрытия, нанесенного на подошву утюга в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. За, 3Ь, 3с и 36 показаны δΕΜ-микрофотографии с различным увеличением сечения покрытой подошвы утюга, которая обработана в ходе испытания на истирание.
Подробное описание настоящего изобретения
Гидролизуемые кремнийорганические соединения, содержащие по меньшей мере один негидролизуемый фрагмент, предпочтительно моноалкилсиланы, строят конденсированную сеть с другими кремнийорганическими соединениями, которые не содержат негидролизуемые фрагменты. Приготовленная композиция для покрытия для получения подошв утюгов в соответствии с настоящим изобретением может представлять собой продут конденсации двух групп силанов. Первый компонент реагирующих соединений, который представляет собой гидролизуемое силановое соединение, содержит по меньшей мере один негидролизуемый фрагмент, предпочтительно один из моноалкилсиланов, например метилтриэтоксисилан (ΜΤΕΟδ). Второй компонент реагирующих соединений не содержит негидролизуемые фрагменты, поскольку все фрагменты являются гидролизуемыми, например тетраэтоксисилан (ΤΕΟδ).
Продукты поликонденсации силанов, содержащих разное количество функциональных групп, могут быть получены в присутствии одного или нескольких предшественников, таких как алкоксиды металлов, различные соли металлов или гидроксиды металлов. Авторы изобретения отметили, что соединения цезия в качестве материалов-предшественников обеспечивают наилучшие результаты для получения требуемых свойств стойкости к истиранию и легкости очистки в подошве согласно настоящему изо- 2 024518 бретению. В контексте настоящего изобретения указанное соединение цезия представляет собой предпочтительно алкоксид или гидроксид цезия, наиболее предпочтительно СкОН. Было отмечено, соединения Ск обеспечивают высокие рабочие характеристики во время приклеивания к материалам основания (подошвы), отличных от материалов на основе алюминия, таким как нержавеющая сталь.
Реакции гидролиза и поликонденсации, как хорошо известно в уровне техники, под общим названием золь-гель могут подвергаться катализу с помощью соответствующих реагентов. Способ согласно настоящему изобретению предпочтительно включает золь-гель процедуру, который является катализируемым основанием, предпочтительно посредством гидроксидов щелочных металлов, более предпочтительно КОН.
Согласно фиг. 1 подошва утюга в соответствии с настоящим изобретением содержит металлическое основание (1) и покрытие (3), которое, главным образом, является прозрачным и может иметь цвет из оттенков серого в зависимости от присутствия и/или пропорций красителей. Поверхность металлического основания (1) делают шероховатой посредством пескоструйной обработки или любым другим подходящим способом, обеспечивающим те же технические задачи образования полостей (2), которые создают достаточно жесткие точки для захвата покрытия (3). Материал основания, образующий подошву, состоит из металла или его сплавов, предпочтительно выполнен из алюминия или нержавеющей стали. Он имеет физическую форму подошвы утюга, которая здесь не описана и подробно не показана. Однако, как хорошо известно, с технической точки зрения он представляет основное тело нагреваемой части утюга. Однако свойства, которыми должна обладать подошва утюга, можно вкратце выразить как низкий коэффициент трения, стойкость к истиранию, химическая стойкость к воздействию остатков моющих средств на ткани и легкая очистка в случае налипания расплавленной синтетической ткани. Поверхности подошвы с низким коэффициентом трения упрощают глаженье, а также позволяют сохранить блеск утюга. Адгезия покрытия (3) с материалом основания является очень важной, так как она определяет глубину царапин (т.е. стойкость к истиранию) на поверхности материала основания после периода эксплуатации. Покрытие также обеспечивает требуемые свойства при рабочих температурах утюга (т.е. 180-220°С), не ухудшая качество покрытия. Согласно фигуре конечное покрытие (3) представляет собой очень ровную твердую поверхность (4), которая сопряжена с металлическим основанием (1) посредством заполнения и сцепления с предварительно выполненными полостями (2).
Цвет подошвы утюга в соответствии с настоящим изобретением можно корректировать с помощью красителей в специальных количествах. Предпочтительные красители, как правило, выбирают из ΤίΟ2 и графита, хотя также можно использовать альтернативные неорганические красители в зависимости от предпочтений производителя. Авторы изобретения отметили, что графит, помимо свойств красителя, позволяет улучшить механическую прочность покрытия.
Для достижения между металлическим основанием и покрытием хорошей адгезии особенно желательно перед нанесением покрытия выполнить обработку поверхности подошвы утюга. Согласно предпочтительному варианту осуществления ее подвергают пескоструйной обработке с применением стекольного песка или зерен нержавеющей стали. Затем поверхность можно очистить от остатков.
Этап пескоструйной обработки также обеспечивает дополнительный визуальный эффект на конечный продукт. Уровень шероховатости, зависящий от выбора материала для пескоструйной обработки, например, кварцевый песок, шарики из нержавеющей стали и оксид алюминия, создает изменяющиеся оптические эффекты на поверхности. Впоследствии поверхность необходимо очистить растворителями с плавной полярностью, выбираемыми, например, из воды, этанола и ацетона, и высушить ее.
После очистки поверхности от остатков она готова к нанесению на нее раствора, предназначенного для создания стойкой к истиранию и легкоочищаемой органической полимерной пленки. Смесь метилтриэтоксисилана (МТЕО8), тетраэтоксисилана (ΤΕΟ8) и предшественника на основе металла смешивают и нагревают для осуществления реакций гидролиза и поликонденсации. Реакции предпочтительно являются катализируемыми основанием посредством гидроксида щелочных металлов, как указано выше. Реакционная среда может дополнительно содержать спирт. Согласно предпочтительному варианту осуществления, в котором гидроксидом щелочных металлов является КОН, а предшественником на основе металла является С'кОН, конечное композитное покрытие будет иметь эмпирическую формулу КхСку8Ц где х, у и ζ зависят от стехиометрических количеств реагентов и катализатора.
Согласно предпочтительному варианту осуществления, указанному выше, золь смеси для покрытия предпочтительно содержит следующие компоненты в заданных количествах, исходя из общего веса смеси:
МТЕО8: 20-35 вес.%;
ТЕО8: 4-12 вес.%;
КОН: 0,1-3 вес.%;
СкОН: 0,5-4 вес.%;
метоксипропанол (РМОН): 40-60 вес.%; чистая вода: дополнительное количество.
Предпочтительное молярное соотношение МТЕО8:ТЕО8, КОН:СкОН и вода:РМОН может, например, составлять приблизительно 4:1, 1:2 и 1:3 соответственно.
- 3 024518
В качестве инициирующих веществ смесь также может содержать алкоксиды натрия, лития, титана, церия, марганца, неодима, празеодимия, прометия или самария в массовых процентах 0,01-0,1%, предпочтительно 0,03-0,08%, более предпочтительно 0,05-0,07%, смешанные с хелатными лигандами, например ацетилацетоном и этилацетатом, в молярном соотношении 1:1-1:3.
Приготовление золя предпочтительно выполняют следующим образом: неводные (твердые) гранулы оснований добавляют в смесь силоксанов и перемешивают до полного растворения твердых частиц в жидкой фазе. Далее раствор РМОН в чистой воде добавляют по каплям в раствор, при этом сохраняя температуру в емкости не выше комнатной температуры. Можно корректировать цвет и прозрачность смеси, которая в готовом виде будет прозрачной, путем добавления диоксида графита и титана в качестве красителей в нескольких соотношениях относительно друг друга. Такие факультативные красители можно добавлять в смесь вплоть до 15 вес.% относительно суммарного твердого вещества. Для получения соответствующей дисперсии красителей в жидкой смеси механическое перемешивание и ультразвуковую ванну можно использовать последовательно.
Раствор можно наносить непосредственно на прошедшую пескоструйную обработку и очищенную металлическую поверхность подошвы, что представляет собой существенное сокращение затрат без применения дополнительного промежуточного слоя. Раствор можно наносить на металлическую поверхность любым удобным способом, например кисточкой, погружением, методом центрифугирования, литьем и предпочтительно с применением нанесения покрытия распылением. Нанесение покрытия распылением позволяет получить общую равномерную толщину конечного твердого слоя для покрытия. Толщина покрытия в мокром состоянии предпочтительно должна находиться в диапазоне 1-10 мкм, причем предпочтительная толщина в мокром состоянии составляет приблизительно 3-4 мкм.
Затем покрытую мокрую подошву предпочтительно подвергают частичной сушке при температурах, ниже температуры кипения воды, например при 75°С. Затем начинают тепловую обработку в печи, которая работает при 300-500°С, предпочтительно при 350-400°С. Печь также может использовать температурное программирование, которое обеспечивает постепенное увеличение температуры, которое прекращается в указанном температурном интервале. Поскольку для конденсации необходимо наличие воды в реакционной среде, влажность в печи должна сохраняться приблизительно на уровне насыщения для исключения потерь на испарение с поверхности. По истечении периода 17-20 мин объект можно убрать из печи для его охлаждения до внешней температуры.
Поскольку толстые хрупкие пленки подвержены растрескиванию во время или после тепловой обработки ввиду внутренних напряжений, возникающих вдоль матрицы, предпочтительно для снижения такой вероятности может быть предоставлена очень тонкая сухая пленка толщиной 1-10 мкм, предпочтительно 2-4 мкм. Такая небольшая толщина также обеспечивает высокую теплопередачу.
Такое покрытие обеспечивает высокую механическую стойкость и стойкость к истиранию, а также невысокий коэффициент трения.
Технические эффекты, достигаемые благодаря настоящему изобретению, показаны в приведенных ниже сравнительных примерах. Получение подошвы утюга в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения также описано в примере 1.
Пример 1. Получение подошвы утюга.
Золь, содержащий следующие компоненты, смешивают приблизительно в течение 12 ч.
ΜΤΕΘδ: 44,50 г;
ΤΕΘδ: 13,06 г;
КОН: 1,12 г;
СкОН: 3,5 г;
1,07 г Н2О/15 г РМОН.
Затем добавляли 1,01 г ПО2 и 0,34 г графита и смесь перемешивали в течение дополнительных нескольких часов. Смесь наносят на подготовленную подошву утюга, выполненную из нержавеющей стали, которая была подвержена пескоструйной обработке, посредством нанесения покрытия распылением. Затем покрытую подошву помещали в печь при температуре 400°С с постепенным нагревом. Полученное покрытие анализировали с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (ΕΌΧ), и элементная композиция образца состояла из К, Ск и δί наряду с некоторыми оксидами, как и предполагалось. Анализ показан на фиг. 2.
Пример 2. Испытания на истирание.
Образец подошвы утюга, полученный согласно примеру 1, обрабатывали на оборудовании для испытания на истирание (прибор для проведения испытания на стойкость к мытью и истиранию Е1сотс1сг 1720) с прикладыванием давления 1,2 кг посредством ЗсоЮк Вг11с (ΑδΤΜ Ό4213) на 50 об/мин и 10000 оборотов в целом. Были обнаружены слегка видимые царапины без видимого отслоения покрытия.
Образец подошвы после испытания на свойства стойкости к истиранию проверяли с помощью сканирующего электронного микроскопа. Полученные с помощью δΕΜ изображения с различными увеличениями показаны на фиг. 3а, 3Ь, 3с и 3ά.
На фиг. 3а показана царапина при 45-кратном увеличении, которая была образована при испытании на истирание.
- 4 024518
Длина и ширина царапины составляла приблизительно 1678 и 38 мкм соответственно. Царапина была едва видна невооруженным глазом.
На фиг. 3Ь показана другая область царапины на образце при 100-кратном увеличении. Сильный износ на поверхности не был обнаружен, но вместо этого были обнаружены небольшие локальные деформации, что подтверждает, что покрытие было очень совместимо с материалом основания из нержавеющей стали, и также оно было достаточно равномерным вдоль поверхности указанного материала основания.
На фиг. 3с более подробно показана область царапины образца при 500-кратном увеличении. На таком увеличенном изображении видно, что царапины не доходят до материала основания, но для слоя для покрытия наблюдается незначительное шелушение. Шелушение в выбранной области распространялось на ширине 54 мкм, в некоторых областях оно сужалось до приблизительно 26 мкм.
На фиг. 36 показана часть царапины, показанная на фиг. 3с, при 2000-кратном увеличении. На фигуре видно, что покрытие сохраняет адгезию с материалом основания, несмотря на возникшие отшелушивания во время грубой обработки истиранием.
Сравнительные примеры
А. Испытания на прилипание и очистку.
Утюг (АгсеНк®) был исследован с разными подошвами, причем подошвы приводили в контакт с крахмалом для стирки и обеспечивали приклеивание подошв с его помощью. Результаты приведены ниже в табл. I.
Таблица I
ПОДОШВА Крахмал для стирки (чистки)
Покрытая Α1-ΤΪΝ Трудно очищается
Нержавеющ ая сталь Легко очищается
Покрыта наностеклом (Пример I) Легко очищается
В. Лоснение ткани от утюга.
Различные утюги с разными подошвами, имеющиеся в продаже, проверяют на отрицательное влияние в виде лоснения тканей, которые гладят, после нескольких глажений.
Каждое глаженье включало 25 повторяющихся перемещений утюга вперед-назад на конкретной одежде. После завершения процедуры глаженья каждый тип ткани оценивали по признаку не залоснившаяся, очень мало залоснившаяся, немного залоснившаяся, залоснившаяся и очень залоснившаяся. Результаты приведены в табл. II.
Таблица II
УСЛОВИЯ ТеПоп ® Керамика Наностекло (Пример I) Α1-Τ1Ν
Средняя температура (°С) 194 192,5 196 198,5
Вес упога (г) 1854 1931 2144 1886,6
Черная 25 глажений Не залоснившая ся Очень мало залоснившая ся Очень мало залоснившая ся Очень мало залоснившая ся
брючная ткань 50- глажений Очень мало залоснившая ся Немного залоснившая ся Очень мало залоснившая ся Сильно залоснившая ся
Вельве- товая 25 глажений Очень мало залоснившая ся Прилипают ая Очень мало залоснившая ся Сильно залоснившая ся
ткань 50- Очень мало Прилипаюш Очень мало Сильно
глажений залоснившая ая залоснившая залоснившая
- 5 024518
ся ся ся
Серая брючная 25 глажений Немного залоснившая ся Залоснившая ся Очень мало залоснившая ся Сильно залоснившая ся
ткань 50- глажений Немного залоснившая ся Сильно залоснившая ся Очень мало залоснившая ся Сильно залоснившая ся
Каше- 25 глажений Немного залоснившая ся Сильно залоснившая ся Очень мало залоснившая ся Сильно залоснившая ся
мир 50- глажений Немного залоснившая ся Сильно залоснившая ся Очень мало залоснившая ся Сильно залоснившая ся
С. Испытания на трение.
Утюг, оснащенный подошвой утюга, полученной в примере 1, испытывали и сравнивали с утюгами, имеющими традиционные покрытия, т.е. Α1-ΤίΝ и нержавеющая сталь. Каждый утюг устанавливали на наклонную поверхность при средних температурах нагрева, и минимальный угол в начале скольжения на поверхности фиксировали для указанного каждого утюга. Результаты показаны в табл. III.
Таблица III
УСЛОВИЯ ΑΙ-ΤΪΝ Нержавею щая сталь Наностекло (Пример 1)
Средняя температура (°С) 178 191,5 186,5
Вес утюга (г) 1538,6 1518,1 1504,9
Угол С паром 13' 16’ 9’
скольжения Без пара 14’ 19’ 10’
Результаты и выводы.
Подошва утюга, полученная в соответствии с процедурой примера 1, была приспособлена к традиционным бытовым утюгам, и их испытания приведены в представленных выше примерах. Утюги с традиционными покрытиями также испытывали в сравнительных целях. Для подытоживания результатов было определено, что материал основания утюга обладает высокой стойкостью к истиранию даже в жестких условиях, в которых образуются царапины без общей потери покрытия. Было отмечено, что свойства легкой очистки материала являются достаточно удовлетворительными. С другой стороны, покрытие, испытываемое для разных тканей, характеризуется отличительными рабочими характеристиками по сравнению с другими покрытиями с точки зрения отрицательных воздействий на ткань (т.е. образование лоснения). Такие рабочие характеристики превышают характеристики Тейои®. Также было отмечено, что свойства трения подошвы утюга были значительно улучшены, что было показано в испытании на самоскольжение (табл. III). В заключение, покрытие в соответствии с настоящим изобретением обладает высокими рабочими характеристиками не только при алюминиевых материалах основания, но также с нержавеющей сталью, в отличие от традиционных покрытий, которые являются продуктами гидролиза и поликонденсации.

Claims (12)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Подошва утюга, содержащая основание из металлического материала, имеющее гладильную поверхность и слой покрытия, покрывающий гладильную поверхность, отличающаяся тем, что покрытие является продуктом гидролиза и поликонденсации следующей композиции:
    метилтриэтоксисилан (МТЕО8); тетраэтоксисилан (ТЕО8); алкоксид или гидроксид цезия и вода.
  2. 2. Подошва утюга по п.1, отличающаяся тем, что композиция покрытия дополнительно содержит гидроксид щелочных металлов.
  3. 3. Подошва утюга по п.1, отличающаяся тем, что композиция покрытия дополнительно содержит спирт, предпочтительно метоксипропанол (РМОН).
  4. 4. Подошва утюга по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что композиция в форме золя имеет следующий состав, % (вес./вес.):
    - 6 024518
    ΜΤΕΘ8: 20-35;
    ΤΕΘ8: 4-12;
    КОН: 0,1-3;
    СзОН: 0,5-4;
    метоксипропанол (РМОН): 40-60; чистая вода: дополнительное количество.
  5. 5. Подошва утюга по п.1 или 4, отличающаяся тем, что композиция покрытия дополнительно содержит краситель, выбранный из титана и графита.
  6. 6. Подошва утюга по п.5, отличающаяся тем, что краситель представляет собой графит.
  7. 7. Способ получения подошвы утюга, включающий этапы выполнения металлического материала основания в форме подошвы утюга, имеющей плоскую гладильную поверхность;
    смешивания и перемешивания композиции в форме золя, содержащей метилтриэтоксисилан (ΜΤΕΟ8), тетраэтоксисилан (ΤΕΟ8) и алкоксид или гидроксид цезия в качестве предшественника на основе металла в водной среде;
    поликонденсацию композиции тепловой обработкой на гладильной поверхности подошвы утюга.
  8. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что тепловую обработку выполняют в печи, работающей при температуре 300-500°С с постепенным нагревом.
  9. 9. Способ по п.7, отличающийся тем, что предшественник на основе металла представляет собой СзОН.
  10. 10. Способ по п.7, отличающийся тем, что композиция в форме золя имеет следующий состав, % (вес./вес.):
    ΜΤΕΟ8: 20-35;
    ΤΕΟ8: 4-12;
    КОН: 0,1-3;
    СзОН: 0,5-4;
    метоксипропанол (РМОН): 40-60; чистая вода: дополнительное количество.
  11. 11. Способ по п.7 или 10, отличающийся тем, что композиция в форме золя дополнительно содержит краситель, выбранный из титана и графита.
  12. 12. Утюг, содержащий подошву утюга по п.1.
EA201492012A 2012-05-03 2012-05-03 Стойкая к истиранию и легкоочищаемая композитная подошва утюга с низким коэффициентом трения, способ ее получения и содержащий ее утюг EA024518B9 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2012/058111 WO2013164028A1 (en) 2012-05-03 2012-05-03 Low-friction, abrasion resistant and easy-to-clean composite iron sole plate

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EA201492012A1 EA201492012A1 (ru) 2015-02-27
EA024518B1 true EA024518B1 (ru) 2016-09-30
EA024518B9 EA024518B9 (ru) 2017-01-30

Family

ID=46207982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201492012A EA024518B9 (ru) 2012-05-03 2012-05-03 Стойкая к истиранию и легкоочищаемая композитная подошва утюга с низким коэффициентом трения, способ ее получения и содержащий ее утюг

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9534342B2 (ru)
EP (1) EP2844785B1 (ru)
CN (1) CN104395500A (ru)
EA (1) EA024518B9 (ru)
WO (1) WO2013164028A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT521546B1 (de) * 2018-08-10 2020-07-15 Miba Sinter Austria Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen zwei metallischen Bauteilen

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050247915A1 (en) * 2002-09-06 2005-11-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Compound for screen-printing, screen-printed layer and substrate provided with such layer
WO2010072814A1 (de) * 2008-12-24 2010-07-01 Epg (Engineered Nanoproducts Germany) Ag Alkalibeständige, abriebfeste und spülmaschinenfeste beschichtung auf einem substrat
US20100178491A1 (en) * 2007-06-27 2010-07-15 Epg (Engineered Nanoproducts Germany) Ag Ultra-hard composite layers on metal surfaces and method for producing the same
DE102010011185A1 (de) * 2010-03-12 2011-09-15 Epg (Engineered Nanoproducts Germany) Ag Metallische Oberflächen mit dünner, glas- oder keramikartiger Schutzschicht mit hoher chemischer Beständigkeit und verbesserten Antihaft-Eigenschaften

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1007457A3 (nl) * 1993-08-23 1995-07-04 Philips Electronics Nv Strijkijzer met glijlaag.
DE69609389T2 (de) * 1995-10-20 2001-01-04 Ciba Sc Holding Ag Gefärbtes Metallpigment sowie dessen Herstellung
DE69721836T3 (de) 1996-09-24 2008-07-17 Koninklijke Philips Electronics N.V. Bügeleisen und bügeleisensohle
NZ520879A (en) * 2000-02-28 2004-08-27 Adsil Lc Silane-based, coating compositions, coated articles obtained therefrom and methods of using same
DE10063519A1 (de) * 2000-12-20 2002-07-04 Nano X Gmbh Lösungsmittelarme Sol-Gel-Systeme
SG92820A1 (en) 2001-02-17 2002-11-19 Gintic Inst Of Mfg Technology Domestic appliance and method of manufacturing thereof
SG91330A1 (en) 2001-02-17 2002-09-17 Gintic Inst Of Mfg Technology Iron and sole plate for an iron
CN101155887B (zh) * 2005-04-13 2012-06-27 东京应化工业株式会社 二氧化硅系被膜形成用组合物
FR2937236B1 (fr) * 2008-10-16 2010-11-26 Seb Sa Article culinaire comportant un revetement antiadhesif presentant des proprietes ameliorees d'adherence au support
CN101736346A (zh) * 2008-11-24 2010-06-16 3M创新有限公司 在不锈钢表面形成易清洁层的制品及其制备方法
US20110111239A1 (en) * 2009-11-10 2011-05-12 Hemant Dandekar Sol-gel coating for steel and cast iron substrates and methods of making and using same
JP6158754B2 (ja) * 2014-06-04 2017-07-05 信越化学工業株式会社 レジスト下層膜形成用組成物、及びパターン形成方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050247915A1 (en) * 2002-09-06 2005-11-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Compound for screen-printing, screen-printed layer and substrate provided with such layer
US20100178491A1 (en) * 2007-06-27 2010-07-15 Epg (Engineered Nanoproducts Germany) Ag Ultra-hard composite layers on metal surfaces and method for producing the same
WO2010072814A1 (de) * 2008-12-24 2010-07-01 Epg (Engineered Nanoproducts Germany) Ag Alkalibeständige, abriebfeste und spülmaschinenfeste beschichtung auf einem substrat
DE102010011185A1 (de) * 2010-03-12 2011-09-15 Epg (Engineered Nanoproducts Germany) Ag Metallische Oberflächen mit dünner, glas- oder keramikartiger Schutzschicht mit hoher chemischer Beständigkeit und verbesserten Antihaft-Eigenschaften

Also Published As

Publication number Publication date
EA024518B9 (ru) 2017-01-30
EP2844785B1 (en) 2016-04-27
US9534342B2 (en) 2017-01-03
CN104395500A (zh) 2015-03-04
US20150135563A1 (en) 2015-05-21
EP2844785A1 (en) 2015-03-11
WO2013164028A1 (en) 2013-11-07
EA201492012A1 (ru) 2015-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10292528B2 (en) Non-stick coating with improved hydrophobic properties
CN105874021B (zh) 设置有混合涂层的烹饪用具和用于生产这种用具的方法
ES2542041T3 (es) Dispositivo propenso a la limpieza
US9725809B2 (en) Ceramic coating with scratch resistance and thermal conduction properties
US20110180546A1 (en) Cooking item comprising a non-stick coating with improved properties of adhesion to the substrate
KR102152404B1 (ko) 표면 특성이 개선된 알루미늄 소재의 부식 방지용 세라믹 코팅
TWI497019B (zh) 烹調器具及其製造方法
JP5548994B2 (ja) 特に高温用途のための部品を製造する方法、及び部品
US10543520B2 (en) Method of manufacturing a heating article provided with a sol-gel coating
US10017667B2 (en) Article in cast iron comprising a vitreous coating and method of manufacturing such an article
EA024518B1 (ru) Стойкая к истиранию и легкоочищаемая композитная подошва утюга с низким коэффициентом трения, способ ее получения и содержащий ее утюг
US7964294B2 (en) Low surface energy coatings for cooking products
JP2021011523A (ja) 防汚基板及びそれを備える加熱調理器
JP2013075974A (ja) 防汚性薄膜形成用塗布液と防汚性製品及び防汚性薄膜形成用塗布液の製造方法並びに防汚性製品の製造方法
WO2024023473A1 (fr) Revêtement non-fluoré hybride émail/résine silicone
JP2011241102A (ja) 表面研磨陶磁器タイルに防汚性を付与する方法

Legal Events

Date Code Title Description
TH4A Publication of the corrected specification to eurasian patent
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU