EP2747903A2 - Article comportant un revêtement antiadhesif presentant des proprietes ameliorees d'adherence au support - Google Patents

Article comportant un revêtement antiadhesif presentant des proprietes ameliorees d'adherence au support

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EP2747903A2
EP2747903A2 EP12756795.6A EP12756795A EP2747903A2 EP 2747903 A2 EP2747903 A2 EP 2747903A2 EP 12756795 A EP12756795 A EP 12756795A EP 2747903 A2 EP2747903 A2 EP 2747903A2
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Abstract

La présente invention a pour objet un article (1) comprenant un support (2) présentant une surface de contact (21) au moins partiellement métallique et qui est recouverte par un revêtement antiadhésif (3) à base de résine fluoraocarbonée. La surface de contact (21) comporte une couche d'interface (210) chimiquement activée par plasma. La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un tel article (1).

Description

Article comportant un revêtement antiadhésif présentant des propriétés améliorées d' adhérence au support
La présente invention concerne de manière générale des articles comportant un revêtement antiadhésif présentant des propriétés améliorées d'adhérence au support. La présente invention concerne également un procédé de fabrication d'un tel article culinaire .
Le domaine visé est en premier lieu celui des articles culinaires tels que des poêles ou des casseroles, mais la présente invention peut également concerner tout autre type de surface muni d'un revêtement antiadhésif telle que la semelle d'un fer à repasser .
De manière classique, on utilise, à titre de revêtement antiadhésif sur la face intérieure d'un article culinaire, un revêtement relativement épais (présentant typiquement une épaisseur totale comprise entra 10 et 50 μπι) à base de résine fluorocarbonée
(par exemple du PTFE) frittée. De tels revêtements sont connus non seulement pour leurs propriétés antiadhésives , mais également pour leur résistance à des agressions de type chimique ou thermique. Cependant, de tels revêtements ont une adhérence limitée sur des supports métalliques, notamment des supports en aluminium, en acier inoxydable ou en fonte.
Pour remédier à ces problèmes, il est connu de l'homme du métier de préparer la surface de support par un dépôt d'un primaire d'accrochage comprenant un liant d'accrochage tel que la PAI, ou par des traitements de surface chimique (par exemple du type décapage chimique) ou mécanique (par exemple par brossage ou sablage) , ou encore une combinaison de ces traitements.
Toutefois, un traitement chimique de surface du type décapage implique l'utilisation de bains chimiques polluants et un traitement de surface mécanique du type brossage ou sablage déforme
(légèrement) la surface, ce qui impose une opération supplémentaire de conformation. De même le médium de sablage ou les brosses doivent être régénérés ou mis en décharge en fin de vie ce qui génère des pollutions. Pour remédier à ces problèmes, la Demanderesse a mis au point un traitement de surface par voie plasma qui permet la formation d'une couche d'interface chimiquement activée entre le support et le revêtement antiadhésif (généralement obtenu par pulvérisation ou par sérigraphie, rouleau, etc.), cette couche d'interface permettant l'ancrage d'une telle épaisseur de revêtement antiadhésif, ce qui permet ainsi à ce dernier d'assurer une fonction à long terme d' antiadhésivité sans risques de délaminage.
Plus particulièrement, la présente invention a pour objet un article comprenant un support présentant une surface de contact au moins partiellement métallique et qui est recouverte par un revêtement antiadhésif comportant au moins un liant thermostable. Selon l'invention, la surface de contact comporte une couche d'interface chimiquement activée par plasma, et le liant thermostable du revêtement antiadhésif est une résine fluorocarbonée ou un mélange de résines fluorocarbonées , seul (e) ou en mélange avec un liant d'accrochage thermostable et résistant à au moins 200°C, la résine fluorocarbonée et, le cas échéant, le liant d'accrochage thermostable formant un réseau fritté.
De manière avantageuse, le revêtement antiadhésif présente une épaisseur égale ou supérieure à 400 nm, et de préférence comprise entre 2 et 50 μιτι. Le fait que la couche d'interface soit chimiquement activée permet l'ancrage sur le support d'un revêtement antiadhésif épais. Si la couche d'interface n'était pas chimiquement activée, par exemple simplement rugosifée et nettoyée par un traitement plasma comme enseigné par les demandes internationales WO 03/035154 et WO 2008/146025, il ne serait pas possible de déposer des couches de résine fluorocarbonée aussi épaisses.
Avantageusement, la résine fluorocarbonée peut être choisie parmi le polytétrafluoroéthylène (PTFE) , le copolymère de tétrafluoroéthylène et de perfluoropropylvinyléther (PFA) , et le copolymère de tétrafluoroéthylène et d' hexafluoropropylène (FEP) , les copolymères comportant au moins 50% en mole de tétrafluoroéthylène, et leurs mélanges.
Avantageusement, l'article selon la présente invention comporte soit un support entièrement métallique (dans ce cas, la surface de contact est entièrement métallique) , soit un support métallique partiellement ou totalement recouvert d'une base dure (dans le cas d'une surface de contact partiellement métallique, le complément étant constitué par la base dure) , la base dure étant de préférence en émail ou en céramique.
La partie métallique du support est avantageusement en aluminium ou en alliage d'aluminium, en fonte d'aluminium (ou alliage d'aluminium de fonderie), ou en acier inoxydable.
Avantageusement, l'article selon l'invention est un article culinaire .
A titre d'exemples non limitatifs d'articles culinaires conformes à la présente invention, on citera notamment des articles culinaires tels que les casseroles et les poêles, les oks et les sauteuses, les faits-touts et les marmites, les crêpières, les grills, les moules et plaques pour la pâtisserie, les plaques et grilles de barbecue, les bols de préparation.
Avantageusement, la couche d'interface du support est une couche mince formée par polymérisation plasma (traitement plasma avec précurseur) , de préférence une couche obtenue à partir d' alcoxyde métallique, et mieux à partir d' alcoxysilane, de siloxane ou de silazane.
De préférence, la couche d'interface du support est obtenue par greffage chimique via un traitement plasma (sans précurseur) sous pression atmosphérique ou sous un vide partiel entre 0,133 Pa (10~3 mm Hg) et la pression atmosphérique, puis polymérisation plasma (traitement avec précurseur) , qui est de préférence une couche obtenue à partir d' alcoxyde métallique, et de préférence à partir d' alcoxysilane, de siloxane ou de silazane.
Le liant d'accrochage du revêtement antiadhésif selon l'invention (à base de résine fluorocarbonée) peut être avantageusement choisi parmi les polyamides imides (PAI), les polyéthers imides (PEI), les polyamides (PI), les polyéthercétones (PEK) , les polyétheréthercétones (PEEK) , les polyéthersulfones (PES) et les sulfures de polyphénylène (PPS) .
Avantageusement, le revêtement antiadhésif de l'article selon l'invention peut comprendre une couche de primaire d'accrochage et au moins une couche de finition, la couche de primaire comportant, outre le réseau fritté de résine fluorocarbonée , au moins un liant d'accrochage. La présence d'une telle couche de primaire a pour effet de renforcer encore l'adhérence du revêtement antiadhésif sur la surface de contact du support. De préférence, le liant d'accrochage dans la couche de primaire peut être un polyamide imide (PAI) .
Quels que soient le mode de réalisation de l'article selon l'invention et la nature du revêtement antiadhésif, il peut également être avantageux, pour favoriser l'adhérence du revêtement antiadhésif sur la surface de contact du support, que la surface de contact soit une surface préalablement traitée chimiquement ou mécaniquement. Un tel traitement permet également de modifier les états de surface et d'atteindre en particulier des tensions superficielles de l'ordre de 72 raN/ra sur des supports en aluminium, ce qui améliore la mouillabilité du substrat. Dans le cas particulier des alliages d'aluminium, ce traitement crée une couche d'oxydation qui est favorable à l'adhérence. Il est alors possible, grâce à ce traitement préalable de la couche formée par polymérisation plasma, d'utiliser un revêtement antiadhésif essentiellement exempt de liant d'accrochage (par exemple comprenant uniquement une ou plusieurs couches de finition) .
La présente invention a encore pour objet un procédé de fabrication d'un article selon l'invention, comprenant les étapes suivantes :
- fourniture d'un support au moins partiellement métallique et présentant deux faces opposées ;
- formation d'un revêtement antiadhésif sur l'une des faces dudit support, comprenant :
■ la préparation d'au moins une composition à base d'au moins une résine fluorocarbonée sous forme particulaire, ladite résine fluorocarbonée étant seule ou en mélange avec un liant d'accrochage thermostable et résistant à au moins 200°C ; et
■ l'application de ladite composition sur l'une des faces dudit support pour former une couche de résine fluorocarbonée ;
■ la cuisson dudit article ainsi revêtu à une température comprise entre 350°C et 450°C pour fritter ladite couche fluorocarbonée , de sorte à obtenir un revêtement antiadhésif formant un réseau continu.
ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre, avant la formation du revêtement antiadhésif sur l'une des faces du support, une étape d'activation chimique par traitement plasma de cette face, de manière à créer une couche d'interface chimiquement activée sur cette face.
De manière avantageuse, la composition à base de résine (s) fluorocarbonée ( s ) est appliquée en une couche ayant une épaisseur sèche totale d'au moins 400 nm, et de préférence comprise entre 2 et 50 μιτι. L'application d'une telle couche peut se faire classiquement (pulvérisation, sérigraphie, pistolétage, rouleau, trempé, rideau) .
Le support, la résine fluorocarbonée et le liant d'accrochage thermostable sont tels que définis précédemment.
Avantageusement, le procédé selon l'invention comporte, préalablement à la formation du revêtement antiadhésif, une étape de réalisation d'une base dure sur ladite face du support.
Avantageusement, la couche d'interface est une couche formée par polymérisation plasma (avec précurseur) . Pour réaliser un tel traitement, on ajoute en sortie de la torche plasma un précurseur sous forme liquide ou gazeuse, de telle sorte que les molécules soient décomposées en des fragments de haute énergie dont les morceaux réagissent les uns avec les autres sur le substrat et qui forment une couche plus ou moins fortement réticulée. Ainsi, le substrat (qui est au moins partiellement métallique) reçoit un dépôt d'un revêtement d'une épaisseur entre quelques nanomètres jusqu'à quelques centaines de nanomètres qui a été formé par le plasma réactif atmosphérique. On dépose ainsi par plasma des couches ultra-minces de revêtements.
De préférence, la couche d'interface est une couche formée par un traitement de polymérisation plasma (conformément au deuxième mode de réalisation du procédé de l'invention), qui fait suite à un traitement plasma sous pression atmosphérique ou sous un vide partiel entre 10~3 mm Hg et la pression atmosphérique (sans précurseur) . Un tel traitement consiste à exposer une surface à un plasma qui se compose soit de gaz inertes (gaz nobles), soit de molécules contenant des atomes qui ne sont pas capables de former des chaînes (par exemple N2, 02, NH3) . Le plasma produit des particules de haute énergie comme des électrons, du rayonnement de haute énergie, mais aussi des ions et des particules excitées ce qui mène toujours à une modification de la surface: des liaisons se cassent et des sites actifs sur le matériau sont créés. Ces sites actifs (radicaux) peuvent réagir entre eux et entraîner ainsi une réticulation supplémentaire dans la zone de surface. Ils restent en partie dans la surface de haute réticulation et forment ainsi une surface activée capable de réactions spontanées p. ex. avec l'oxygène atmosphérique. Des gaz qui ne sont pas des gaz nobles comme N2, 02 ou NH3 peuvent additionellement être introduits sur la surface des atomes qu'ils comportent. Des caractéristiques tels que le pouvoir adhésif, l'accrochage du vernis, la mouillabilité et l'énergie superficielle sont ainsi significativement améliorés (par rapport à une polymérisation simple) . L'activation et le nettoyage sont deux phénomènes qui se déroulent généralement en même temps.
Avantageusement, la couche d'interface est une couche de polyalcoxyde métallique formée à partir d'au moins un précurseur de type alcoxyde métallique choisi dans le groupe constitué par :
- les précurseurs répondant à la formule générale Mi(ORi)n,
- les précurseurs répondant à la formule générale M2 (OR2) (n-i)R2 ' , et
- les précurseurs répondant à la formule générale M3 (OR3) (n-2)R3 ' 2, avec :
Ri, R2, R3 ou R3 ' désignant un groupement alkyle,
R2 ' désignant un groupement alkyle, phényle, éventuellement modifié
n étant un nombre entier correspondant à la valence maximale des métaux Mlr M2 ou M3
Mi M2 ou M3 désignant un métal choisi parmi Si, Zr, Ti, Sn, Al, Ce, Nb Hf, Mg ou Ln,
Avantageusement, l' alcoxyde métallique est un alcoxysilane . A titre d' alcoxysilanes utilisables dans le procédé de l'invention, on peut notamment citer le méthyltriméthoxysilane (MTMS) , le méthyltriméthoxysilane (MTMS) , le tétraéthoxysilane (TEOS) et le 3-Glycidoxypropyltriméthoxysilane (GLYMO) .
Avantageusement, l' alcoxyde métallique un siloxane aliphatique ou cyclique, pur ou en émulsion aqueuse, qui peut être choisi dans le groupe constitué de 1 ' hexaméthyldisiloxane, 1 ' octaméthylsiloxane , le decaméthylsiloxane, les huiles PDMS éventuellement modifiées de viscosité inférieure à lOOmPa.s, les silazanes .
La formation du revêtement antiadhésif sur l'une des faces du support (surface de contact) peut avantageusement comprendre les étapes suivantes :
- l'application sur la surface de contact d'une composition de primaire d'accrochage pour former une couche de primaire d'accrochage, la composition de primaire comportant au moins une résine fluorocarbonée sous forme particulaire et au moins un liant d'accrochage thermostable et résistant à au moins 200°C ; et
l'application sur la couche de primaire d'au moins une composition de finition pour former une couche de finition, la composition de finition comprenant au moins une résine fluorocarbonée sous forme particulaire.
Pour ces différentes variantes de réalisation du procédé selon l'invention et quelle que soit la manière de réaliser le revêtement antiadhésif, il peut également être avantageux que la surface de contact soit traitée chimiquement (par exemple dégraissée ou satinée) ou mécaniquement (notamment brossée) .
D'autres avantages et particularités de la présente invention résulteront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux figures annexées :
- la figure 1 représente une vue schématique en coupe d'un exemple d'article culinaire conforme à l'invention selon l'art antérieur (support non traité par plasma et primaire d'accrochage),
- la figure 2 représente une vue schématique en coupe d'un article culinaire conforme à l'invention selon une première variante de réalisation du procédé de l'invention (support traité par polymérisation plasma avec primaire d'accrochage),
- la figure 3 représente une vue schématique en coupe d'un article culinaire conforme à l'invention selon une deuxième variante de réalisation du procédé de l'invention (support traité successivement par voie plasma sous pression atmosphérique, puis par polymérisation plasma, avec primaire d'accrochage) . Les éléments identiques représentés sur les figures 1 à 3 sont identifiées par des références numériques identiques.
Sur les figures 1 à 3, on a représenté à titre d'exemple d'article selon l'invention, une poêle 1 comprenant un support métallique 2 se présentant sous forme de calotte creuse et une poignée de préhension 5. Le support 2 comprend une face intérieure 21 (surface de contact) qui est la face orientée du côté des aliments susceptibles d'être reçus dans la poêle 1, et une face extérieure 22 qui est destinée à être disposée vers une source de chaleur extérieure. La face intérieure 21 est revêtue d'un revêtement antiadhésif 3, qui comprend successivement à partir du support 2 une couche de primaire 30 d'accrochage et deux couches de finition 31, 32. Les couches de primaire 30, de finition 31 et de décor 32 sont à base de PTFE.
Le support 2 de la poêle représentée sur la figure 1 n'a pas été traité par voie plasma conformément à la présente invention, tandis que celui de la poêle représentée sur la figure 2 a été traité par polymérisation plasma à partir d'un précurseur de type alcoxyde métallique, conduisant à la formation d'une couche de polymère 210 sur la surface de contact 21 du support. Enfin, le support 2 de la poêle représentée sur la figure 3 a, préalablement à la polymérisation plasma, été traité par plasma sous pression atmosphérique et présente une couche d'interface 210 juste sous la surface de contact 21 en partie supérieure du support 2, sur laquelle a été déposée une couche de polymère 210 identique à celle déposée sur le support 2 de la figure 2.
L'invention est illustrée plus en détail dans les exemples suivants .
Dans ces exemples, sauf indication contraire, tous les pourcentages et parties sont exprimés en poids. EXEMPLES
Produits Supports
plaquettes lisses en aluminium (nuance 4917) de longueur 10 cm et de largeur 5 cm,
plaquettes brossées en aluminium (nuance 4917) de longueur 10 cm et de largeur 5 cm,
- plaquettes en aluminium (nuance 4917) de longueur 10 cm et de largeur 5 cm, satinées (traitées par immersion dans un bain de soude puis neutralisées à l'acide et enfin rincées),
plaquettes lisses en acier inoxydable de longueur 10 cm et de largeur 5 cm,
- plaquettes satinées en aluminium (nuance 4917) de longueur 10 cm et de largeur 5 cm (traitées par immersion dans un bain de soude puis neutralisées à l'acide et enfin rincées),
plaquettes sablées puis satinées (traitées par immersion dans un bain de soude puis neutralisées à l'acide et enfin rincées) en aluminium (nuance 4917) de longueur 10 cm et de largeur 5 cm. La rugosité moyenne arithmétique Ra mesurée est comprise entre 4 et
6]i .
plaquettes sablées et non satinées en aluminium (nuance 4917), de longueur 10 cm et de largeur 5 cm. La rugosité des surfaces traitées présente une rugosité moyenne arithmétique Ra mesurée comprise entre 4 et 6 μιτι.
Précurseurs
tétraéthoxysilane (TEOS) répondant à la formule Si (OC2H5) 4 hexaméthyldisiloxane (HMDSO) fourni par la société WACKER
CHEMIE et présentant les caractéristiques suivantes
o RN-CAS 107-46-0
o Mn=162.38
o Pureté > 99
Pigments dans les formulations fluorées paillettes pigmentaires (mica et oxyde de titane) commercialisées par la société MERCK sous les dénominations commerciales Iriodin 153
Composition de primaire CPl (sans PAI)
Résine PES (poudre micronisée) : 0,5 g
LUDOX AM30 (silice colloïdale dans eau à 30%) : 21,5 g PTFE (dispersion de PTFE à 60%) 78 g
Total : 100 g
Composition de primaire CP2 (avec PAI)
Résine PAI (29% sec dans NEP) : 58,9 g
LUDOX AM30 (silice colloïdale dans eau 30%) : 19,3 g
Noir de Carbone (25% dans eau) 5,6g
PTFE (dispersion de PTFE à 60%) : 16,2 g
Total : 100 g
Composition de finition CFl
Dispersion PTFE (60% sec) 80,6 g Dispersion PFA (50% sec) 0,5 g
Noir de fumée (25% sec) 0,02 g
Agents d'étalements (tensio-actifs ) 2.23 g
Eau : 8,02 g
Xylène : 6,50 g Copolymère acrylique >95% : 0,6 g
Triéthanolamine : 0,22 g
Iriodin 153 : 0,2 g
Propylène Glycol : 1,11 g
Total 100,00 g Composition de finition CF2
Dispersion PTFE (60% sec) 81,1 g
Noir de fumée (25% sec) 0,02 g
Agents d'étalements (tensio-actifs ) 2.23 g
Eau : 8,02 g
Xylène : 6,50 g
Copolymère acrylique >95% : 0,6 g
Triéthanolamine : 0,22 g
Iriodin 153 : 0,2 g
Propylène Glycol : 1,11 g
Total 100, 00
Dispositifs de traitement plasma et protocole d'essai correspondant
Etape 1 du traitement plasma : étape de traitement par plasma froid sous pression atmosphérique (étape facultative) o dispositif par ionisation d'air commercialisé par la société PLASMATREAT sous la dénomination commerciale
« FG3001 » : il s'agit d'un robot muni d'une tête de buse et appliquant un mouvement de translation de la buse sur le substrat fonctionnant selon les conditions opératoires suivantes :
■ Fréquence comprise entre 17 et 22kHz
■ tension 278 V,
■ Intensité du courant : 2,4 A,
■ Débit d'air plasmagène : 10 à 40 1/min
■ Vitesse relative de la buse /substrat 20 à 30m/min ■ Distance buse substrat : 4 à 10 mm
■ Temps de préparation < 2s
Etape 2 du traitement plasma : étape de polylmérisation plasma
o Même dispositif que celui utilisé pour le traitement par plasma froid ci-dessus et complété par un dispositif de vaporisation et de nébulisation d'un précurseur (température comprise entre 50 °C et 250 °C) couplé avec un injecteur à débit contrôlé permettant l'introduction du précurseur dans le plasma d'air. Ce dispositif fonctionne selon les conditions opératoires suivantes :
■ Fréquence comprise entre 17 et 22kHz
■ tension 278 V,
■ Intensité du courant : 2,4 A,
■ Débit d'air plasmagène : 10 à 40 1/min
■ Vitesse relative de la buse /substrat 20 à 30 m/min
■ Distance buse substrat : 4 à 50 mm
■ Vitesse de dépôt environ 800 nm/s
■ Débit du précurseur (TEOS ou HMDSO) de 0.01 à 50 g/h
■ Débit d'azote de transport (du précurseur) de 60 à 180 1/h
Après le traitement plasma (comprenant uniquement l'étape 2 ou les étapes 1 et 2 ) , on enduit de manière classique l'une des faces des substrats en aluminium (sablées ou satinés) en procédant comme suit :
■ on pulvérise sur cette face intérieure une couche fine de composition de primaire (CP1 ou CP2) et/ou de finition (CF1 ou CF2) de manière à obtenir une couche d'épaisseur sèche supérieure à 3μιτι ;
■ la couche de primaire humide ainsi formée est alors séchée à une température d'environ 65 °C jusqu'à ne plus être collante ;
■ la composition de finition est pulvérisée directement sur le substrat (en fait sur la couche polymérisée par plasma obtenue par le traitement plasma préalable) ou sur la couche de primaire pour donner une épaisseur minimale sèche supérieure à 5μιτι, en général de l'ordre de 16 μιτι (des épaisseurs plus fortes peuvent aussi être obtenues en superposant plusieurs couches de finition de préférence de 1 à 3 couches) . Dans les deux cas (application sur substrat traité via plasma ou sur le primaire) , on veille à ne pas dépasser un temps de 15 minutes entre le traitement et l'application de la première couche fluorée et de préférence moins de 5 minutes,
■ après séchage, on procède à une cuisson de l'ensemble à une température de l'ordre de 420°C +/- 10°C.
On obtient des substrats revêtus d'un revêtement antiadhésif d'épaisseur comprise entre 3 et 50 μιτι,
Les pièces ainsi obtenues sont ensuite soumises au test d'adhérence décrit ci-après.
Test
Evaluation de l'adhérence d'un revêtement antiadhésif sur un substrat métallique
On effectue un test par quadrillage selon la norme ISO 2409, suivi d'une immersion de l'article pendant 9 heures (par 3 cycles de trois heures dans de l'eau bouillante) . Puis, on observe si le revêtement antiadhésif présente ou non un décollement. La cotation est la suivante :
■ l'adhérence du revêtement antiadhésif sur le support est jugée industriellement acceptable si on a une valeur égale ou supérieure à 95 ce niveau d'adhérence convient alors pour tout type d'articles culinaires quel que soit son niveau de sollicitation mécanique.
■ l'adhérence du revêtement antiadhésif sur le support est encore jugée industriellement acceptable si elle a une valeur comprise entre 90 et 95 mais il convient alors de restreindre l'application à des articles peu sollicités mécaniquement comme par exemple des articles pour pâtisserie ou des plats à four. ESSAIS REALISES
L'ensemble des plaquettes a été revêtu d'un revêtement antiadhésif 3, comprenant ou non une composition de primaire (CP1, CP2) et une composition de finition (CF1 ou CF2), après avoir été préalablement ou non soumises à un traitement par voie plasma conformément au procédé selon l'invention.
L'adhérence du revêtement antiadhésif sur le substrat métallique a ensuite évaluée pour l'ensemble des plaquettes ainsi revêtues .
Les résultats obtenus à l'issue de ce test sont rassemblés dans le tableau 1 ci-après.
Les résultats présentés dans ce tableau montrent une amélioration sensible de l'adhérence d'un revêtement fluoré en couche épaisse lorsqu'on traite le support avec un polymérisation plasma, aussi bien avec le TEOS qu'avec l'HMDSO.
Le traitement polymérisation plasma permet de s'affranchir de l'utilisation d'un primaire ou dans le cas des supports difficiles permet de conforter l'adhérence à un niveau élevé ce qui garantit une meilleure durabilité des articles revêtus.
Tableau 1: résultats au test d'adhérence
Traitement par
plasma traitement par polymérisation
Type de support Revêtement antiadhésif atmosphérique plasma/précurseur Adhérenc
Plaquettes en aluminium
lisse CFl épaisseur 19 μιη NON NON 0%
Plaquettes en aluminium
lisse CFl épaisseur 19 μιη NON OUI/TEOS 99%
Plaquettes en aluminium CPl + CFl
épaisseur totale 30μιη
lisse NON OUI/TEOS 100%
Plaquettes en aluminium CP2+CF1
épaisseur totale 30μιη
lisse NON OUI/TEOS 100%
Plaquettes aluminium
satinée CFl épaisseur 20μιη NON OUI/TEOS 100%
Plaquettes aluminium
brossées CFl épaisseur 20μιη NON NON 0%
Plaquettes aluminium
brossées CFl épaisseur 20μιη NON OUI/TEOS 99%
Plaquettes aluminium CPl + CFl
brossées
épaisseur totale 35μιη NON NON 95%
Plaquettes aluminium CPl + CFl épaisseur totale 35μιη
NON OUI/TEOS 100% brossées
Plaquettes lisses en acier CFl (épaisseur 20μιη)
NON NON 0% inoxydable
Plaquettes lisses en acier CFl (épaisseur 20μιη)
NON OUI/TEOS 99% inoxydable
Plaquettes lisses en acier CP1+CF1 (épaisseur totale 35μιη)
NON NON 95% inoxydable
Plaquettes lisses en acier CP1+CF1 (épaisseur totale 35μιη)
NON OUI/TEOS 100% inoxydable
Plaquettes aluminium CP2 + CFl épaisseur totale 35μιη
NON OUI/TEOS 100% brossées
plaquettes en aluminium CF2 (épaisseur 16 μιη)
sablées et satinées Sans primaire NON OUI/HDMSO 100 plaquettes en aluminium CF2 épaisseur 16 μιη
sablées et satinées Sans primaire OUI OUI/HDMSO 100 plaquettes en aluminium
sablées et satinées CF2 (16 μπι) OUI NON 0% plaquettes en aluminium CF2 (épaisseur 16 μιη)
sablées et satinées Sans primaire NON NON 0% plaquettes en aluminium CF2 (épaisseur 16 μιη)
sablées et non satinées Sans primaire OUI OUI/HDMSO 100% plaquettes satinées en CF2 (épaisseur 16 μιη)
aluminium Sans primaire OUI OUI/HDMSO 99% plaquettes satinées en
aluminium primaire CP2 (12 μιη) + CF2 (16μιη) OUI OUI/HDMSO 100% plaquettes satinées en
aluminium primaire CP2 (3μιη) OUI NON 50%

Claims

REVENDICATIONS
1. Article (1) comprenant un support (2) présentant une surface de contact (21) au moins partiellement métallique et qui est recouverte par un revêtement antiadhésif (3) comportant au moins un liant thermostable,
caractérisé en ce que :
ladite surface de contact (21) comporte une couche d'interface (210) chimiquement activée par plasma, ledit liant thermostable est une résine fluorocarbonée ou un mélange de résines fluorocarbonées , seul (e) ou en mélange avec un liant d'accrochage thermostable et résistant à au moins 200°C, la résine fluorocarbonée et, le cas échéant, le liant d'accrochage thermostable formant un réseau fritté.
2. Article (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le revêtement antiadhésif présente une épaisseur égale ou supérieure à 400 nm, et de préférence comprise entre 2 et 50 μιτι.
3. Article selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 , caractérisé en ce que la résine fluorocarbonée est choisie parmi le polytétrafluoroéthylène (PTFE) , le copolymère de tétrafluoroéthylène et de perfluoropropylvinyléther (PFA) , et le copolymère de tétrafluoroéthylène et d' hexafluoropropylène (FEP) , les copolymères comportant au moins 50% en mole de tétrafluoroéthylène , et leurs mélanges .
4. Article (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à
3, caractérisé en ce que le support (2) est soit un support entièrement métallique, soit un support métallique partiellement ou totalement recouvert d'une base dure.
5. Article (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à
4, caractérisé en ce que la couche d'interface (210) est une couche formée par polymérisation plasma.
6. Article (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la couche d'interface (210) est une couche obtenue à partir de d'alcoxyde métallique, et de préférence à partir d' alcoxysilane , de siloxane ou de silazane.
7. Article (1) selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la couche d'interface (210) est une couche obtenue successivement par greffage chimique via un traitement plasma sous pression atmosphérique ou sous un vide partiel entre 0,133 Pa et la pression atmosphérique, puis polymérisation plasma.
8. Article (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que la couche d'interface (210) comprend une couche obtenue à partir d'alcoxyde métallique, et de préférence à partir d' alcoxysilane , de siloxane ou de silazane.
9. Article (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le liant d'accrochage est choisi parmi les polyamides imides (PAI), les polyéthers imides (PEI), les polyamides (PI), les polyéthercétones (PEK) , les polyétheréthercétones (PEEK) , les polyéthersulfones (PES) et les sulfures de polyphénylène (PPS) .
10. Article (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le revêtement antiadhésif (3) comprend une couche de primaire (30) d'accrochage et au moins une couche de finition (31, 32), ladite couche de primaire (30) comporte, outre le réseau fritté de résine fluorocarbonée , au moins un liant d' accrochage .
11. Article (1) selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite couche de primaire (30) comporte un polyamide imide (PAI) à titre de liant d'accrochage.
12. Article (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à
11, caractérisé en ce que ladite surface de contact (21) est une surface traitée chimiquement ou mécaniquement.
13. Article (1) selon la revendication 12, caractérisé en ce que le revêtement antiadhésif (3) est essentiellement exempt de liant d'accrochage.
14. Article (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à
13, caractérisé en ce que le revêtement antiadhésif (3) comprend des charges et/ou des pigments.
15. Article (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à
14, caractérisé en ce qu'il constitue un article culinaire.
16. Procédé de fabrication d'un article (1), comprenant les étapes suivantes :
- fourniture d'un support (2) au moins partiellement métallique et présentant deux faces opposées (21, 22) ;
formation d'un revêtement antiadhésif (3) sur l'une des faces (21) dudit support (2), comprenant :
■ la préparation d'au moins une composition à base d'au moins une résine fluorocarbonée sous forme particulaire, ladite résine fluorocarbonée étant seule ou en mélange avec un liant d'accrochage thermostable et résistant à au moins 200°C ; et
■ l'application de ladite composition sur l'une des faces (21) dudit support (2) pour former une couche de résine fluorocarbonée ;
■ la cuisson dudit article (1) ainsi revêtu à une température comprise entre 350°C et 450°C pour fritter ladite couche fluorocarbonée , de sorte à obtenir un revêtement antiadhésif (3) formant un réseau continu.
ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre, avant la formation du revêtement antiadhésif (3) sur ladite face (21), une étape d'activation chimique par traitement plasma de ladite face (21), de manière à créer une couche d'interface (210) chimiquement activée sur cette face (21) .
17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que ladite composition à base de résine (s) fluorocarbonée ( s ) est appliquée en une couche ayant une épaisseur sèche d'au moins 400 nm, et de préférence comprise entre 2 et 50 μιτι.
18. Procédé selon les revendications 16 ou 17, caractérisé en ce qu'il comporte, préalablement à la formation du revêtement antiadhésif (3) , une étape de réalisation d'une base dure sur ladite face (21) du support (2) .
19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 16 à 18, caractérisé en ce que la face (21) dudit support (1) est soumise à un traitement de polymérisation plasma.
20. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que, préalablement à la polymérisation plasma, la face (21) dudit support (1) est soumise à un traitement plasma sous pression atmosphérique ou sous un vide partiel compris entre 0,133 Pa (10~3 mm Hg) et la pression atmosphérique pour former une couche d'interface (210) fonctionnalisée par greffage chimique formant une seule pièce avec le support.
21. Procédé selon la revendication 19 ou 20, caractérisé en ce que la face (21) dudit support (1) est soumise à un traitement de polymérisation plasma à partir d'au moins précurseur de type alcoxyde métallique choisi dans le groupe constitué par :
- les précurseurs répondant à la formule générale Mi(ORi)n,
- les précurseurs répondant à la formule générale M2 (OR2) (η-ΐ)¾ ' r et
- les précurseurs répondant à la formule générale M3 (OR3) (η-2>¾ ' 2 , avec :
Ri, R2, R3 ou R3 ' désignant un groupement alkyle,
R2 ' désignant un groupement alkyle, phényle éventuellement fonctionnalisé
n étant un nombre entier correspondant à la valence maximale des métaux Mlr M2 ou M3
Mi M2 ou M3 désignant un métal choisi parmi Si, Zr, Ti, Sn, Al, Ce, Nb Hf, Mg ou Ln.
22. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que l'alcoxyde métallique est un alcoxysilane, de préférence choisi parmi le méthyltriméthoxysilane (MTMS) , le tétraéthoxysilane (TEOS) et le 3-Glycidoxypropyltriméthoxysilane (GLYMO) .
23. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que l'alcoxyde métallique est un siloxane aliphatique ou cyclique, pur ou en émulsion aqueuse, qui est choisi dans le groupe constitué de 1 ' hexaméthyldisiloxane , 1 ' octaméthylsiloxane , le décaméthylsiloxane , les huiles PDMS éventuellement modifiées de viscosité inférieure à lOOmPa.s, et les silazanes.
24. Procédé selon l'une quelconque des revendications 16 à 23, caractérisé en ce que la formation du revêtement antiadhésif (3) comprend :
l'application sur la face (21) du support (2) d'une composition de primaire d'accrochage pour former une couche de primaire d'accrochage (30), ladite composition de primaire comportant au moins une résine fluorocarbonée sous forme particulaire et de manière optionnelle un liant d'accrochage thermostable et résistant à au moins 200 °C ; et
l'application sur la couche de primaire (30) d'au moins d'une composition de finition pour former une couche de finition (31, 32), ladite composition de finition comprenant au moins une résine fluorocarbonée sous forme particulaire .
25. Procédé selon l'une quelconque des revendications 16 à 24, caractérisé en ce que ladite surface de contact (21) est une surface traitée chimiquement ou mécaniquement.
26. Procédé selon la revendication 25, caractérisé en ce que la surface de contact (21) est brossée, dégraissée ou satinée.
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