KR101433388B1 - 다이아몬드 입자를 포함하는 논스틱 코팅 조성물 및 그조성물이 도포된 기재 - Google Patents

다이아몬드 입자를 포함하는 논스틱 코팅 조성물 및 그조성물이 도포된 기재 Download PDF

Info

Publication number
KR101433388B1
KR101433388B1 KR1020087016646A KR20087016646A KR101433388B1 KR 101433388 B1 KR101433388 B1 KR 101433388B1 KR 1020087016646 A KR1020087016646 A KR 1020087016646A KR 20087016646 A KR20087016646 A KR 20087016646A KR 101433388 B1 KR101433388 B1 KR 101433388B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
particles
diamond
diamond particles
substrate
coating
Prior art date
Application number
KR1020087016646A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20080078047A (ko
Inventor
오사무 하야까와
Original Assignee
이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
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 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 filed Critical 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
Publication of KR20080078047A publication Critical patent/KR20080078047A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101433388B1 publication Critical patent/KR101433388B1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/08—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an anti-friction or anti-adhesive surface
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J36/00—Parts, details or accessories of cooking-vessels
    • A47J36/02—Selection of specific materials, e.g. heavy bottoms with copper inlay or with insulating inlay
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J36/00—Parts, details or accessories of cooking-vessels
    • A47J36/02—Selection of specific materials, e.g. heavy bottoms with copper inlay or with insulating inlay
    • A47J36/025—Vessels with non-stick features, e.g. coatings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/08—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an anti-friction or anti-adhesive surface
    • B05D5/083—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an anti-friction or anti-adhesive surface involving the use of fluoropolymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING 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
    • C09D127/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D127/02—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09D127/12—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING 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
    • C09D127/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D127/02—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09D127/12—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C09D127/18—Homopolymers or copolymers of tetrafluoroethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING 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
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING 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
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/66—Additives characterised by particle size
    • C09D7/69—Particle size larger than 1000 nm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2506/00—Halogenated polymers
    • B05D2506/10—Fluorinated polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2601/00—Inorganic fillers
    • B05D2601/20—Inorganic fillers used for non-pigmentation effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50—Multilayers
    • B05D7/52—Two layers
    • B05D7/54—No clear coat specified
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50—Multilayers
    • B05D7/56—Three layers or more
    • B05D7/58—No clear coat specified
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/12—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C08L27/18—Homopolymers or copolymers or tetrafluoroethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
    • Y10T428/259—Silicic material
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/30—Self-sustaining carbon mass or layer with impregnant or other layer
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/3154—Of fluorinated addition polymer from unsaturated monomers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

본 발명에 의하면, 비교적 크기가 큰, 즉, 입자 크기가 1 마이크로미터 초과, 바람직하게는 10 마이크로미터 초과인 다이아몬드 입자들 및 플루오로중합체를 포함하는 논스틱 코팅 조성물이 기재에 도포될 수 있다. 또한, 본 발명은 기재 및 상기 기재에 도포된 언더코트를 포함하는 구조물을 제공하며, 상기 언더코트는 내열성 비-플루오로중합체인 중합체 결합제 및 다이아몬드 입자들을 포함하는 하도층을 포함하고, 다이아몬드 입자들을 포함하는 중도층도 임의로 포함한다.
논스틱 코팅, 다이아몬드 입자, 무기 필름 경화제, 중합체 결합제, 내연마성

Description

다이아몬드 입자를 포함하는 논스틱 코팅 조성물 및 그 조성물이 도포된 기재{NON-STICK COATING COMPOSITION COMPRISING DIAMOND PARTICLES AND SUBSTRATE HAVING THE COMPOSITION APPLIED THERETO}
본 발명은 논스틱(non-stick) 코팅 조성물 및 이 조성물로 코팅된 기재에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명의 조성물은 다이아몬드 입자를 포함한다.
오래전부터 탁월한 내연마성과 배출성(release)을 둘다 보유하는 금속 기재상의 내구성 논스틱 코팅이 요구되어 왔다. 특히 조리기구용 논스틱 코팅이 당해 기술분야에 잘 알려져 있다. 플루오로중합체 수지가 이러한 코팅에 자주 사용되는데, 이 수지는 표면 에너지가 낮을 뿐만 아니라 내열성과 내약품성을 갖기 때문이다. 플루오로중합체는 조리된 음식을 배출하기 좋고 쉽게 세척되며 내오염성이 있어서 조리 및 베이킹 온도에서 유용성을 갖는 표면들을 제공한다. 그러나, 플루오로중합체 수지만을 주성분으로 하는 논스틱 코팅은 금속 기재에 대한 열등한 접착력을 갖는다. 따라서, 기재에 대한 우수한 접착력, 조리 용도에서 음식 입자들의 우수한 배출성 및 코팅 표면의 마모를 제한하는 우수한 내연마성을 달성하도록 논스틱 코팅을 최적화시키고자 시도되어 왔다.
특히 개선된 내연마성 부분에 있어서 이러한 문제에 대한 해결 수단들이 미 국 특허 제 6,291,054 B1호(토마스 등), 제 6,592,977호(토마스 등) 및 6,761,964호(태네바움)에서 제안되었으며, 이들 특허는 논스틱 코팅 조성물 및 당해 조성물을 기재에 도포하여 접착력이 있고 내연마성이 우수한 코팅을 제조하는 용도에 관해 개시하고 있다. 상기 내연마성 코팅 조성물에는 연마력을 코팅 표면으로부터 편향시킬 수 있는 거대 세라믹 입자들이 혼입되어 있다.
국제 특허 공보 WO 00/56537호(가조 등)에도 내연마성에 관해 개시되어 있으며, 개시된 알루미늄 기재용 논스틱 코팅은 알루미늄 표면상에 침착된 내연마성 입자가 혼입된 세라믹 기재를 포함하며, 플루오로중합체 오버코트(overcoat)가 상기 세라믹 기재상에 침착되어 있다. 내연마성 입자로 사용될 수 있는 것으로 추천된 입자중 한 가지가 다이아몬드 입자이다. 금속상의 논스틱 코팅에 다이아몬드 입자를 사용하는 용도가 유럽 특허 제 1 048 751호(호트)에 개시된 바 있다. 상기 특허에서는, 논스틱 코팅을 도포하기 전에 금속 기재에 도포되는 산화알루미늄/산화티타늄의 경질 기재 층내로 높은 열전도도를 갖는 것으로 알려진 다이아몬드 입자들을 바람직하게 혼입시켜서 열전도성이 우수한 초경질 코팅을 형성한다. 또한, PTFE 커버층을 도포하기 전에 상기 경질 기재 층상에 도포된 플루오로실란을 주성분으로 하는 층에 다이아몬드를 혼입시키는 것도 개시하고 있다. 상기 특허에 따르면, 전술한 바와 같은 구성은 기재와 논스틱 코팅 사이의 열적 장벽을 감소시켜서 코팅된 기재 표면상에서 보다 균일한 온도를 이룰 수 있다고 한다.
논스틱 코팅의 높은 내연마성을 달성하기 위한 시스템을 설명한 최근 문헌의 기술 요지에도 불구하고, 우수한 배출성을 유지시키는 동시에 코팅된 기재의 내구 성과 내마모성을 더욱 향상시킬 필요성이 여전히 대두되고 있다.
발명의 개요
논스틱 코팅에 다이아몬드 입자들을 사용하면 코팅의 내마모성이 증가하는 것으로 밝혀졌다. 구체적으로, 다층 시스템의 층들에서 다이아몬드 입자들의 선택과 배치, 다이아몬드 입자들의 입자 크기 선택, 및 코팅 조성물내의 무기 충전제 필름 경화제의 세라믹 입자들과 다이아몬드 입자들과의 조합은, 종래 기술의 시스템에서는 인지된 바 없는 정도로 당해 코팅의 내연마성 정도를 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 다이아몬드 입자들을 논스틱 코팅의 언더코트(undercoat), 특히 하도층(primer)에, 중도층(midcoat)에, 또는 하도층과 중도층에 둘다 배치하면 특히 우수한 내연마성이 제공되는 것으로 밝혀졌다.
그러므로, 본 발명에 의하면, 기재 및 상기 기재에 도포된 논스틱 코팅을 포함하는 구조물이 제공된다. 상기 코팅은 언더코트와 오버코트를 포함하고, 상기 언더코트는 기재에 접착된 비-플루오로중합체 함유 결합제를 포함하는 하도층을 포함한다. 상기 언더코트는 다이아몬드 입자들을 포함한다. 상기 언더코트는 중도층을 더 포함할 수 있으며, 상기 중도층은 다이아몬드 입자들을 포함한다.
또한, 본 발명에 의하면, 플루오로중합체와 다이아몬드 입자들을 포함하는 액상 조성물을 포함하는 논스틱 조성물이 제공되며, 상기 다이아몬드 입자들의 입자 크기는 1 마이크로미터 초과, 바람직하게는 10 마이크로미터 초과이다. 이러한 조성물은 특히 언더코트 조성물로서 유용하다.
다이아몬드 입자들을 오버코트에 배치할 때도 내연마성 면에서 유리한 효과가 얻어진다. 그러므로, 본 발명에 의하면, 기재 및 상기 기재에 도포된 논스틱 코팅을 포함하는 구조물이 제공되며, 상기 코팅은 언더코트와 오버코트를 포함하고, 상기 오버코트는 다이아몬드 입자들을 포함하며, 상기 언더코트는 무기 필름 경화제의 세라믹 입자들을 포함하고, 이때 상기 무기 필름 경화제의 세라믹 입자들의 누프(Knoop) 경도는 1200을 초과한다.
바람직한 실시양태의 상세한 설명
본 발명에 의하면, 논스틱 코팅 조성물은 기재에 접착된다. 상기 기재는 소성 온도를 견딜 수 있는 임의의 재료, 예컨대 금속 또는 세라믹 기재일 수 잇다. 본 발명의 논스틱 코팅 조성물은 언더코트 또는 오버코트에서 다양한 배열로 코팅 조성물내로 다이아몬드 입자들을 혼입시킴으로써 탁월한 내연마성을 달성한다. "언더코트"라는 용어는 표면 코팅(오버코트) 아래의 임의의 코팅을 의미하며, 하도층(또는 하도제 층) 또는 하나 이상의 중간체 층(중도층으로도 언급됨), 또는 하도층과 중도층 둘다일 수 있다. 구체적으로, 다이아몬드 입자들은 다층 논스틱 시스템의 언더코트에, 하도층 또는 중도층내로, 바람직하게는 하도층과 중도층내로, 또는 오버코트에 혼입된다. 바람직한 실시양태에서, 다이아몬드 입자들이 언더코트에 존재할 경우, 무기 필름 경화제의 세라믹 입자들도 언더코트에 포함된다. 다이아몬드 입자들이 오버코트에 포함되는 실시양태에서는, 무기 필름 경화제의 세라믹 입자들, 구체적으로 탄화규소는 하도층에 포함된다.
다이아몬드 입자
누프 경도가 8000 내지 8500 kg/mm2 범위인 다이아몬드 입자들을 첨가하면 코팅의 표면 경도가 증가하므로 코팅의 내연마성이 증가한다. 누프 경도는 재료의 압입(indentation) 또는 스크래치에 대한 내성을 설명하는 척도이다. 무기물과 세라믹의 경도 값이 문헌 [Shackelford and Alexander, CRC Materials Science and Engineering Handbook, CRC Press, Boca Raton FL. 1991]로부터 입수한 참고 자료에 근거한 문헌 [Handbook of Chemistry, 77th Edition, 12-186, 187]에 열거되어 있다.
다이아몬드 입자들은 탄소 결정질 재료이다. 본 발명에 사용된 다이아몬드 입자들은 단결정인 것이 바람직하다. 이러한 입자들은 치밀하게 제어된 입자 크기, 형태 및 표면 특성을 갖는다. 치밀하게 제어된 입자 크기라 함은 당해 입자들이 좁은 분포를 갖는 압축된 중간(median) 입자 크기를 갖는다는 것을 의미한다. 이러한 다이아몬드 입자들은 일반적으로 연마(polishing) 용도에 사용된다. 또 다른 바람직한 입자들은 인성이 크고 내충격성이 우수하여 파괴 내성이 있는 균일한 벽돌 형태를 갖는다. 또한, 바람직한 입자들은 깨끗한 다이아몬드 표면을 특징으로 한다.
다이아몬드 입자들은 1 마이크로미터 초과, 바람직하게는 10 마이크로미터 초과의 질량 중간 입자 크기(D50)(여기서는 간단히 중간 입자 크기로 언급함)를 갖는다. 입자들은 약 1 내지 60 마이크로미터 범위, 바람직하게는 약 10 내지 60 마이크로미터 범위, 더욱 바람직하게는 약 15 내지 50 마이크로미터 범위이다. 고형분 기준으로 1 내지 10 중량%의 다이아몬드 입자들을 본 발명의 코팅 조성물에 사용하는 것이 바람직하다. 소정의 표면 경도 특성을 제공하기 위해서 충분한 다이아몬드 입자들을 코팅 조성물에 사용해야 하지만, 다이아몬드 입자들을 포함시키는 것이 비경제적인 일이 될 정도로 많은 양을 사용해서는 안 된다.
플루오로중합체
본 발명의 코팅 조성물은 플루오로중합체를 더 포함할 수 있다. 플루오로중합체는 플루오로탄소 수지이다. 코팅 조성물은 각각의 층, 즉, 하도층, 중도층 및 오버코트에 사용될 수 있다. 하도층에 플루오로중합체를 사용하는 것이 바람직하지만, 본 발명을 실시하는데 필수적인 것은 아니다. 일반적으로, 플루오로중합체는 하도층의 10 내지 45 중량%, 중도층의 70 중량% 이상, 및 오버코트의 90 중량% 이상을 구성할 것이다. 중량%는 모두 고형분을 기준으로 한 것이다.
본 발명의 논스틱 코팅에 사용되는 플루오로중합체는 용융 점도가 1 X 107 Pa.s 이상인 용융 제조 불가능한(non melt-fabricable) 플루오로중합체일 수 있다. 한 실시양태는 용융 점도가 380℃에서 1 X 108 Pa.s 이상이고 플루오로중합체 중에서 열 안정성이 가장 높은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)이다. 상기 PTFE는 소성(융합) 과정에서 필름 형성 특성을 향상시키는 소량의 코모노머 개질제, 예컨대 퍼플루오로올레핀, 구체적으로 헥사플루오로프로필렌(HFP) 또는 퍼플루오로(알킬 비닐)에테르, 구체적으로 알킬기의 탄소 원자 수가 1 내지 5개인 것, 바람직하게는 퍼플루오로(프로필 비닐 에테르)(PPVE)을 더 함유할 수 있다. 이러한 개질제의 양은 PTFE에 용융 제조 가능성을 부여하는데는 불충분한 양이며, 일반적으로 겨우 0.5 몰%에 불과하다. 또한, PTFE는 단순한 경우에는 통상 1 X 109 Pa.s 이상의 단일 용융 점도를 가질 수 있지만, 상이한 용융 점도를 갖는 PTFE의 혼합물을 논스틱 성분을 형성하는데 사용할 수도 있다.
또한, 상기 플루오로중합체는 PTFE와 배합(혼합)되거나 PTFE 대신에 사용되는 용융 제조가능한 플루오로중합체일 수 있다. 이와 같은 용융 제조 가능한 플루오로중합체의 예로서는, TFE와 1종 이상의 플루오르화된 공중합 가능한 모노머(코모노머)와의 공중합체를 들 수 있으며, 이때 상기 코모노머는 상기 공중합체의 융점을 TFE 단독중합체인 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)의 융점보다 실질적으로 낮게, 예를 들면 315℃를 넘지 않는 융점으로 저하시키는데 충분한 양으로 중합체에 존재한다. TFE와 공중합되는 바람직한 코모노머로서는, 탄소 원자 수가 3 내지 6개인 퍼플루오로올레핀 및 알킬기의 탄소 원자수가 1 내지 5개, 특히 1 내지 3개인 퍼플루오로(알킬 비닐 에테르)(PAVE)를 들 수 있다. 특히 바람직한 코모노머로서는, 헥사플루오로프로필렌(HFP), 퍼플루오로(에틸 비닐 에테르)(PEVE), 퍼플루오로(프로필 비닐 에테르)(PPVE) 및 퍼플루오로(메틸 비닐 에테르)(PMVE)를 들 수 있다. 바람직한 TFE 공중합체로서는, FEP(TFE/HFP 공중합체), PFA(TFE/PAVE 공중합체, TFE/HFP/PAVE(여기서 PAVE는 PEVE 및/또는 PPVE임) 및 MFA(PAVE의 알킬기 탄소 원자 수가 2 이상인 TFE/PMVE/PAVE)를 들 수 있다. 용융 제조 가능한 테트라플루오로에틸렌 공중합체의 분자량은 필름을 형성하는데 충분하고 언더코트 도포시에 보전성을 갖도록 성형된 형태를 유지할 수 있는 한, 그다지 중요하지 않다. 일반적으로, 용융 점도는 372℃에서 ASTM D-1238에 따라 측정하였을 때 1 X 102 Pa.s 이상이고 약 60 내지 100 X 103 Pa.s에 이르는 범위일 수 있다.
바람직한 조성물은 용융 점도가 1 X 107 Pa.s 내지 1 X 1011 Pa.s인 용융 제조 불가능한 플루오로중합체와 점도가 1 X 103 Pa.s 내지 1 X 105 Pa.s인 용융 제조 가능한 플루오로중합체의 혼합물이다.
플루오로중합체 성분은 일반적으로 중합체의 수분산액으로서 시판되고 있으며, 이러한 형태는 도포 용이성과 친환경성 면에서 본 발명의 조성물에 바람직한 형태이다. "분산액"이라는 용어는 수성 매체에 안정하게 분산되어서 분산액을 사용하는 시간 동안 입자들의 침전이 일어나지 않는 플루오로중합체 수지 입자들을 의미한다. 이는 플루오로중합체 입자들의 크기가 작을때, 일반적으로 0.2 마이크로미터 정도일 때, 그리고 분산액 제조 과정에서 수성 분산액에 계면활성제를 사용함으로써 이루어진다. 이와 같은 분산액은 분산 중합법으로서 알려진 방법에 이어서, 임의로 농축 및/또는 계면활성제의 첨가 단계를 실시함으로써 얻을 수 있다.
다른 예로서, 상기 플루오로중합체 성분은 PTFE 마이크로분말과 같은 플루오로중합체 분말일 수 있다. 이 경우에, 일반적으로, 유기 액체를 사용하여 플루오로중합체와 중합체 결합체의 친밀 혼합물을 형성한다. 결합제가 특정한 액체에 용해되기 때문에 해당하는 유기 액체를 선택할 수 있다. 결합제가 액체에 용해되지 않는다면, 결합제를 미세하게 분쇄하여 플루오로중합체와 함께 액체에 분산시킬 수 있다. 형성된 코팅 조성물은 유기 액체 및 소정의 친밀 혼합물을 얻도록 상기 액체에 분산되거나 용해된 중합체 결합제에 분산된 플루오로중합체를 포함할 수 있다. 유기 액체의 특성은 중합체 결합체의 유형 및 그 결합제의 용액 또는 분산액 필요 여부에 좌우될 것이다. 이러한 액체의 구체적인 예로서는 N-메틸피롤리돈, 부티로락톤, 고비등점 방향족 용매, 알코올 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 유기 액체의 양은 특정한 코팅 작업에 바람직한 유동 특성에 좌우될 것이다.
중합체 결합제
본 발명의 코팅 조성물은, 하도층에 사용할 경우, 내열성 비-플루오로중합체함유 중합체 결합제도 포함한다. 결합제는 가열 융합시 필름을 형성하며 열에도 안정한 중합체로 이루어진다. 이러한 성분이 논스틱 마감 용도로, 플루오로중합체-함유 하도층을 기재에 접착시키는 용도로, 또한 하도층의 일부로서 또는 하도층내의 필름 형성 용도로 하도층 기술 분야에 잘 알려져 있다. 플루오로중합체 자체는 평활한 기재에 대한 접착성이 거의 또는 전혀 없다. 결합제는 일반적으로 플루오르를 함유하지 않지만 플루오로중합체에 접착한다. 바람직한 결합제는 물 또는 물과 혼화될 수 있는 용매인 결합제용 유기 용매와 물의 혼합물에 가용성이거나 가용화된 결합제들이다. 이러한 가용성은 결합제와 플루오로중합체 성분을 수성 분산액 형태로 혼합하는데 도움을 준다.
결합제 성분의 일례는 조성물을 소성하여 하도층을 형성할 때 폴리아미드이미드(PAI)로 전환하는 폴리아믹산염이다. 상기 결합제가 바람직한 이유는, 폴리아믹산염을 소성함으로써 얻어진 완전히 이미드화된 형태에서 상기 결합제가 250℃를 넘는 연속 사용 온도를 갖기 때문이다. 상기 폴리아믹산염은 일반적으로 30℃에서 N,N-디메틸아세트아미드중의 0.5 중량% 용액으로서 측정하였을 때 고유 점도가 0.1 이상인 폴리아믹산으로 시판되고 있다. 미국 특허 제 4,014,834호(컨캐넌)에 더욱 상세히 설명된 바와 같이, 이것을 N-메틸피롤리돈과 같은 응집제 및 푸르푸릴 알코올과 같은 점도 감소제에 용해시키고, 3급 아민, 바람직하게는 트리에틸아민과 반응시켜서, 물에 가용성인 염을 형성한다. 이어서, 이와 같이 하여 형성된 폴리아믹산염을 함유하는 반응 매체를 플루오로중합체 수성 분산액과 혼합할 수 있으며, 응집제와 점도 감소제가 물에 혼화성이기 때문에, 이러한 혼합 절차는 균일한 코팅 조성물을 제공하게 된다. 상기 혼합 절차는 플루오로중합체 수성 분산액의 응집을 방지하기 위해 과도한 교반을 사용하는 일 없이 액체들을 함께 간단히 혼합시킴으로써 수행할 수 있다. 본 발명에 사용하는데 적합한 다른 결합제들의 예로는, 폴리아미드이미드(PAI), 폴리이미드(PI), 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리에테르 설폰(PES), 폴리아릴렌-에테르케톤, 폴리에테르이미드, 및 폴리(1,4(2,6-디메틸페닐)옥사이드)(폴리페닐렌옥사이드(PPO)로서 흔히 알려져 있음)을 들 수 있다. 이러한 수지들은 140℃ 이상의 온도에서 열에 안정하다. 폴리에테르설폰은 지속 사용 온도(열안정성)이 190℃에 이르고 유리 전이 온도가 220℃인 비정질 중합체이다. 폴리아미드이미드는 250℃ 이상의 온도에서 열에 안정하고 290℃ 이상의 온도에서 용융한다. 폴리페닐렌 설파이드는 285℃에서 용융한다. 폴리아릴렌에테르-케톤은 250℃ 이상의 온도에서 열에 안정하고 300℃ 이상의 온도에서 용융한다.
하도층 조성물을 물 및/또는 유기 용매를 액체로 사용하는 액상 매체 형태로 도포할 경우, 하도층을 건조하고 소성함과 아울러 후속 도포되는 플루오로중합체의 층들을 소성하여 기재상에 논스틱 코팅을 형성할 때 그 자체에 접착성이 부여된다.
간단하게는, 단일의 결합제를 사용하여 본 발명에 사용되는 하도층의 결합제 성분을 형성한다. 그러나, 여러 가지 결합제들을 사용하는 것도 본 발명의 범위에 포함되며, 특히 특정한 최종 용도 특성, 예컨대 가요성, 경도 또는 부식 방지 특성이 요구될 경우에 여러 가지 결합제들을 사용한다. 일반적인 조합에는 PAI/PES, PAI/PPS 및 PES/PPS가 포함된다.
플루오로중합체와 결합제의 분율은, 특히 조성물을 평활한 기재상의 하도층으로 사용할 경우, 중량비로 0.5 내지 2.0:1인 것이 바람직하다. 상기 플루오로중합체:결합제의 중량비는 기재에 도포한 후에 조성물을 소성시킴으로써 형성된 도포층내의 상기 성분들의 중량을 기준으로 한 것이다. 소성을 통해서 코팅 조성물에 존재하는 휘발성 물질들이 제거되는데, 예를 들면 소성하는 동안 이미드 결합이 형성될 때 폴리아믹산염의 염 부분이 제거된다. 편리하게 결합제가 소성 단계에 의해 폴리아미드이미드로 전환되는 폴리아믹산염일 경우에 그 결합제의 중량을 원료 조성물내의 폴리아믹산의 중량으로 취하면, 플루오로중합체:결합제의 중량비는 원료 조성물내의 플루오로중합체와 결합제의 양으로부터 결정할 수 있다. 본 발명의 조성물이 바람직한 수성 분산액 형태일 때, 상기 성분들은 총 분산액의 약 5 내지 50 중량%를 구성할 것이다.
무기 필름 경화제
본 발명의 하도층, 중도층, 또는 둘다는 무기 필름 경화제 성분의 세라믹 입자들을 더 포함할 수 있다. 본 명세서에 사용한 세라믹 입자라는 용어는 당해 입자가 비정질 상과 결정질 상의 혼합물인 소결체임을 뜻한다. 하도층내의 무기 필름 경화제 성분은, 조성물의 다른 성분들에 대하여 비활성이고 플루오로중합체와 결합제를 융합시키는 최후의 소성 온도에서 열에 안정한 1종 이상의 비금속성 충전제 유형의 물질이다. 상기 필름 경화제는 물에 불용성이므로 일반적으로 본 발명의 조성물의 수성 분산액에 균일하게 분산되지만 용해되지는 않는다. 본 발명의 필름 경화제의 세라믹 입자들은 거대 입자 및 미세 입자들을 포함하는 것이 바람직하다. 거대 세라믹 입자들의 평균 입자 크기는 14 마이크로미터 이상, 바람직하게는 20 마이크로미터 이상, 더욱 바람직하게는 25 마이크로미터 이상, 보다 더 바람직하게는 35 마이크로미터 이상이다.
무기 필름 경화제의 세라믹 입자들의 누프 경도는 1200 이상인 것이 바람직하고, 1500 이상인 것이 더욱 바람직하다. 앞에서 다이아몬드 입자에 대해 거론한 바와 같이, 누프 경도는 압입 또는 스크래치에 대한 재료의 내성을 설명하는 척도이다. 하도층의 필름 경화제 성분은 코팅 표면에 가해지는 연마력을 편향시키고 플루오로중합체 오버코트에 침투하는 날카로운 물체들의 침투를 저지함으로써, 기재상의 코팅으로서 도포된 논스틱 플루오로중합체 조성물에 내구성을 부여한다.
무기 필름 경화제의 거대 세라믹 입자들의 종횡비는 2.5 이하인 것이 바람직하고 1.5 이하인 것이 더욱 바람직하다. 종횡비는, 입자의 가장 긴 직경 : 입자의 가장 긴 직경(주축)에 대해 수직으로 측정한 치수의 최대 거리의 비율을 의미한다. 종횡비는 바람직한 입체 형태 및 배향을 정량하는 수단이다. 종횡비가 큰 입자들은 본 발명의 바람직한 입자들과 달리 편평하거나 가늘고 길며, 본 발명의 입자들은 구형에 가까운 것이 바람직하고 종횡비 1에 보다 가깝게 접근하는 것이 바람직하다.
무기 충전제 필름 경화제의 예로서는, 누프 경도가 1200 이상인 무기 산화물, 탄화물, 붕화물 및 질화물을 들 수 있다. 지르코늄, 탄탈, 티타늄, 텅스텐, 붕소, 알루미늄 및 베릴륨의 무기 산화물, 질화물, 붕화물 및 탄화물이 바람직하다. 특히 탄화규소와 산화알루미늄이 바람직하다. 바람직한 무기 조성물에 대한 전형적인 경도 값들은 다음과 같다: 지르코니아(1200); 질화알루미늄(1225); 베릴리아(1300); 질화지르코늄(1510); 붕화지르코늄(1560); 질화티타늄(1770); 탄화탄탈(1800); 탄화텅스텐(1880); 알루미나(2025); 탄화지르코늄(2150); 탄화티타늄(2470); 탄화규소(2500); 붕화알루미늄(2500); 붕화티타늄(2850).
하도층은 바람직하게는 거대 입자 및 미세 입자들인 무기 필름 경화제의 세라믹 입자들을 함유하는 것이 바람직하다. 필름 경화제의 미세 세라믹 입자들은 평균 입자 크기가 10 마이크로미터 미만인 것이 바람직하고, 평균 입자 크기가 5 마이크로미터 미만인 것이 더욱 바람직하며, 평균 입자 크기가 0.1 내지 10 마이크로미터 범위인 것이 훨씬 더 바람직하다. 하도층은 바람직하게는 30 중량% 초과, 더욱 바람직하게는 35 중량% 이상의 무기 필름 경화제 세라믹 입자들을 함유한다. 일반적으로, 무기 필름 경화제의 세라믹 입자들은 하도층 조성물의 60 중량%를 넘지 않을 것이다.
중도층에 관해서, 상기 무기 필름 경화제로는, 중도층내의 필름 경화제의 세라믹 입자들의 입자 크기가 중도층 내부에 완전하게 포함되도록 중도층의 두께보다 작아야 한다는 점 이외에는, 앞에서 하도층과 관련하여 전술한 바와 같은 어떠한 무기 필름 경화제라도 사용할 수 있다. 중도층에 사용된 필름 경화제 입자들의 세라믹 입자 크기는 하도층에 대해 바람직한 작은 입자 크기인 것이 바람직하다. 중도층은 바람직하게는 8 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 10 내지 30 중량%의 무기 필름 경화제의 세라믹 입자들을 함유한다. 하도층과 중도층내의 무기 필름 경화제필름 경화제의 세라믹 입자들의 유형은 동일하거나 상이할 수 있으며, 하도층내의 필름 경화제의 거대 및 미세 세라믹 입자들의 유형도 마찬가지이다.
기타 충전제
무기 충전제 필름 경화제의 거대 세라믹 입자들과 미세 세라믹 입자들 이외에도, 본 발명의 논스틱 코팅 조성물은 누프 경도값이 1200 미만인 다른 충전제 물질들을 함유할 수 있다. 적당한 추가의 충전제로서는, 유리 플레이크, 유리 비이드, 유리섬유, 규산알루미늄 또는 규산지르코늄, 운모, 금속 플레이크, 금속 섬유, 미세 세라믹 분말, 이산화규소, 황산바륨, 탈크 등을 들 수 있다.
코팅 도포
본 발명에 사용된 조성물은 통상의 수단에 의해서 기재에 도포될 수 있다. 코팅하고자 하는 기재에 따라서, 각 층을 형성하는 분무 및 로울러 도포법이 가장 편리한 도포 방법이다. 침지 코팅 및 코일 코팅을 비롯한 기타 잘 알려진 코팅 방법도 적당하다. 중도층 조성물은 하도층을 건조시키기 전에 하도층에 통상의 수단에 의해서 도포할 수 있다. 그러나, 하도층과 중도층 조성물이 수성 분산액일 경우에, 중도층 조성물은 바람직하게는 하도층이 건조된 후에 하도층에 접하여 도포할 수 있다. 오버코트 조성물을 중도층에 도포하는 경우도 마찬가지이다. 유기 용매를 이용해서 조성물을 도포함으로써 하도층을 제조하고, 중도층을 수성 매체를 이용해서 도포한 경우에, 하도층은 중도층을 도포하기 전에 모든 수불혼화성 용매가 제거되도록 건조시켜야 한다.
형성된 복합 구조물을 소성하여 모든 코팅들을 동시에 융합시켜서 기재상에 논스틱 코팅을 형성한다. 플루오로중합체가 PTFE인 경우에, 빠르고 높은 소성 온도가 바람직하며, 예를 들면 5분 동안 800℉(427℃)에서 시작해서 815℉(435℃)로 온도를 증가시켜 소성하는 것이 바람직하다. 언더코트 또는 오버코트내의 플루오로중합체가 PTFE와 FEP의 혼합물, 예를 들면 PTFE 50 내지 70 중량%와 FEP 50 내지30 중량%의 혼합물인 경우에, 소성 온도는 780℉(415℃)로 감소된 온도에서 시작해서 3분내에(총 소성 시간) 800℉(427℃)로 온도를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 코팅된 기재는 두께가 0.5 밀(13 마이크로미터) 이하, 더욱 바람직하게는 두께가 0.4 내지 0.5 밀(10 내지 13 마이크로미터)인 하도층을 갖는 것이 바람직하다. 중도층은 하도층보다 더 두꺼운 것이 바람직하고, 50% 이상 더 두꺼운 것이 더욱 바람직하다. 중도층의 두께는 0.7 내지 0.9 밀(18 내지 23 마이크로미터)이고 오버코트의 두께는 0.3 내지 0.5 밀(8 내지 12 마이크로미터)인 것이 바람직하다. 상기 하도층의 두께는 소성후에 와전류(eddy current) 원리(ASTM B244)에 의해 측정한 것이다. 와전류 값은 거대 입자의 높이와 입자들 사이의 골 깊이를 포함하여 기재를 가로지르는 값들의 평균치를 반영한다. 또한, 하도층의 두께는 팬(pan)을 구획하고 그 두께를 주사 전자 현미경(SEM)으로부터 얻은 현미경사진으로부터 측정하는 방식으로 측정할 수도 있다. SEM을 사용함으로써, 거대 입자와 입자들 사이의 골의 깊이 사이를 구분할 수 있다. 입자들 사이의 골 위치에서 하도층 두께를 보고한 SEM 값들은 보고된 와전류 값들의 약 50%이다. 상기 중도층과 오버코트의 두께는 와전류 원리에 의해서 측정한다.
본 발명의 기재는 금속 또는 세라믹일 수 있으며, 그 예로는 알루미늄, 양극화 알루미늄, 냉간 압연 스틸, 스테인레스 스틸, 에나멜, 유리 및 파이로세럼(pyroceram)을 들 수 있다. 기재는 평활할 수 있다. 즉, 이탈리아 밀란에 소재하는 알파 컴패니(Alpa Co.)에서 제조한 모델 RT 60 표면 테스트기에 의해 측정하였을 때 표면 프로파일이 50 마이크로인치(1.25 마이크로미터) 미만이며, 세정할 필요가 있다. 파이로세럼과 일부의 유리의 경우에는, 기재 표면을, 예를 들면 육안으로는 확인할 수 없을 정도로, 즉, 표면이 여전히 평활하도록 약간 화학 에칭함으로써 활성화하여 향상된 결과를 얻는다. 또한, 기재를 예컨대 태네바움에게 허여된 미국 특허 제 5,079,073호에 개시된 바와 같이 폴리아믹산염의 분무 코팅(mist coat)과 같은 접착제로 화학 처리할 수도 있다.
본 발명의 논스틱 마감재를 갖는 제품으로는, 조리용기, 구이용기, 밥솥 및 그 삽입물, 주전자, 다리미 밑판, 컨베이어, 활송장치(chute), 로울 표면, 절단날 등을 들 수 있다.
테스트 방법
SBAR 테스트
코팅된 기재를 SBAR 테스트를 사용해서 논스틱 코팅의 내연마성에 대해 평가한다. 이 테스트는 [British Standard Specification for cookware BS 7069: 1988]에 근거한 것으로서, 왕복 수평 운동을 하는 수직 아암상에 부착된 연마 패드로 코팅 시스템을 시험한다. 상기 장치는 평균 속도 ± 10 m/분으로 실린더 중심으로부터 100 mm ± 5 mm(4 인치 ± 0.25 인치)의 아암 왕복 수평 운동을 수행한다. 연마 패드(3M 스카치-브라이트(Scotch-Brite) 7447)는 페놀 수지와 산화알루미늄이 함침된 랜덤 나일론 웹이고, 실린더에 고정되어 코팅상에 ±15 N(아암의 질량+ 사중량 = 4.5 kg 또는 10 lbs)의 총 힘을 가하도록 힘이 부하된다. 테스트 샘플은 후술하는 실시예에 설명한 바와 같이 기재를 코팅하고 기재된 바와 같이 건조 및 소성함으로써 제조된다. 코팅된 기재를 깨끗한 물로 세척하고 테스트하기 전에 서서히 건조시킨다. 테스트는 후술하는 바와 같이 건조 기재 및 습윤 기재상에서 실시한다.
코팅된 기재를 고정된 지지체상에 고정시키고 장착된 연마 패드를 논스틱 표면상에 부착한다. 습윤 절차를 수행할 경우에는, 용액 1 리터(33 oz)중에 5g의 온화한 세제를 함유하는 식기 세척액 50 ml를 첨가함으로써 표면을 윤활시킨다. 건조 절차는 세제 용액을 첨가하지 않고 수행하며, 다른 절차들은 모두 동일하다.
표본을 정지 상태로 유지시키고, 연마 패드 아암을 실린더 중심점의 양측에서 50 mm ± 2.5 mm(2 인치 ± 0.1 인치)의 거리에 걸쳐 전후로 이동시킨다.
연마 패드를 250 사이클이 경과한 후 뒤집고 이후 250 사이클을 더 수행한 후 교체한다. 이러한 절차를, 금속이 보일 때까지 계속하고, 코팅 돌파에 소요되는 사이클의 수를 기록한다. 코팅 돌파는 테스트의 종료점이다.
기계적인 타이거 포오 연마( mechanical tiger paw abrasion , MTP ) 테스트
코팅된 기재를 진탕 테이블상에서 가열하고 전후로 진동시키면서 코팅된 기재의 표면상에서 추가 달린 볼펜 팁(tip) 3개를 연속적으로 회전시킴으로써 내연마성에 대해 평가하였다. MTP 연마 테스트를 수행하는데 사용된 테스트 장치는 앞에서 언급한 태네바움의 미국 특허 제 6,761,964호의 도 1, 2 및 3에 도시되고 설명되어 있다.
작업시, 코팅된 알루미늄 기재를 사용한 후라이팬을 온화한 세제로 세척하여 먼지나 기름기를 제거한다. 테스트 팬을 중심 구동 샤프트에 임시로 장착된 제거 가능한 중심설정 막대를 사용해서 핫 플레이트상에 배치한다. 상기 중심설정 막대는 핫플레이트 표면상에 팬을 배치하기 위한 수직선 역할을 하며, 팬의 배치 후에는 제거된다. 테스트 팬에 타이거 포오 헤드를 작동시킨다. 타이거 포오 헤드는 사용전에 손상 위험이 없는 3개의 볼펜심을 수용하기 위한 채널들을 구비한 디스크이다. 매회 테스트를 위해서, 타이거 포오 헤드의 채널에 3개의 새 볼펜심을, 각각의 볼펜심이 회전하는 디스크의 하단으로부터 아래로 3/4 인치(1.9 cm)만큼 연장하도록, 장착시킨다. 타이거 포오 헤드를 구동 샤프트에 부착된 구동 디스크로부터 아래로 연장하는 부동 샤프트에 부착시킨다. 타이거 포오 헤드 및 표류하는 샤프트의 중량을 조정한다. 미국 특허 제 6,761,964호에 도시된 장치에서는, 그 중량이 약 400 g이다. 부동 샤프트와 와셔(washer)(모두 약 115 g), 타이거 포오 헤드(약 279 g) 및 볼펜심(약 10 g)의 총 중량은 합계 404 g이다. 상대 평형 추의 총 중량도 대략 400 g이다.
핫 플레이트를 켜고 테스트 기재(팬)을 400℉±10℉(204℃±6℃)의 온도로 가열한다. 기재 표면상에서 적외선 온도 측정에 의해 측정하여 팬이 테스트 온도에 도달하였을 때, 볼펜심을 팬 아래로 내리고 장치를 활성화시켜서 진탕 테이블의 진동과 타이거 포오 헤드의 회전을 시작한다. 이런 식으로, 테스트 장치는 펜을 코팅된 기재의 표면에 대해, 그리고 그 표면 주위에서 회전시킨다. 타이거 포오 헤드 회전 속도는 1분당 30회전으로 제어된다. 진탕 테이블의 속도는 1분당 30회의 전후 진동을 하도록 제어된다. 계수기를 사용해서 완료된 사이클의 수를 기록한다. 타이머를 사용해서 특정 방향으로 타이거 포오 회전 시간을 15분마다 센다. 15분 간격으로 데이터를 기록한다. 타이거 포오 헤드의 회전은 15분 기간이 지난 후마다 역전시킨다. 주기적으로 볼펜심에 코팅이 축적되어 있는지 여부에 대하여 조사한다. 필요에 따라서, 축적된 코팅을 제거한다.
볼펜심의 끝이 코팅을 통과해서 금속 기재에 닿을 때 형성되는 타원 형태의 경로를 관찰함으로써 기재(팬)상의 코팅이 파단되는지 여부를 모니터한다. 기재를 가열함으로써 파단 시간을 가속시킨다. 파단 시간이 길수록 논스틱 코팅의 내구성은 더 우수하다.
15분 사이클이 끝날 때마다, 팬을 다음과 같은 MTP 수치 등급에 따라서 평가한다:
10 -- 새 팬
9 -- 코팅에 홈 자국이 형성됨
8 -- 금속에 처음으로 새김눈이 생김(평활한 기재의 경우)
표면이 거칠어짐(그릿 분사된 기재의 경우)
7 -- 금속에 선이 생김(외부 및/또는 내부)
6 -- 외부에서 타원형 경로 시작
5 -- 타원형 경로 완결
가속 조리 및 타이거 포오( accelerated cooking with tiger paw , ATP )테스트
후라이팬과 같은 코팅된 기재를, 그 기재를 가열 처리하고 타이거 포오 헤드의 수동 회전을 받게 하면서 코팅 시스템을 산, 염기 및 지방의 사이클에 노출시킴으로써 조리 성능 및 내연마성에 대해 평가한다. 테스트 기재는 조리 사이클 사이에 다수의 세정 작업 과정에서 세제로도 처리한다. 합성 섬유로 된 세척 패드(도비, Dobie)를 세정 사이클에 사용한다.
각 테스트마다, 코팅된 팬과 대조군 팬을 모든 팬을 동시에 조리에 사용하는데 충분한 버너를 구비한 통상의 가스 스토브 탑위에서 테스트한다. 대조군 팬은 공지의 시판되는 조리 기구용 코팅 시스템으로 코팅된 팬으로서, 그 코팅 시스템에 대한 표준 특성이 이미 여러 차례 측정된 것이다. 테스트 온도는 기재 표면상에서 접촉형 고온계로 측정하였을 때 374℉(190℃) 내지 401℉(205℃)로 유지시킨다. 팬을 모든 버너 사이에서 규칙적으로 회전시킨다. 테스트의 스크래치 부분은 타이거 포오 헤드를 사용해서 수행한다. 앞에서 MTP 테스트에 대해 설명한 것과 유사하게, 타이거 포오 헤드는 사용전에 손상 위험이 없는 3개의 볼펜심을 수용하기 위한 채널들을 구비한 디스크이다. 테스트에 앞서서, 5가지 식품 항목을 조리용으로 준비하고 세제 용액을 준비한다:
1: 햄버거- 분쇄육으로 햄버거 패티를 만들고 한 측면에는 소금을 많이 뿌린다.
2: 양파- 10호 캔 양파에 16 테이블스푼의 소금을 가한다.
3: 토마토 소스- 토마토 소스 32 oz에 8 테이블스푼의 소금을 가하고 1 갤론으로 희석한 후 잘 섞는다.
4: 팬케이크- 즉석 조리용 팬케이크 믹스 반죽을 포장에 기재된 지침에 따라서 준비한다. 믹스 1 갤론당 소금 4 테이블스푼을 첨가한다.
5: 달걀- 달걀 4 다스, 물 1 컵, 소금 4 테이블스푼을 믹서에서 혼합한다.
세제: 고온수 3 갤론에 액상 세제 뚜껑 가득 3회 분량.
작업시, 테스트 팬을 버너에 놓고 명시된 온도 범위내로 가열한다. 팬을 5회의 연속적인 조리 과정으로 처리한다.
조리 1: 식물성 오일 2 테이블스푼을 팬 중앙에 넣는다. 한 면에 소금을 많이 뿌린 미리 만든 햄버거를 소금 함유 면이 아래로 오일에 닿도록 놓는다. 패티를 5분동안 조리한다. 이어서, 후라이팬에 뚜껑을 덮고 뚜껑을 덮은채로 패티를 5분동안 더 조리한다. 이어서, 패티를 뒤집고 뚜껑을 덮은채로 패티를 5분동안 더 조리한다.
조리 2: 양파 반컵을 각 팬에 넣고 뚜껑없이 5분동안 약한 불로 끓인다. 필요에 따라 재료가 타지 않도록 물을 첨가한다.
조리 3: 준비된 토마토 소스 혼합물 2 컵(16 oz)를 각 팬에 넣고 뚜껑을 덮는다. 토마토 소스 혼합물이 모든 팬에 첨가된 후에, 햄버거 패티를 꺼내고 혼합물을 15분동안 약한 불로 끓인다. 이와 같이 15분간 끓이는 동안에, 타이거 포오 헤드를 사용해서 스크래치 혹사 테스트를 수행한다. 각 팬에서 타이거 포오 헤드를 사용해서 원형 패턴으로 시계 방향으로 25 회전, 그리고 반시계 방향으로 25 회전시켜 혼합물을 교반시킨다. 15분간의 끓임 기간이 끝난 후에 팬을 버너에서 제거하고, 내용물을 비운 후에 각 팬을 세제 용액으로 충분히 세척한다. 팬을 깨끗한 물로 헹구고 닦아 건조시킨다.
조리 4: 이어서 팬을 버너의 회전 위치에 복귀시키고 명시된 온도 범위내로 가열한다. 팬케이크 반죽을 팬의 중앙에 부어서 직경이 5 내지 6 인치인 팬케이크를 만든다. 팬케이크를 완전히 익을 때까지 조리한 후에 다른 방향을 조리하도록 뒤집는다. 모든 팬케이크를 꺼낸다. 각 팬을 온수/세제 용액으로 급냉시키고 잘 세척한다. 팬을 헹군 후에 건조시킨다.
조리 5: 팬을 다시 버너의 회전 위치에 복귀시키고 명시된 온도 범위내로 가열한다. 순차적으로, 각 팬을 대략 8 oz의 다진 달걀 혼합물로 덮는다. 이어서, 각 팬에서 혼합물을 타이거 포오 헤드를 사용해서 시계 방향으로 25회전, 이어서 반시계 방향으로 25회전시켜 원형 패턴으로 교반시킨다. 달걀이 완전히 조리되었을 때, 팬을 버너에서 제거하고, 내용물을 비운 후에 각 펜을 세제 용액으로 잘 세척한다. 팬을 깨끗한 물로 헹구고 닦아 건조시킨다.
5회의 조리시마다 팬을 스크래치에 대해 평가하여 등급을 매긴다. 조리 4 과정중에는, 배출과 관련된 문제점들이 관찰된다. 이어서, 팬을 버너의 회전 위치에 복귀시키고 명시된 온도 범위내로 가열한다. 테스트를 조리 1 과정(햄버거)부터 시작해서 다시 한다. 팬이 후술하는 바와 같은 스크래치 등급 5를 갖는 것으로 측정될 때까지 테스트를 계속하고, 그 후에는 테스트를 중지한다.
스크래치(0 내지 10): 스크래치 등급은 정해진 등급 10, 9, 7, 5로 표준 테스트 기재의 사진을 육안 비교함으로써 결정한다. 등급 10은 새 팬의 경우이며, 등급 5는 주부가 팬을 버릴 정도로 연마 마모가 심한 팬을 의미한다.
기계적 연마 및 배출( mechanical abrasion and release , MAR ) 테스트
후라이팬과 같은 코팅된 기재를 내연마성 및 배출성에 관해 평가한다.
코팅된 기재는 변형된 SBAR 테스트에서 논스틱 코팅의 내연마성에 대해 평가한다. 연마 패드(3M 스카치-브라이트 7447)을 실린더에 고정시키고 코팅에 ±15N(아암의 질량 + 사중량= 4.5 kg 또는 10 lbs)의 총 힘을 가하도록 힘을 부하한다. 테스트는 세제 용액을 사용한 습윤 조건하에 수행한다. 연마 패드를 1000 사이클후에 뒤집고 1000 사이클이 더 경과한 후에 교체한다. 명시된 수의 사이클이 지난 후에, 아암을 중지시키고 테스트 팬을 물로 세척하고 건조시킨다. 이어서, 코팅 필름 두께를 측정하고 연마 패드에 의해 형성된 트랙의 중심에서 배출성 테스트를 수행한다. 후술하는 바와 같이, 배출성 테스트는 논스틱 코팅이 달걀을 배출시키는 능력을 측정하는 수단이다. 필름 두께는 후술하는 바와 같은 필름 두께 측정기를 사용해서 측정한다. 연마도는 연마 사이클 수에 대한 함수로서 필름 두께의 손실에 의해 나타낸다.
배출성 테스트
팬을 374℉(190℃) 내지 392℉(200℃)의 범위로 가열하고 테스트 전반에 걸쳐서 기재 표면상에서 접촉형 고온계에 의해 측정하여 상기 온도 범위로 유지시킨다. 달걀을 조미료가 없는 팬에서 후라이한다. 테스트를 수행하기 위해, 달걀을 팬위에서 깨고 3분동안 조리한다. 달걀을 주걱으로 들어 올리고 팬을 기울여서 달걀이 미끄러지도록 한다. 달걀이 미끄러지기 쉬운 정도를 평가한다. 팬을 버너에 복귀시키고 달걀을 뒤집는다. 난황을 주걱으로 부수고 달걀을 2분동안 더 조리한다. 달걀을 다시 주걱으로 들러 올리고 달걀이 미끄러지기 쉬운 정도를 이하에 "배출성"으로 나타낸 척도에 근거하여 측정한다.
배출성(0 내지 5): 배출성 등급은 달걀이 얼마나 쉽게 미끄러지고 얼마나 많은 달걀이 팬에 눌러붙는지를 평가함으로써 결정한다.
5-- 탁월함; 4-- 우수함; 3-- 양호함; 2-- 열등함; 1-- 심함; 0 -- 극심함.
AIHAT
후라이팬과 같은 코팅된 기재를 통상의 가정용 금속 조리도구(포크, 주걱, 젓는 기구, 나이프)를 사용하여 일련의 고온 조리 사이클로 처리한다. 이 테스트에 관한 설명은 미국 특허 제 5,250,356호(바자)의 제 3란, 11-64행에 설명되어 있다. 이 테스트는 통상의 조리 혹사 과정으로부터 유래하는 흠결과 스크래치의 척도이다.
건조 필름 두께( DFT )
소성된 코팅 두께는 필름 두께 측정 장치, 예를 들면 피셔스코프(Fisherscope)를 사용해서 와전류 원리(ASTM B244)에 근거하여 측정한다.
플루오로중합체
PTFE 분산액: 고형분이 59 내지 61 중량%이고 RDPS가 170 내지 210 나노미터인 듀퐁(DuPont) TFE 플루오로중합체 분산액. PTFE 플루오로중합체 분산액 등급 30이 델라웨어 윌밍턴에 소재하는 듀퐁 컴패니로부터 시판되고 있다.
FEP 분산액: 고형분이 54.5 내지 56.5 중량%이고 RDPS가 150 내지 210 나노미터인 TFE/HFP 플루오로중합체 분산액. 수지의 HFP 함량은 9.3 내지 12.4 중량%이고, 용융 유속은 미국 특허 제 4,380,618호에 기재된 바와 같은 변형된 ASTM D-1238 방법에 의해 372℃에서 측정하였을 때 11.8 내지 21.3 g/10분임.
PFA 분산액: 고형분이 58 내지 62 중량%이고 RDPS가 185 내지 245 나노미터인 듀퐁 PFA 플루오로중합체 분산액. 상기 수지의 PPVE 함량은 2.9 내지 3.6 중량%이고 용융 유속은 미국 특허 제 4,380,618호에 기재된 바와 같은 변형된 ASTM D-1238 방법에 의해 372℃에서 측정하였을 때 1.3 내지 2.7 g/10분임. PFA 플루오로중합체 분산액 등급 335는 델라웨어, 윌밍턴 소재의 듀퐁 컴패니에서 시판함.
중합체 결합제
PAI는 6 내지 8%의 잔류 NMP를 함유하는 고형 수지(폴리아믹산 염으로 전환될 수 있음)인, 톨론(Torlon®) AI-10 폴리(아미드-이미드)이다(솔베이 어드밴스드 폴리머즈, Solvay advanced polymers).
폴리아믹산염은 일반적으로 30℃에서 N.N-디메틸아세트아미드중의 0.5 중량% 용액으로서 측정하였을 때 고유 점도가 0.1 이상인 폴리아믹산으로서 입수 가능하다. 이것을 미국 특허 제 4,014,834호(컨캐넌)에 더 자세히 설명된 바와 같이, N-메틸피롤리돈과 같은 응집제 및 푸르푸릴알코올과 같은 점도 감소제에 용해시키고, 3급 아민, 바람직하게는 트리에틸아민과 반응시켜서 물에 가용성인 염을 형성한다.
다이아몬드 입자
합성 단결정 미분 다이아몬드 입자를 다양한 형태 및 혼합물로 사용한다. 사용된 여러 가지 크기는 다음과 같다:
중간 입자 크기 60.24 마이크로미터
중간 입자 크기 37.82 마이크로미터
중간 입자 크기 28.93 마이크로미터
중간 입자 크기 17.49 마이크로미터
중간 입자 크기 8.61 마이크로미터
중간 입자 크기 1.26 마이크로미터
입자 크기 분포 및 질량 중간 입자 크기(d50)은 미국, 펜실베니아 소재의 마이크로트랙 인코오포레이티드(Microtrac Inc.)에서 시판하는 마이크로트랙-X100 레이저 회절 및 분산 입자크기 분석기에 의해서 측정한다.
무기 필름 경화제
탄화규소: 독일, 뮈니히 소재의 엘렉트로슈멜츠베르크 켐프텐 게엠베하(Elektroschmelzwerk Kempten GmbH(ESK))에서 공급하는 탄화규소를 사용함.
P 600= 25.8 ± 1 마이크로미터 평균 입자 크기
평균 입자 크기는 공급업체가 제공한 정보에 따라서 [FEPA-Standard-43-GB 1984 1993 resp. ISO 8486]을 사용하여 침강법에 의해 측정한다.
산화알루미늄: 산화알루미늄(미세 입자)는 알루미늄 코오포레이션 오브 아메리카(Aluminum Corporation of America)에서 공급한 것이다- 등급 SG A-16, 평균 입자 크기 0.35 내지 0.50 마이크로미터.
실시예 1
본 발명의 실시예로서 3-코트 논스틱 시스템을, 유분 제거를 위한 세척으로만 처리하고 기계적으로 표면 요철 처리를 하지 않은 평활한 알루미늄 테스트판상에 분무한다. 하도층, 중도층 및 오버코트의 수성 분산액 조성은 각각 하기 표 1, 표 2 및 표 3에 나타내었다.
하도층 조성
다이아몬드 하중 비율 (건조 필름 중량%) 0.0 2.9 5.7
다이아몬드 하중 비율 (건조 필름 부피%) 0.0 2.0 4.0
성분 중량%
카본블랙 0.31 0.31 0.31
울트라마린 블루 안료 1.76 1.75 1.73
산화알루미늄 8.15 8.08 8.02
탄화규소 5.33 5.28 5.24
다이아몬드 입자 0.00 0.84 1.68
PTFE(수성 분산액중 고형분) 4.19 4.16 4.12
비정질 실리카 0.95 0.94 0.93
FEP(수성 분산액중 고형분) 2.88 2.85 2.83
폴리아미드 이미드 중합체 4.65 4.61 4.57
4,4-메틸렌디아닐린 0.01 0.01 0.01
나프탈렌설폰산나트륨 0.18 0.17 0.17
히드록시프로필 셀룰로오스 0.02 0.02 0.02
에톡시화 아세틸렌 디올 0.24 0.24 0.24
물 62.47 61.94 61.42
트리에탄올아민 0.01 0.01 0.01
옥틸페놀폴리에톡시 계면활성제 0.53 0.52 0.52
디에틸에탄올아민 0.66 0.65 0.64
트리에틸아민 1.31 1.30 1.29
푸르푸릴 알코올 3.58 3.55 3.52
N-메틸피롤리돈 2.78 2.76 2.74
합계 100.00 100.00 100.00
중도층 조성
다이아몬드 하중 비율 (건조 필름 중량%) 0.0 1.6 3.1 6.0
다이아몬드 하중 비율 (건조 필름 부피%) 0.0 1.0 2.0 4.0
성분 중량%
카본블랙 1.05 1.04 1.03 1.02
울트라마린 블루 안료 0.28 0.28 0.28 0.27
산화알루미늄 6.56 6.52 6.47 6.39
운모/TiO2/산화주석 0.73 0.73 0.72 0.71
다이아몬드 입자 0.00 0.68 1.33 2.63
PTFE(수성 분산액중 고형분) 28.39 28.20 28.01 27.64
PFA(수성 분산액중 고형분) 5.01 4.98 4.95 4.88
나프탈렌설폰산나트륨 0.20 0.20 0.20 0.20
히드록시프로필 셀룰로오스 0.02 0.02 0.02 0.02
옥토산세륨 0.49 0.49 0.48 0.48
아크릴 중합체 12.83 12.74 12.65 12.49
부틸카르비톨 2.04 2.02 2.01 1.98
올레산 1.03 1.02 1.02 1.00
물 32.38 32.16 31.94 31.52
트리에탄올아민 3.91 3.88 3.85 3.80
방향족 탄화수소 2.49 2.48 2.46 2.43
옥틸페놀폴리에톡시 계면활성제 2.60 2.58 2.56 2.53
합계 100.00 100.00 100.00 100.00
오버코트 조성
다이아몬드 하중 비율 (건조 필름 중량%) 0.0 3.3
다이아몬드 하중 비율 (건조 필름 부피%) 0.0 2.0
성분 중량%
운모/TiO2/산화주석 0.37 0.37
PTFE(수성 분산액중 고형분) 39.68 39.11
PFA(수성 분산액중 고형분) 2.09 2.06
다이아몬드 입자 0.00 1.42
옥토산세륨 0.58 0.57
아크릴 중합체 12.93 12.74
부틸카르비톨 2.42 2.38
올레산 1.22 1.21
물 30.13 29.70
트리에탄올아민 4.59 4.53
방향족 탄화수소 2.96 2.92
옥틸페놀폴리에톡시 계면활성제 3.03 2.99
합계 100.00 100.00
하도층을 알루미늄 기재상에 분무하고 5분동안 150℉(66℃)에서 건조시킨다. 이어서, 중도층을 건조된 하도층상에 분무한다. 오버코트를 중도층상에 웨트-온-웨트 방식으로 도포(분무)한다. 코팅을 10분동안 300℉(149℃)에서 강제 기류 건조시킨후에, 5분동안 800℉(427℃)에서 경화시킨다. 하도층/중도층/오버코트에 대한 건조 코팅 필름 두께(DFT)를 와전류 분석에 의해 측정한 결과 0.4 내지 0.5 밀(10 내지 13 마이크로미터)/0.7 내지 0.9 밀(18 내지 23 마이크로미터)/0.3 내지 0.4 밀(7 내지 10 마이크로미터)였다.
하기 실시예는 다양한 양과 크기의 다이아몬드 입자를 코팅에 상이하게 배치한 3-코트 시스템의 내연마성을 입증한다. 테스트 팬을 SBAR 습윤 테스트 및 MTP로 테스트하여 내연마성을 평가하였다.
하도층내의 다이아몬드 입자
하도층에 다이아몬드 입자를 사용한 3-코트 시스템의 연마 테스트 결과를 하기 표 4에 나타내었다. 하도층내의 다이아몬드 입자 크기는 건조 필름내 하중 비율 2.9 중량%하에 1 내지 60 마이크로미터 범위에서 달라진다. 모든 입자 크기는 대조군의 팬에 비해서 다소 향상된 결과를 나타내었다. 38 마이크로미터의 다이아몬드 입자를 사용할 경우에, SBAR 습윤 성능은 14,250 사이클로 훨씬 향상되었다.
하도층에 다이아몬드 입자를 사용한 3-코트 시스템의 내연마성
실시예 1-1
(대조군)		 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 1-7
상도층내 다이아몬드(중량%) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
중도층내 다이아몬드(중량%) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
하도층내 다이아몬드
중간 입자 크기
(마이크로미터)		 - 60 38 29 17 9 1
건조 필름내 하중 비율(중량%) 0.0 2.9 2.9 2.9 2.9 2.9 2.9
건조 필름내 하중 비율(부피%) 0.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
SBAR 습윤
(사이클)		 3,600 4,750 14,250 8,000 6,250 5,500 3,750
MTP(분/등급) 165/5 420/9 280/5 255/5 195/5 190/5 190/5
중도층내 다이아몬드 입자
중도층에 다이아몬드 입자를 사용한 3-코트 시스템의 연마 테스트 결과를 하기 표 5에 나타내었다. 건조 필름내의 상이한 하중 비율 1.6, 3.1 및 6.0 중량%하에 중도층내 다이아몬드 입자 크기는 1 내지 60 마이크로미터 범위에서 달라진다. 모든 실시예들은 대조군 팬에 비해서 향상된 내연마성을 나타내었다. 실시예 1-9 및 실시예 1-10에서 38 내지 29 마이크로미터의 다이아몬드 입자들을 사용한 경우 SBAR 습윤 테스트 및 MTP 테스트에서 모두 탁월한 내연마성이 입증되었다. 또한, 실시예 1-17 내지 1-19에 나타낸 바와 같이 다이아몬드 입자들의 하중량이 클 경우에도 우수한 내연마성이 제공되는 것으로 밝혀졌다.
중도층에 다이아몬드 입자를 사용한 3-코트 시스템의 내연마성
실시예 1-1
(대조군)		 1-8 1-9 1-10 1-11 1-12 1-13
상도층내 다이아몬드(중량%) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
중도층내 다이아몬드
중간 입자 크기(마이크로미터) - 60 38 29 17 9 1
건조 필름내 하중 비율(중량%) 0.0 3.1 3.1 3.1 3.1 3.1 3.1
건조 필름내 하중 비율(부피%) 0.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
하도층내 다이아몬드(중량%) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
SBAR 습윤
(사이클)		 3,600 8,750 19,000 17,500 14,000 9,500 6,500
MTP(분/등급) 165/5 420/9 420/9 420/9 420/7 420/6 360/5
실시예 1-14
 1-15 1-16 1-17 1-18 1-19
상도층내 다이아몬드(중량%) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
중도층내 다이아몬드
중간 입자 크기(마이크로미터) 38 29 17 38 29 17
건조 필름내 하중 비율(중량%) 1.6 1.6 1.6 6.0 6.0 6.0
건조 필름내 하중 비율(부피%) 1.0 1.0 1.0 4.0 4.0 4.0
하도층내 다이아몬드(중량%) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
SBAR 습윤
(사이클)		 10,500 10,250 7,250 18,500 18,500 13,000
MTP(분/등급) 420/9 420/9 420/7 420/9 420/9 420/9
오버코트내 다이아몬드 입자
오버코트에 다이아몬드 입자를 사용한 3-코트 시스템의 연마 테스트 결과를 하기 표 6에 나타내었다. 오버코트내 다이아몬드 입자 크기는 건조 필름내 하중 비율 3.3 중량%하에 1 내지 60 마이크로미터 범위에서 달라진다. 모든 크기의 다이아몬드 입자에 있어서 등급 9로서 420분으로 높은 MTP 내연마성이 나타났으며, 대조군 팬에 비하여 향상된 SBAR 결과를 나타내었다.
오버코트에 다이아몬드 입자를 사용한 3-코트 시스템의 내연마성
실시예 1-1
(대조군)		 1-20 1-21 1-22 1-23 1-24 1-25
상도층내 다이아몬드(중량%)
중간 입자 크기(마이크로미터) - 60 38 29 17 9 1
건조 필름내 하중 비율(중량%) 0.0 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3
건조 필름내 하중 비율(부피%) 0.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
중도층내 다이아몬드(중량%) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
하도층내 다이아몬드(중량%) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
SBAR 습윤
(사이클)		 3,600 5,000 4,750 6,750 7,750 5,700 5,250
MTP(분/등급) 165/5 420/9 420/9 420/9 420/9 420/9 420/9
실시예 2
실시예 1과 유사하게, 평활한 알루미늄으로 된 테스트 팬상에 3-코트 논스틱 시스템을 분무하였다. 본 실시예는 중도층과 하도층에 둘다 다양한 양과 크기의 다이아몬드 입자를 사용한 3-코트 시스템의 내연마성을 입증한다. 테스트 팬을 SBAR(습윤 및 건조) 및 MTP 테스트로 시험하여 내연마성을 평가하였다.
그 결과를 하기 표 7에 나타내었다. 하기 실시예 2-2 및 실시예 2-3에 나타낸 바와 같이, 하도층과 중도층에 모두 다이아몬드 입자가 존재할 경우, 실시예 1-3, 1-10 및 1-11에 나타낸 바와 같이 하도층 또는 중도층에만 다이아몬드 입자가 존재하는 경우에 비해서 개선된 SBAR 습윤 및 MTP 내연마성이 나타난다. 중도층에 대하여 적절한 입자 크기를 선택하여 코팅 시스템을 최적화시킬 경우에 얻어지는 유리한 효과는, 입자 크기가 38 마이크로미터인 실시예 2-1을 입자 크기가 9, 17 및 29 마이크로미터인 실시예 2-2 내지 2-7과 비교함으로써 확인할 수 있다. 중도층에 첨가되는 다이아몬드의 입자 크기는 코팅의 하도층에 첨가되는 다이아몬드 입자 크기 및 총 필름 두께를 고려하여 결정해야 한다. 하도층 및 중도층에서 둘다 입자 크기가 총 필름 두께에 비하여 너무 클 경우에는, 언더코트로부터 오버코트까지 연장하는 다이아몬드 입자들이 테스트 장치의 연마 패드에 포획되어 진동하는 과정에서 인출되므로, 배출 특성을 부여하는 플루오로중합체 코팅을 더 이상 고착시킬 수 없다. 이와 같은 작용은 코팅된 제품의 연마 용도하에 일어나는 것과 유사하다.
중도층에 입자 크기가 29 마이크로미터인 다이아몬드 입자를 6 중량%로 하중할 경우, 실시예 1-18에 비해 실시예 2-5에서 확인되는 바와 같이, SBAR 및 MTP 내연마성이 모두 향상되었다.
특히, SBAR 성능은 다이아몬드 입자가 없는 코팅과 비교해서, 습윤 SBAR의 경우에 약 8 배, 그리고 건조 SBAR의 경우에 약 6배(163,000 사이클) 향상되었다.
실시예 2-7에 있어서, 중도층내 다이아몬드 입자들은 각각 3.0, 1.5, 1.5 중량%의 하중량으로 존재하는 3가지 크기 29, 17, 9의 혼합물이었다. 다른 입자 크기를 혼합시킴으로써 입자 크기 분포가 더 넓어지면 SBAR 내연마성이 덜 향상되며, 이는 입자 크기 분포가 좁은 것이 바람직함을 시사한다. 본 발명에 있어서, 다양한 크기의 입자들의 혼합물보다는 단일 크기의 입자를 사용하는 것이 바람직하다.
하도층과 중도층에 모두 다이아몬드 입자를 사용한 3-코트 시스템의 내연마성
실시예 1-1
(대조군)		 2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6 2-7
상도층내 다이아몬드(중량%) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
중도층내 다이아몬드
중간 입자 크기(마이크로미터) - 38 29 17 29 29 17 29, 17, 9
건조 필름내 하중 비율(중량%) 0.0 3.1 3.1 3.1 3.1 6.0 6.0 3.0, 1.5, 1.5
건조 필름내 하중 비율(부피%) 0.0 2.0 2.0 2.0 2.0 4.0 4.0 2.0, 1.0, 1.0
하도층내 다이아몬드
중간 입자 크기
(마이크로미터)		 - 38 38 38 38 38 38 38
건조 필름내 하중
비율(중량%)		 0.0 2.9 2.9 2.9 5.7 2.9 2.9 2.9
건조 필름내 하중
비율(부피%)		 0.0 2.0 2.0 2.0 4.0 2.0 2.0 2.0
SBAR 건조
(사이클)		 26,900 - - - - 163,000 - -
SBAR 습윤
(사이클)		 3,600 9,750 21,500 20,500 21,500 28,750 17,125 19,000
MTP(분/등급) 165/5 420/9 420/9 420/9 420/9 420/9 420/9 420/9
실시예 3
실시예 1과 유사하게, 평활한 알루미늄으로 된 테스트 팬상에 3-코트 논스틱 시스템을 분무하였다. 본 실시예는 하도층에 SiC 입자가 없고 하도층 또는 중도층에 다양한 크기의 다이아몬드 입자를 3.1 중량%로 사용한 3-코트 시스템의 내연마성을 입증한다. SiC가 없는 수성 분산액 하도층 조성을 하기 표 8에 나타내었다. 테스트 팬을 SBAR 습윤 및 MTP 테스트로 시험하여 내연마성을 평가하였다.
SiC가 없고 다이아몬드 입자를 사용한 하도층 조성
다이아몬드 하중 비율 (건조 필름 중량%) 0.0 3.1
다이아몬드 하중 비율 (건조 필름 부피%) 0.0 2.0
성분 중량%
카본블랙 0.33 0.33
울트라마린 블루 안료 1.86 1.85
산화알루미늄 8.61 8.55
탄화규소 0.00 0.00
다이아몬드 입자 0.00 0.75
PTFE(수성 분산액중 고형분) 4.43 4.39
비정질 실리카 1.00 0.99
FEP(수성 분산액중 고형분) 3.04 3.01
폴리아미드 이미드 중합체 4.91 4.87
4,4-메틸렌디아닐린 0.01 0.01
나프탈렌설폰산나트륨 0.19 0.18
히드록시프로필 셀룰로오스 0.03 0.03
에톡시화 아세틸렌 디올 0.26 0.25
물 65.98 65.48
트리에탄올아민 0.01 0.01
옥틸페놀폴리에톡시 계면활성제 0.56 0.55
디에틸에탄올아민 0.69 0.69
트리에틸아민 1.38 1.37
푸르푸릴 알코올 3.78 3.75
N-메틸피롤리돈 2.94 2.92
합계 100.00 100.00
하도층에 SiC 가 없고 다이아몬드 입자를 사용한 실시예
하도층에 SiC가 없고 다이아몬드 입자를 사용한 3-코트 시스템의 연마 테스트 결과를 하기 표 9에 나타내었다. 다이아몬드 입자 크기는 건조 필름내의 일정한 하중 비율 3.1 중량%하에 1 내지 60 마이크로미터 범위에서 달라진다.
실시예 3-1 내지 3-3의 SBAR 습윤 및 MTP 내연마성을 실시예 1-2 내지 1-7과 비교한 결과, 하도층에 소정의 크기의 다이아몬드 입자들을 사용한 경우 어느 정도 향상된 결과가 나타나고, SiC(무기 필름 경화제) 세라믹 입자들이 함께 존재할 경우 내연마성이 훨씬 크게 향상되는 것으로 밝혀졌다.
하도층에 SiC가 없고 다이아몬드 입자를 사용한 3-코트 시스템의 내연마성
실시예 1-1
(대조군)		 3-1 3-2 3-3
상도층내 다이아몬드(중량%) 0.0 0.0 0.0 0.0
중도층내 다이아몬드(중량%) 0.0 0.0 0.0 0.0
하도층내 다이아몬드
중간 입자 크기(마이크로미터) - 60 38 29
건조 필름내 하중 비율(중량%) 0.0 3.1 3.1 3.1
건조 필름내 하중 비율(부피%) 0.0 2.0 2.0 2.0
건조 하도층내 SiC(26 마이크로미터)(중량%) 18.9 0.0 0.0 0.0
SBAR 습윤 (사이클) 3,600 4,550 3,750 3,850
MTP(분/등급) 165/5 420/9 225/5 170/5
하도층에 SiC 가 없고 중도층에 다이아몬드 입자를 사용한 실시예
하도층에 SiC가 없고 중도층에 다이아몬드 입자를 사용한 3-코트 시스템의 연마 테스트 결과를 하기 표 10에 나타내었다. 중도층내 다이아몬드 입자 크기는 건조 필름내의 일정한 하중 비율 3.1 중량%하에 1 내지 60 마이크로미터 범위에서 달라진다. 실시예 3-4 내지 3-9의 SBAR 습윤 및 MTP 내연마성과 실시예 1-8 내지 1-13을 비교한 결과 특히 소정의 입자 크기를 갖는 다이아몬드 입자를 중도층에 첨가하는 것이 중요한 것으로 밝혀졌다.
하도층에 SiC가 없고 중도층에 다이아몬드 입자를 사용한 3-코트 시스템의 내연마성
실시예 3-4 3-5 3-6 3-7 3-8 3-9
상도층내 다이아몬드(중량%) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
중도층내 다이아몬드
중간 입자 크기(마이크로미터) 60 38 29 17 9 1
건조 필름내 하중 비율(중량%) 3.1 3.1 3.1 3.1 3.1 3.1
건조 필름내 하중 비율(부피%) 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
하도층내 다이아몬드(중량%) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
건조 하도층내 SiC(26 마이크로미터)(중량%) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
SBAR 습윤 (사이클) 3,750 16,500 16,500 9,500 3,600 3,800
MTP(분/등급) 420/9 420/9 420/9 420/7 420/7 175/5
실시예 4
하기 표 11 및 표 12에 제시된 실시예는 중도층에 다이아몬드 입자를 사용한 3-코트 시스템의 연마 사이클 수에 대한 건조 필름 두께 손실 및 달걀 배출 등급을 입증한다.
하도층 조성은 다이아몬드 입자가 없는 점을 제외하고는 상기 표 1에 제시된 바와 같다. 중도층 조성은 상기 표 2에 나타낸 바와 같이 건조 필름내 3.1 중량% 하중 비율로 38 마이크로미터의 다이아몬드 입자들을 갖는다. 오버코트 조성은 상기 표 3에 나타낸 바와 같다. 코팅의 내연마성과 배출 특성은 기계적 연마 및 배출 테스트 프로토콜에 의해 평가하였다. 하기 표 11의 실시예 4-2는 중도층에 38 마이크로미터 다이아몬드 입자를 사용한 본 발명의 테스트 팬이 계속해서 우수한 달걀 배출 등급을 얻는다는 것을 입증한다.
하기 표 12의 실시예 4-1에 나타낸 바와 같이, 다이아몬드 입자를 함유하지 않은 코팅에 대한 건조 필름 두께의 손실 측정치는 내연마성이 열등하여 단 7,000 사이클 후에도 금속이 그대로 노출되는 것으로 나타났다. 이와 달리, 실시예 4-2에서 중도층에 다이아몬드 입자를 사용한 코팅은 28,000 사이클 후에도 연마로 인한 필름 두께 손실이 적다는 것을 명확히 입증한다. 실시예 4-2에 나타낸 바와 같은 필름 두께 손실은 단단한 다이아몬드 입자들이 플루오로중합체 코팅을 고착시켜서 연마력에 견딜 수 있음을 입증한다. 그 이유는 다이아몬드 입자를 사용한 코팅의 경우에 우수한 달걀 배출 등급이 더 오래 지속되기 때문이다.
연마 사이클 수에 대한 달걀 배출 등급
실시예 4-1(대조군) 4-2
작업 1 작업 2 작업 1 작업 2
상도층내 다이아몬드(중량%) 0.0 0.0
중도층내 다이아몬드
중간 입자 크기(마이크로미터) - 38
건조 필름내 하중 비율(중량%) 0.0 3.1
하도층내 다이아몬드
중간 입자 크기(마이크로미터) - -
건조 필름내 하중 비율(중량%) 0.0 0.0
연마 사이클(-) 달걀 배출(등급)
0 4-5 4-5 4-5 4-4
1000 3-5 2-3 3-4 3-4
2000 3-4 2-3 3-5 3-4
3000 3-4 3-3 3-4 3-4
5000 3-4 2-2 4-4 3-4
7000 3-4 3-3 4-4 4-4
11000 - - 4-4 4-4
17000 - - 4-4 3-4
28000 - - 3-4 3-4
연마 사이클 수에 대한 건조 필름 두께 손실
실시예 4-1(대조군) 4-2
작업 1 작업 2 작업 1 작업 2
상도층내 다이아몬드(중량%) 0.0 0.0
중도층내 다이아몬드
중간 입자 크기(마이크로미터) - 38
건조 필름내 하중 비율(중량%) 0.0 3.1
하도층내 다이아몬드
중간 입자 크기(마이크로미터) - -
건조 필름내 하중 비율(중량%) 0.0 0.0
연마 사이클(-) DFT 손실(마이크로미터)
0 0.0 0.0 0.0 0.0
1000 -7.3 -9.5 -0.6 0.0
2000 -11.8 -17.9 -1.2 -0.8
3000 -14.8 -20.0 -1.4 -1.0
5000 -19.2 -24.4 -1.4 -2.5
7000 -21.5 -25.9 -2.2 -2.5
11000 - - -3.4 -3.4
17000 - - -3.5 -3.6
28000 - - -5.2 -6.3
실시예 1-9 및 2-5에 기재된 바와 같은 중도층에 또는 중도층과 하도층에 다이아몬드 입자를 사용한 3-코트 시스템을 가속 조리와 타이거 포오 테스트 및 AIHAT 테스트에 의해 조리 조건하의 내연마성에 대해 평가하였다. 배출성 테스트는 건조 SBAR 파단후의 팬을 사용하여 수행하였다. 그 결과를 하기 표 13에 나타내었다. 조리 조건하의 흠집 및 스크래치 내성은 다이아몬드 입자를 사용하지 않은 코팅의 성능에 비해서 동등하거나 더 향상되었다. 실시예 4-4에 나타낸 바와 같이, 건조 SBAR 파단시 163,000 연마 사이클 이후까지도 우수한 달걀 배출 등급이 여전히 유지되었다.
조리 조건하의 내연마성 및 배출성
실시예 1-1(대조군) 4-3 4-4
상도층내 다이아몬드(중량%) 0.0 0.0 0.0
중도층내 다이아몬드
중간 입자 크기(마이크로미터) - 38 29
건조 필름내 하중 비율(중량%) 0.0 3.1 6.0
하도층내 다이아몬드
중간 입자 크기(마이크로미터) - - 38
건조 필름내 하중 비율(중량%) 0.0 0 2.9
가속 조리와 TP(조리/등급) 100/6, 100/6 100/6, 100/6 100/6. 100/6
AIHAT(사이클/등급) 10/6, 10/6, 10/5 10/7, 10/7, 10/7 10/7, 10/7, 10/7
SBAR 파단이후 달걀 배출성
파단시 총 사이클 26,900 - 163,000
달걀 배출성(등급) 3-3 - 3-4

Claims (20)

  1. 기재 및 상기 기재에 도포된 논스틱(non-stick) 코팅을 포함하되, 상기 코팅은 오버코트 및 다이아몬드 입자들이 혼입된 언더코트를 포함하고, 여기서 상기 언더코트는 하도층(primer layer) 및 중도층(midcoat layer)을 포함하며, 상기 하도층은 상기 기재에 접착하고, 상기 하도층은 비-플루오로중합체 함유 중합체 결합제를 포함하고, 상기 중도층은 그 안에 다이아몬드 입자들을 가지며, 상기 하도층 및오버코트에는 다이아몬드 입자들이 존재하지 않는 것인 구조물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 오버코트가 플루오로중합체를 포함하는 것인 구조물.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 언더코트가 플루오로중합체를 더 포함하는 것인 구조물.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 다이아몬드 입자의 중간 입자 크기가 1 마이크로미터를 초과하는 것인 구조물.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 다이아몬드 입자의 중간 입자 크기가 10 내지 60 마이크로미터 범위인 구조물.
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 언더코트가 무기 필름 경화제의 세라믹 입자들을 더 포함하고, 상기 무기 필름 경화제의 세라믹 입자들의 누프 경도는 1200보다 큰 것인 구조물.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 무기 필름 경화제의 세라믹 입자들이 탄화규소 입자들을 포함하는 것인 구조물.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
KR1020087016646A 2005-12-14 2006-12-13 다이아몬드 입자를 포함하는 논스틱 코팅 조성물 및 그조성물이 도포된 기재 KR101433388B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US75021005P 2005-12-14 2005-12-14
US60/750,210 2005-12-14
PCT/US2006/047622 WO2007070601A2 (en) 2005-12-14 2006-12-13 Non-stick coating composition comprising diamond particles and substrate having the composition applied thereto

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080078047A KR20080078047A (ko) 2008-08-26
KR101433388B1 true KR101433388B1 (ko) 2014-08-27

Family

ID=38124023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087016646A KR101433388B1 (ko) 2005-12-14 2006-12-13 다이아몬드 입자를 포함하는 논스틱 코팅 조성물 및 그조성물이 도포된 기재

Country Status (11)

Country Link
US (1) US7858188B2 (ko)
EP (2) EP2332661A1 (ko)
JP (2) JP5319297B2 (ko)
KR (1) KR101433388B1 (ko)
CN (2) CN101330986B (ko)
AU (2) AU2006326444B2 (ko)
BR (1) BRPI0620670A2 (ko)
MX (1) MX2008007555A (ko)
RU (1) RU2435653C2 (ko)
TW (1) TWI419791B (ko)
WO (1) WO2007070601A2 (ko)

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4274228B2 (ja) * 2006-11-08 2009-06-03 Ｂａｓｆコーティングスジャパン株式会社 放熱性に優れた塗膜及びその形成方法
US20090110833A1 (en) * 2007-10-31 2009-04-30 Gala Industries, Inc. Method for abrasion-resistant non-stick surface treatments for pelletization and drying process equipment components
DE602009000006D1 (de) * 2008-01-10 2010-04-08 Gb Boucherie Nv Stempel zum Pressen von Faserbündeln
US8080196B2 (en) * 2008-02-12 2011-12-20 Gala Industries, Inc. Method and apparatus to achieve crystallization of polymers utilizing multiple processing systems
US9259857B2 (en) 2008-02-12 2016-02-16 Gala Industries, Inc. Method and apparatus to condition polymers utilizing multiple processing systems
FR2931649B1 (fr) * 2008-05-29 2013-03-01 Seb Sa Article culinaire comprenant un revetement antiadhesif resistant a la corrosion et a la rayure
CN101462390B (zh) * 2008-11-24 2010-09-29 金华鹏孚隆科技有限公司 具有耐磨性和防腐性的不粘涂层及其涂覆方法
WO2010088801A1 (en) * 2009-02-09 2010-08-12 Whitford B.V. Composition for use as non-stick coating
US8192817B2 (en) 2009-05-06 2012-06-05 Xerox Corporation VITON fuser member containing fluorinated nano diamonds
US8247066B2 (en) 2009-05-06 2012-08-21 Xerox Corporation Teflon fuser member containing fluorinated nano diamonds
KR101104680B1 (ko) * 2009-07-23 2012-01-13 (주) 더몰론코리아 난스틱 세라믹 코팅층을 구비한 법랑재 가열조리기구
JP5560028B2 (ja) * 2009-12-07 2014-07-23 三井・デュポンフロロケミカル株式会社 高耐摩擦摩耗性を有するフッ素樹脂積層体
US8642171B2 (en) * 2010-08-06 2014-02-04 E I Du Pont De Nemours And Company Non-stick coating having improved abrasion resistance, hardness and corrosion on a substrate
KR101244761B1 (ko) * 2010-12-28 2013-03-18 유한회사 대상공업 조리기용 내구성강화 내솥
EP2492022B8 (de) 2011-02-23 2013-04-24 Looser Holding AG Antihaftbeschichtung
FR2978340A1 (fr) * 2011-07-25 2013-02-01 Seb Sa Article chauffant comprenant un revetement thermostable microstructure et procede de fabrication d'un tel article
EP2586891A1 (de) * 2011-10-25 2013-05-01 Stefan Hort Kochgerät
BR112014017062A2 (pt) 2012-01-09 2018-05-22 Du Pont soluções ligantes aquosas
RU2495893C1 (ru) * 2012-02-09 2013-10-20 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Наука" (ОАО НПО "Наука") Композиция для получения покрытия с высокими триботехническими свойствами и способ получения покрытия
FR2997418B1 (fr) * 2012-10-31 2016-01-01 Seb Sa Revetement ceramique aux proprietes de resistance a la rayure et de conduction thermique ameliorees
CN103254769B (zh) * 2013-05-28 2016-04-13 浙江丽瓷纳米新材料有限公司 一种用于基材表面涂装的非粘性涂料的生产方法
CN105745076B (zh) * 2013-11-26 2018-10-16 大金工业株式会社 层积体
EP3158022A4 (en) * 2014-06-23 2018-06-20 Southwire Company, LLC Uv-resistant superhydrophobic coating compositions
CN115232523A (zh) 2015-02-16 2022-10-25 大金工业株式会社 涂料组合物、涂布膜和层积体
US10822811B2 (en) * 2015-04-03 2020-11-03 Armstrong World Industries, Inc. Scratch resistant coating
US20160289979A1 (en) 2015-04-03 2016-10-06 Armstrong World Industries, Inc. Scratch resistant coating composition with a combination of hard particles
CN104745020A (zh) * 2015-04-10 2015-07-01 上海铭氟新材料科技有限公司 钻石不粘涂料组合物及其制备方法
ITUB201586501U1 (it) * 2015-10-26 2017-04-26 Ballarini Paolo & Figli Spa Recipiente per la cottura di alimenti
ITUB20160660A1 (it) * 2016-02-11 2017-08-11 Tvs Spa Contenitore per cuocere alimenti, e procedimento per la sua realizzazione
ITUA20161564A1 (it) * 2016-03-11 2017-09-11 Tvs Spa Contenitore per cuocere alimenti, e procedimento per la sua realizzazione
WO2018017262A1 (en) * 2016-07-20 2018-01-25 Super Insulation, LLC Hydrophobic fiberglass thermal insulation materials
EP3523377A4 (en) * 2016-10-05 2020-05-20 AFI Licensing LLC WOODEN SUBSTRATE WITH ABRASION-RESISTANT COATING
EP3525637A1 (en) 2016-10-12 2019-08-21 The Chemours Company FC, LLC Low bake temperature fluoropolymer coatings
TWI629035B (zh) * 2017-05-08 2018-07-11 任詮有限公司 Composite non-stick pan and manufacturing method thereof
US20180325310A1 (en) * 2017-05-12 2018-11-15 Allure Home Creation Thermal insulating coating for cookware
CN108968721B (zh) * 2017-06-01 2024-04-09 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 豆浆机机头组件和豆浆机
KR102391002B1 (ko) * 2017-09-11 2022-04-27 현대자동차주식회사 코팅액 및 이를 이용한 자동차 드라이브 샤프트용 와셔
CN108165055B (zh) * 2017-11-14 2020-05-15 上海宜瓷龙新材料股份有限公司 三组分钻石耐磨陶瓷涂料及其制备方法
JP7007161B2 (ja) * 2017-11-15 2022-02-10 積水化学工業株式会社 樹脂組成物及び積層体
CN107841205A (zh) * 2017-11-21 2018-03-27 厦门信果石墨烯科技有限公司 一种石墨烯高温超耐磨不粘涂层材料
US11084938B2 (en) * 2018-09-14 2021-08-10 Sing Ray Corporation Composite coating on a contact face of a tool
FR3091532B1 (fr) 2019-01-07 2022-07-29 Seb Sa Revetement antiadhesif
CN110041822A (zh) * 2019-02-25 2019-07-23 江苏常大绿恒环境工程有限公司 一种安全环保高性能不粘涂层材料的制备方法
CN112137421B (zh) * 2019-06-28 2024-03-15 武汉苏泊尔炊具有限公司 涂料与烹饪器具
JP7255692B2 (ja) * 2019-08-20 2023-04-11 信越化学工業株式会社 撥水撥油部材及び撥水撥油部材の製造方法
CN111732099B (zh) * 2020-06-09 2021-10-15 北京科技大学 一种基于催化反应减小纳米金刚石粒径的方法
CN111760771A (zh) * 2020-07-06 2020-10-13 爱仕达股份有限公司 一种具有凹纹的不粘锅的加工方法
FR3112554A1 (fr) * 2020-07-17 2022-01-21 Seb S.A. Revêtement anti-adhésif à base de fluoropolymère aux propriétés de conductivité thermique améliorées
FR3112553A1 (fr) * 2020-07-17 2022-01-21 Seb S.A. Revêtement anti-adhésif à base de fluoropolymère aux propriétés de conductivité thermique améliorées
CN113087528A (zh) * 2021-04-09 2021-07-09 郑州市瑞沃耐火材料有限公司 铁水包防粘渣剂及其使用方法
CN113916800B (zh) * 2021-10-08 2022-09-27 南京航空航天大学 一种直观判断高分子塑料磨料磨损的检测方法
DE102022000067B3 (de) * 2022-01-08 2023-05-17 Fritz Wiehofsky Brat-, Grill-, Back- und/oder Kochgeschirr sowie Verfahren zu dessen Herstellung
CN116769364A (zh) * 2022-03-09 2023-09-19 大金氟涂料(上海)有限公司 涂料组合物、被膜、层积被膜以及涂装物品

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960015755B1 (ko) * 1990-12-12 1996-11-21 이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 다층 비점착성 코팅을 갖는 코팅된 기판
US20040115477A1 (en) * 2002-12-12 2004-06-17 Bruce Nesbitt Coating reinforcing underlayment and method of manufacturing same

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4014834A (en) 1975-02-04 1977-03-29 E. I. Du Pont De Nemours And Company Aqueous solutions of polyamide acids which can be precursors of polyimide polymers
US4380618A (en) 1981-08-21 1983-04-19 E. I. Du Pont De Nemours And Company Batch polymerization process
US5079073A (en) 1989-08-21 1992-01-07 E. I. Du Pont De Nemours And Company Non-stick coating system with thin undercoat of polyamide imide
US5171404A (en) 1990-11-30 1992-12-15 S. D. Warren Company Method and apparatus for calendering paper with internally heated roll
US5250356A (en) 1992-08-28 1993-10-05 E. I. Du Pont De Nemours And Company Cookware coating system
JPH0767784A (ja) * 1993-08-31 1995-03-14 Toshiba Home Technol Corp 調理器の調理プレート
JPH08239682A (ja) 1995-03-07 1996-09-17 Sutaaraito Kogyo Kk 合成樹脂摺動部材組成物
JP3171576B2 (ja) * 1998-10-28 2001-05-28 電化皮膜工業株式会社 金属基板のコーティング方法及び金属材
US6291054B1 (en) 1999-02-19 2001-09-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Abrasion resistant coatings
WO2000056537A1 (en) 1999-03-24 2000-09-28 Ferro Corporation Ceramic substrate for nonstick coating
DE50008380D1 (de) 1999-04-29 2004-12-02 Hort Coating Ct Sierre Verfahren zum Aufbringen einer harten Beschichtung auf einen Gegenstand und beschichteter Gegenstand
US6342272B1 (en) * 2000-04-21 2002-01-29 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Multi-layer corrosion resistant coatings
US20020137872A1 (en) * 2000-12-08 2002-09-26 Schneider John R. Coating compositions providing improved mar and scratch resistance and methods of using the same
US6761964B2 (en) * 2001-04-02 2004-07-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Fluoropolymer non-stick coatings
JP5021904B2 (ja) * 2005-04-19 2012-09-12 三井・デュポンフロロケミカル株式会社 フッ素樹脂塗膜
CH698017B1 (de) * 2005-04-29 2009-04-30 Hort Coating Ct Sa Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung auf einem Küchengerät und Küchengerät.

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960015755B1 (ko) * 1990-12-12 1996-11-21 이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 다층 비점착성 코팅을 갖는 코팅된 기판
US20040115477A1 (en) * 2002-12-12 2004-06-17 Bruce Nesbitt Coating reinforcing underlayment and method of manufacturing same

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007070601A2 (en) 2007-06-21
BRPI0620670A2 (pt) 2011-11-22
WO2007070601A3 (en) 2008-01-31
JP5319297B2 (ja) 2013-10-16
CN101914320A (zh) 2010-12-15
RU2435653C2 (ru) 2011-12-10
RU2008128479A (ru) 2010-01-20
TW200734174A (en) 2007-09-16
CN101330986A (zh) 2008-12-24
MX2008007555A (es) 2008-09-26
JP2009519816A (ja) 2009-05-21
AU2006326444A1 (en) 2007-06-21
TWI419791B (zh) 2013-12-21
AU2006326444B2 (en) 2011-04-07
KR20080078047A (ko) 2008-08-26
EP1973672A2 (en) 2008-10-01
AU2011200940A1 (en) 2011-03-24
EP2332661A1 (en) 2011-06-15
US7858188B2 (en) 2010-12-28
US20070134488A1 (en) 2007-06-14
EP1973672B1 (en) 2013-06-12
CN101330986B (zh) 2012-09-05
AU2011200940B2 (en) 2011-04-28
JP2012096540A (ja) 2012-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101433388B1 (ko) 다이아몬드 입자를 포함하는 논스틱 코팅 조성물 및 그조성물이 도포된 기재
US6761964B2 (en) Fluoropolymer non-stick coatings
JP4846732B2 (ja) 改良された熱伝達性質および耐磨耗性を有するフルオロポリマー剥離コーティング
CN101415763B (zh) 不粘涂饰层
KR101446360B1 (ko) 비점착 마무리재
US7462387B2 (en) Fluoropolymer release coating having improved heat transfer properties and abrasion resistance
TWI472584B (zh) 非黏性表面塗層

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170719

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180718

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190801

Year of fee payment: 6