NL8601225A

NL8601225A - Werkwijze voor het aanbrengen van een polytetrafluoretheenbekleding op glas.

Info

Publication number: NL8601225A
Application number: NL8601225A
Authority: NL
Original assignee: Univ Utrecht
Priority date: 1986-05-14
Filing date: 1986-05-14
Publication date: 1987-12-01
Also published as: WO1987006927A1

Description

't'* N.0. 33868 ^

Werkwijze voor het aanbrengen van een polytetrafluoretheenbekleding op glas.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het aanbrengen 5 van een polytetrafluoretheen (PTFE)-bekleding op glas, waarbij onder de term ’glas’ zowel vlak glas als glazen voorwerpen zoals schalen en dergelijke vallen.

Zoals bekend is het reeds geruime tijd mogelijk op metalen voorwerpen op o.a huishoudelijk gebied bijvoorbeeld braad- en kookpannen alsook 10 bakvormen een PTFE-bekleding aan te brengen, welke bekleding het grote voordeel bezit, dat het reinigen van dergelijke voorwerpen na gebruik op eenvoudige en snelle wijze kan geschieden.

Getracht is derhalve naast de metalen voorwerpen ook glazen voorwerpen van een dergelijke inerte PTFE-bekleding te voorzien. Ondanks 15 intensief onderzoek is men daarin echter tot nu toe niet geslaagd. De reden hiervoor is zeer waarschijnlijk gelegen in het feit, dat het oppervlak van glas, dat als tamelijk inert kan worden gekwalificeerd, volledig van dat van metalen voorwerpen verschilt. Het probleem, dat namelijk bij het bekleden van glas optrad, was dat het PTFE geen of geen 20 goede hechting aan het glas vertoonde en derhalve gemakkelijk van het glas losliet.

Aanvraagster heeft nu verrassenderwijze een werkwijze gevonden voor het aanbrengen van PTFE op glas, dat aan een speciale voorbewerking is onderworpen.

25 De in de aanhef aangeduide werkwijze volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat men a) het te bekleden glas aan een straalbewerking met een SiO£-houdend straalmiddel onderwerpt; b) het gestraalde oppervlak van het glas met een etsmiddel behandelt; 30 c) het behandelde oppervlak van het glas aan de inwerking van een sterk vet/olie-verwijderend middel blootstelt; d) het glas met het olie/vetvrije oppervlak met een organisch droogmiddel droogt; e) vervolgens het glas in een droge, schone atmosfeer van het droogmid-35 del bevrijdt; en f) op het behandelde oppervlak van het glas PTFE aanbrengt.

Meer in het bijzonder kan ten aanzien van de afzonderlijke trappen het volgende worden opgemerkt.

Trap (a) van de werkwijze volgens de uitvinding wordt uitgevoerd om 40 het oppervlak van het glas te vergroten en te verruwen. Om echter het 8601225 , - 2 glasoppervlak niet te veel te beschadigen past men een Sit^-houdend straalmiddel toe waarbij het glas een licht mat oppervlak verkrijgt. In dit verband wordt gewezen op het feit, dat wanneer men met aluminiumoxi-de (AI2O3) straalt, het oppervlak van het glas geheel mat wordt en 5 de sterkte van het glas vanwege de aan het oppervlak aangebrachte grote beschadigingen aanzienlijk afneemt. Een dergelijk straalmiddel kan men derhalve niet bij de werkwijze volgens de uitvinding toepassen.

Met het oog op het bovenstaande wordt naar voren gebracht, dat bij het stralen met een Si02*-houdend straalmiddel, dat met voordeel een zo 10 hoog mogelijk Si02"gehalte, bijvoorbeeld ten minste 95% SiÜ2 bevat, de sterkte van het glas optimaal blijft. Bij voorkeur past men als straalmiddel kwartsglas met een deeltjesgrootte van 70-110ym toe.

Bij trap (b) van de werkwijze volgens de uitvinding wordt het ge-straalde oppervlak van het glas met een etsmiddel behandeld om het glas·* 15 oppervlak schoon te maken, d.w.z. de uit losse deeltjes bestaande ver-ontreiniging los te maken van het glasoppervlak en de door het stralen ontstane verruwing gelijkmatiger te maken. Met voordeel kan als etsmid-del een HF-oplossing in water, bij voorkeur in een concentratie van 5-15% of een geconcentreerde loog zoals NaOH of KOH worden toegepast.

20 Bij de derde trap (c) van de werkwijze volgens de uitvinding wordt het geëtste oppervlak van het glas met een vet/olie-verwijderend middel, met voordeel een geconcentreerd zuur zoals HNO3 of H2SO4 of geconcentreerd zoutzuur behandeld. Dit geconcentreerde zuur verwijdert namelijk de laatste vet- en olieresten, die nog op het glasoppervlak aanwe-25 zig zijn.

Een verder voordeel van de toepassing van dergelijke geconcentreerde zuren is de uitwisseling van in het glasoppervlak aanwezige ijzerio-nen door waterstof ionen van het geconcentreerde zuur. Deze verwijdering van de ijzerionen uit het glasoppervlak wordt zinvol geacht aangezien de 30 aanwezigheid ervan schijnbaar niet bevorderlijk is voor de hechting van de PTFE-bekleding aan het glasoppervlak.

In trap (d) wordt het glas met het olie/vetvrije oppervlak met een organisch droogmiddel gedroogd. Als organisch droogmiddel kan een alcohol zoals methanol of ethanol of ook andere organische droogmiddelen zo-35 als met voordeel aceton worden toegepast. De viscositeit van de droogmiddelen dient klein te zijn opdat een dergelijk droogmiddel gemakkelijk in de poriën van het glasoppervlak kan doordringen en de daarin aanwezige resterende hoeveelheid water kan meenemen.

In trap (e) wordt het glas in een droge schone atmosfeer van het 40 droogmiddel bevrijd. Met voordeel past men hierbij schone lucht en bij 8601225 • -1 3 voorkeur gezuiverde perslucht toe. Het gebruik van normale perslucht wordt niet aangeraden aangezien daarbij het risico te groot is, dat allerlei vuil·* en oliedeeltjes op het gereinigde glasoppervlak terecht komen, hetgeen niet bevorderlijk is voor de hechting van de PTFE-bekle-5 ding aan het glasoppervlak.

Als PTFE-produkten kunnen de door E.I. du Pont de Nemours & Company onder de handelsnaam "Teflon" in de handel gebrachte produkten worden toegepast.

10 De uitvinding wordt aan de hand van de onderstaande voorbeelden nader toegelicht. Hierbij is In de voorbeelden Ι-Γ7 Pyrexglas en in voorbeeld V Symaxglas toegepast, welke glastypen aan de volgende voorbe-werking werden onderworpen: 1) stralen met "industrieel" kwartsglas met een deeltjesgrootte van 15 70-U0ym; 2) spoelen met een 10% HF-oplossing in water gedurende 1 minuut; 3) spoelen met kokend salpeterzuur gedurende 0,5 minuut; 4) spoelen met methanol gedurende 0,5 minuut en 5) drogen aan de lucht respektievelijk met goed gefilterde perslucht.

20 Na de trappen 1, 2 en 3 wordt het glas steeds met (dubbel) gedes- tilleerd water gespoeld.

Voorbeeld I

Op bovenstaande wijze aangegeven voorbewerkt Pyrexglas werd door middel van verstuiven met Teflon van het type "Bakeware 955*-Z*-63516" be· 25 kleed. De Teflonbekleding had een dikte van 4~5ym en werd na aandrogen gedurende 5 minuten bij 105eC bij een temperatuur van 300°C gedurende 15 minuten gesinterd. De hechting van de Teflonbekleding aan het glas kon als bijzonder goed worden aangemerkt.

Voorbeeld II

30 Voorbewerkt Pyrexglas werd door middel van verstuiven met twee lagen Teflonmateriaal bekleed, namelijk Teflon van het type "Electrical Appliancess 459-520" in een dikte van 4*-5ym en Teflon van het type "Electrical Appliancess 456-396" in eveneens een dikte van 4-5ym. Alvorens de tweede Teflonlaag werd aangebracht werd de eerste Teflonlaag ge-35 durende 10 minuten bij 105°C gedroogd. Na aanbrengen van de tweede Teflonlaag werd de Teflonbekleding bij een temperatuur van 400°C gedurende 15 minuten gesinterd.

De volgens dit voorbeeld verkregen proefplaat had zeer goede eigenschappen voor wat betreft de hechting van de Teflonbekleding op het 40 glas.

8601225 ψ 4

Voorbeeld III

Overeenkomstig dit voorbeeld werd voorbewerkt Pyrexglas van een tweetal lagen Teflon voorzien. De primer Teflonlaag van het type "Industrial Fep 850*314" werd door dompelen aangebracht, waarna de top·" 5 laag "Industrial Fep 856*204" door middel van verstuiven werd aange* bracht.

De primer*laag werd gedurende 10 minuten bij een temperatuur van 105°C gedroogd, waarbij na aanbrengen van de Teflon*toplaag de Teflon·» bekleding bij een temperatuur van 315°C gedurende 10 minuten werd gesin* 10 terd.

De Teflonbekleding vertoonde een zeer goede hechting aan het glasoppervlak.

Voorbeeld IV

Overeenkomstig de in voorbeeld III beschreven methode werd voorbe* 15 werkt Pyrexglas door middel van dompelen van een Teflon*»primer van het type "Industrial. Fep. 850*314" en na een aandroogtijd van 10 minuten bij 105 °C door middel van verstuiven van een Teflon*toplaag van het type "Topcoat 456/395” voorzien. De Teflonbekleding werd vervolgens gedurende 10 minuten bij 430°C gesinterd.

20 Ook bij deze proefplaat is de hechting van de Teflonbekleding aan het glasoppervlak bijzonder goed.

Voorbeeld V

Op bovenstaande wijze aangegeven voorbewerkt Symaxglas werd door middel van verstuiven met Teflon van het type "Bakeware 955*2*63516" be* 25 kleed. De Teflonbekleding had een dikte van 4*5ym en werd na aandrogen gedurende 5 minuten bij 105°C gesinterd bij een temperatuur van 300°C gedurende 15 minuten. De hechting van de Teflonbekleding aan het glas werd als bijzonder goed beoordeeld.

8601225

Claims

1. Werkwijze voor het aanbrengen van een polytetrafluoretheen (PTFE)-bekleding op glas, met het kenmerk, dat men 5 a) het glas aan een straalbewerking met een Si02~houdend straalmiddel onderwerpt; b) het gestraalde oppervlak van het glas met een etsmiddel behandelt; c) het behandelde oppervlak van het glas aan de inwerking van een vet/olie-verwijderend middel blootstelt; 10 d) het glas met het olie/vetvrije oppervlak met een organisch droogmiddel droogt; e) vervolgens het glas in een droge schone atmosfeer van het droogmiddel bevrijdt; en f) op het behandelde oppervlak van het glas PTFE aanbrengt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men in trap (a) als straalmiddel een Si02-houdend materiaal met een gehalte aan ten minste 95% Si0£ toepast.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat men in trap (a) kwartsglas toepast.

4. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat men in trap (b) een HF-oplossing in water toepast.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat men in trap (b) een 5-15%’s HF-oplossing in H2O toepast.

6. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-3, met het 25 kenmerk, dat men in trap (b) een geconcentreerde loog toepast.

7. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat men in trap (c) als vet/olie—verwijderend middel een geconcentreerd zuur toepast.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat men als .30 geconcentreerd zuur HNQ3 of H2SO4 toepast.

9. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-8, met het kenmerk, dat men in trap (d) als organisch droogmiddel een alcohol zoals methanol of ethanol toepast.

10. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-8, met het 35 kenmerk, dat men in trap (d) als organisch droogmiddel een keton zoals aceton toepast.

11. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-10, met het kemnerk, dat men trap (e) met behulp van gezuiverde perslucht uitvoert.

12. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-11, met het 40 kenmerk, dat men in trap (f) het PTFE in ten hoogste drie lagen 8601225 1 * opbrengt.

13. Met PTFE beklede glazen voorwerpen, verkregen onder toepassing van de werkwijze volgens een of meer der conclusies 1"12. **** 8601225