WO2023094776A1 - Utilisation d'une source de cuivre dans un revêtement anti-adhésif - Google Patents
Utilisation d'une source de cuivre dans un revêtement anti-adhésif Download PDFInfo
- Publication number
- WO2023094776A1 WO2023094776A1 PCT/FR2022/052172 FR2022052172W WO2023094776A1 WO 2023094776 A1 WO2023094776 A1 WO 2023094776A1 FR 2022052172 W FR2022052172 W FR 2022052172W WO 2023094776 A1 WO2023094776 A1 WO 2023094776A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- layer
- copper
- coating
- use according
- source
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 101
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 92
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 86
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 86
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 85
- 230000000181 anti-adherent effect Effects 0.000 title abstract 2
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 claims abstract description 29
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 32
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 21
- 238000005034 decoration Methods 0.000 claims description 20
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 20
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 20
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 18
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical class [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 12
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 12
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 11
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 claims description 8
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 8
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 8
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 claims description 8
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 6
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 claims description 6
- 229910052752 metalloid Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000002738 metalloids Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 6
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 6
- OCUCCJIRFHNWBP-IYEMJOQQSA-L Copper gluconate Chemical compound [Cu+2].OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O.OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O OCUCCJIRFHNWBP-IYEMJOQQSA-L 0.000 claims description 5
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 claims description 5
- 229940108925 copper gluconate Drugs 0.000 claims description 5
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 5
- 229920006260 polyaryletherketone Polymers 0.000 claims description 5
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 claims description 5
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 claims description 4
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 4
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- OPQARKPSCNTWTJ-UHFFFAOYSA-L copper(ii) acetate Chemical compound [Cu+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O OPQARKPSCNTWTJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229920000840 ethylene tetrafluoroethylene copolymer Polymers 0.000 claims description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 229920001643 poly(ether ketone) Polymers 0.000 claims description 4
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 4
- 229920002480 polybenzimidazole Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 claims description 4
- -1 polyphenylene Polymers 0.000 claims description 4
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000001648 tannin Substances 0.000 claims description 4
- 229920001864 tannin Polymers 0.000 claims description 4
- 235000018553 tannin Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- BZPCMSSQHRAJCC-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,3,4,4,5,5,5-nonafluoro-1-(1,2,3,3,4,4,5,5,5-nonafluoropent-1-enoxy)pent-1-ene Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)=C(F)OC(F)=C(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F BZPCMSSQHRAJCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N hexafluoropropylene Chemical compound FC(F)=C(F)C(F)(F)F HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001023 inorganic pigment Substances 0.000 claims description 3
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- QHSJIZLJUFMIFP-UHFFFAOYSA-N ethene;1,1,2,2-tetrafluoroethene Chemical group C=C.FC(F)=C(F)F QHSJIZLJUFMIFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 2
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 claims 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 88
- 238000007649 pad printing Methods 0.000 description 20
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 6
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 5
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 5
- JKFYKCYQEWQPTM-UHFFFAOYSA-N 2-azaniumyl-2-(4-fluorophenyl)acetate Chemical compound OC(=O)C(N)C1=CC=C(F)C=C1 JKFYKCYQEWQPTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910021612 Silver iodide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 229940045105 silver iodide Drugs 0.000 description 4
- 239000004840 adhesive resin Substances 0.000 description 3
- 229920006223 adhesive resin Polymers 0.000 description 3
- 239000013626 chemical specie Substances 0.000 description 3
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 2
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 2
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 description 2
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N vanadate(3-) Chemical compound [O-][V]([O-])([O-])=O LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 101100522110 Oryza sativa subsp. japonica PHT1-10 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100522111 Oryza sativa subsp. japonica PHT1-11 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100522114 Oryza sativa subsp. japonica PHT1-12 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100522115 Oryza sativa subsp. japonica PHT1-13 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100522109 Pinus taeda PT10 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 235000021168 barbecue Nutrition 0.000 description 1
- 235000008429 bread Nutrition 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 239000006259 organic additive Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920005575 poly(amic acid) Polymers 0.000 description 1
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/002—Priming paints
-
- 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
- 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
- C09D17/00—Pigment pastes, e.g. for mixing in paints
- C09D17/001—Pigment pastes, e.g. for mixing in paints in aqueous medium
-
- 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
- C09D17/00—Pigment pastes, e.g. for mixing in paints
- C09D17/004—Pigment pastes, e.g. for mixing in paints containing an inorganic pigment
- C09D17/007—Metal oxide
- C09D17/008—Titanium dioxide
-
- 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
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/36—Pearl essence, e.g. coatings containing platelet-like pigments for pearl lustre
-
- 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
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/63—Additives non-macromolecular organic
-
- 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
- B05D2506/15—Polytetrafluoroethylene [PTFE]
-
- 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
- B05D2601/28—Metals
-
- 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
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
- C08K2003/2241—Titanium dioxide
-
- 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
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2248—Oxides; Hydroxides of metals of copper
-
- 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
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
- C08K5/098—Metal salts of carboxylic acids
Definitions
- the invention relates to the field of non-stick coatings for household items, preferably cookware.
- Non-stick household items with a coating based on fluoropolymers today consist, among other things, of a fluoropolymer of the PTFE type but also can incorporate one or more adhesive resins such as P ⁇ I, PES, P ⁇ EK (polyaryl ether ketone), tannins, and/or organic additives such as acrylic derivatives.
- adhesive resins such as P ⁇ I, PES, P ⁇ EK (polyaryl ether ketone), tannins, and/or organic additives such as acrylic derivatives.
- Copper in its various forms is well known for its fungicidal and bactericidal properties (Montero et al., Antimicrob. Resist. Infect. Control, 2019, 8, 3).
- copper sulphate it is found in the field of agriculture where it acts as a contact fungicide against mildew.
- copper-based alloys ensure the protection of marine structures against the attachment of algae and marine organisms.
- the inventors have observed that these color change phenomena at the output of the high-temperature manufacturing process can be solved by adding a source of copper to one of the layers of the coating.
- the inventors have in fact observed that the addition of a source of copper in one of the layers of the coating prevents the accumulation in the upper layers of degradation by-products during of manufacturing.
- the source of copper therefore makes it possible to catalyze the degradation of the by-products resulting from the primary layers and migrating towards the upper layers.
- a first object of the invention relates to the use of a source of copper in a non-stick coating based on fluoropolymer of the surface of a household article to catalyze the degradation of the by-products resulting from said coating during its process. Manufacturing.
- a second object of the invention relates to a fluoropolymer-based coating of the surface of a household article comprising in this order: at least one primer layer comprising one or more fluoropolymer(s) and one or more resin(s) of grip, the first primary layer being intended to coat a surface of the metal substrate of said household article, at least one layer (a) comprising at least one pigment, preferably layer (a) is a decoration; at least one of the layers of the coating comprising at least one source of copper.
- a third object of the present invention relates to a household article comprising a substrate, preferably metallic, covered with a coating according to the invention.
- a fourth object of the present invention relates to a method for preparing a fluoropolymer-based coating of the surface of a household article comprising the following steps in this order: application to a metal substrate of at least one primer layer comprising a or more fluoropolymer(s) and one or more tie resin(s), the first primer coat being intended to coat a surface of the metal substrate of said household item, application of at least one coat (a) comprising at least one pigment , optionally application of at least one finishing coat, characterized by a step of adding a source of copper to at least one layer of said coating to catalyze the degradation of by-products from said coating during its manufacturing process.
- Root temperature means a temperature between 18 and 30°C.
- a continuous layer (or also called monolithic layer) is a single whole forming a total solid color completely covering the surface on which it is placed.
- a discontinuous layer (or non-monolithic layer) can include several parts, thus not being a single whole.
- primer coat is understood to mean all the coats whose first coat is applied directly to the support, also called the substrate, (it is preferable that this layer be well adherent to the support and contributes all of its mechanical properties to the coating: hardness, scratch resistance) participating in the adhesion of the coating to the substrate.
- finishing coat or “finish” means a continuous and transparent surface layer, this layer leaving perfect visibility of the lower layers while protecting them from mechanical attack. As its name suggests, it is applied last from the substrate.
- decor or “decor layer” is understood to mean one or more continuous or discontinuous layers which define at least one pattern comprising a pigmentary composition.
- the decor can be in the form of one or more patterns, one or more colors. A decoration is clearly visible to the user with the naked eye and at a conventional distance of use of the household article.
- source of copper elemental copper and any charged or uncharged molecule which comprises at least one copper atom. Unless otherwise noted, copper in copper sources is in oxidation state II.
- pigment is meant a coloring chemical substance which is not soluble in the medium which it colors.
- the pigments are not sources of copper.
- the household appliances referred to here are intended to produce heat.
- heating article it is necessary to understand within the meaning of the present invention an object intended for cooking. To do this, it is intended to receive a heat treatment.
- object intended to receive a heat treatment it is necessary to understand within the meaning of the present invention an object which will be heated by an external heating system such as pans, saucepans, sauté pans, woks, grills barbecues and which is capable of transmitting the heat energy provided by this external heating system to a material or food in contact with said object.
- an external heating system such as pans, saucepans, sauté pans, woks, grills barbecues and which is capable of transmitting the heat energy provided by this external heating system to a material or food in contact with said object.
- heating object intended to produce heat it is necessary to understand within the meaning of the present invention a heating object having its own heating system such as irons, hair straighteners, steam generators, kettles or electrical appliances for cooking.
- fluoropolymer-based coating is understood to mean a coating which comprises one or more fluoropolymer(s) in one or more of its layers.
- by-products resulting from said coating during its manufacturing process means chemical species resulting from the degradation of compounds of the coating, in particular from the degradation of these compounds due to heating during the manufacturing process. These chemical species are most often colored chemical species which give an unwanted color to one of the layers of the coating, in particular the light-colored layers.
- PAI resins or tannins used in an ammoniacal medium partially degrade into strongly coloring amino monomers
- PES or PEEK resins partially degrade into phenolic monomers
- certain additives degrade into strongly coloring acrylic monomers. during the manufacturing process.
- a first object of the invention relates to the use of a source of copper in a non-stick coating based on fluoropolymer of the surface of a household article to catalyze the degradation of the by-products resulting from said coating during its process. Manufacturing.
- the non-stick coating based on fluoropolymer comprises in this order: at least one primer layer comprising one or more fluoropolymer(s) and one or more tie resin(s), the first primary layer being intended to coat a surface of the metal substrate of said household article, at least one layer (a) comprising at least one pigment at least one of the layers of the coating comprising at least one source of copper.
- layer (a) of the coating comprises a source of copper.
- Layer (a) can be a decoration.
- Layer (a) can also be a primary layer, preferably the last primary layer starting from the substrate.
- the copper content in layer (a) is between 0.01 and 75% relative to the total weight of said layer in the wet state, preferably between 0.05 and 30%, more preferably between 0, 1 and 15%, even more preferably between 0.25 and 7.5%.
- the copper is present in the layer containing it in a content of between 0.01 and 75% relative to the total weight of the layer in the dry state, preferably between 0.05 and 30% , more preferably between 0.1 and 15%, even more preferably between 0.25 and 10%, better still between 0.30 and 7.5%.
- the source of copper is used to prevent the color change of the layer (a), it being understood that maintaining the color of the layer (a) in said coating corresponds to an AE* of the layer (a) less than 10.0, preferably 5.0, more preferably 3.0, between the coating according to the invention and the coating according to the invention without adhesion resin, AE* being defined by the formula CIE1976 in the CIELAB color space: L1*, ai* and bi* characterizing the L*a*b values of layer (a) of the coating according to the invention without bonding resin,
- the copper source is used to prevent the color change of layer (a), it being understood that maintaining the color of layer (a) in said coating corresponds to a lower AE* at 10.0, preferably 5.0, more preferably 3.0, between layer (a) of the coating no layer of which comprises a source of copper and that of the coating of which one layer comprises a source of copper, AE* being defined by the CIE1976 formula in the CIEL ⁇ B color space:
- Layer (a) may advantageously be light in color, it being understood that light color is equivalent in the CIEL ⁇ B colorimetric space to values of L* comprised between 40 and 100, of a* and b* comprised between -128 and 128, of preferably values of L* comprised between 50 and 100, of a* and b* comprised between - 128 and 128, more preferably values of L* comprised between 50 and 100, of a* and b* comprised between - 80 and 80 .
- the copper atom of the copper source can be in different oxidation states, preferably copper is in oxidation state II.
- the sources of copper that can be used according to the invention, mention may be made of: elemental copper, organic copper salts, inorganic copper salts, copper oxides.
- the source of copper is chosen from: organic salts of copper, inorganic salts of copper, oxides of copper, alone or as a mixture, preferably from organic salts and oxides of copper, alone or as a mixture, plus preferably from copper oxide, copper acetate or copper gluconate, alone or as a mixture.
- the copper source it can undergo chemical transformations during the manufacturing process, particularly the copper source can oxidize or oxygenate.
- pigments which can be used according to the invention, mention may be made of: inorganic pigments whose Color Index Constitution Number (CICN) is between 77000-77999 according to the Color Index International, Fourth Edition, Agi, B12O3 and a pigment of the type (Bi 1-x A x )(Vi- yMyJCU in which:
- - x is equal to 0 or x is between 0.001 and 0.999,
- - y is equal to 0 or y is between 0.001 and 0.999,
- - A and M are chosen from the group consisting of nitrogen, phosphorus, an alkali metal, an alkaline earth metal, a transition metal, a poor metal, a metalloid or a lanthanide,
- Preferably layer (a) comprises at least one pigment chosen from the list consisting of inorganic pigments whose Color Index Constitution Number (CICN) is between 77000-77999 according to the Color Index International, Fourth Edition, Agi, B12O3, a pigment of type (Bi 1-x A x )(V 1-y My)O 4 and mixtures thereof, in which:
- CICN Color Index Constitution Number
- - x is equal to 0 or x is between 0.001 and 0.999,
- - y is equal to 0 or y is between 0.001 and 0.999,
- - A and M are chosen from the group consisting of nitrogen, phosphorus, an alkali metal, an alkaline earth metal, a transition metal, a poor metal, a metalloid or a lanthanide,
- the pigment content in layer (a) is between 0.1 and 100% by weight relative to the weight of said layer in the dry state, preferably between 0. 2 and 80% by weight.
- (Bi 1-x A x )(V 1-y M y )O4 is added in one or more layer(s) of said non-stick coating.
- the content of (Bi 1-x A x )(Vi- y M y )O4 in the or each of the layer(s) in which it is added is between 0.1 and 100% by weight relative to the weight of said layer in the dry state, preferably from 0.2 to 80% by weight.
- (Bi 1-x A x )(V 1-y M y )O 4 can be applied pure continuously or discontinuously.
- the coating can be subjected to high temperatures, for example between 150 and 450° C. These high temperatures may be responsible for the emission of by-products from said penetrating coating inside the coating.
- the compound (Bi 1-x A x )(Vi- y M y )O4 as defined above has a monoclinic scheelite crystallographic form at room temperature.
- x and y are 0, i.e. the invention relates to the use of Bismuth Vanadate (BiVCU).
- BiVCU Bismuth Vanadate
- a BiVCU with a scheelite monoclinic crystallographic structure at room temperature is used.
- - A is an alkali metal, it can be chosen from Li, Na, K, Rb and Cs,
- - M is an alkali metal, it can be chosen from Li, Na, K, Rb and Cs,
- - A is an alkaline earth metal, it can be chosen from Be, Mg, Ca, Sr and Ba,
- - M is an alkaline earth metal, it can be chosen from Be, Mg, Ca, Sr and Ba,
- - A is a transition metal, it can be chosen from Sc, Ti Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Ta, W and Ir,
- - M is a transition metal, it can be chosen from Sc, Ti Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Ta, W and Ir,
- - A is a poor metal, it can be chosen from among Al, Zn, Ga, In and Sn,
- - M is a poor metal, it can be chosen from among Al, Zn, Ga, In and Sn,
- - A is a metalloid, it can be chosen from B, Si, Ge and Sb,
- - M is a metalloid, it can be chosen from B, Si, Ge and Sb,
- - A is a lanthanide, it can be chosen from La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb and Lu,
- - M is a lanthanide, it can be chosen from La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb and Lu.
- a and M different from each other are B and/or Mg.
- the coating according to the invention is characterized in that the AE* of the pigment of type (Bi 1-x A x )(Vi- y M y )O4 in said coating is greater than or equal to 11 between room temperature and 150°C, AE* being defined by the CIE1976 formula of the CIELAB colorimetric space:
- the pigment of (Bi 1-x A x )(V 1-y M y )O4 type has an AE* in said coating between room temperature and 150° C. greater than or equal to 13, particularly preferably greater than or equal to 15.
- the coating according to the invention is characterized in that the AE* of the pigment of type (Bi 1-x A x )(Vi- y M y )O4, in said coating is greater than or equal to 15 between ambient temperature and 200°C, AE* being defined by the CIE1976 formula of the CIELAB colorimetric space:
- the pigment of (Bi 1-x A x )(Vi- y M y )O4 type has an AE* in said coating between room temperature and 200° C. greater than 17, particularly preferably greater than or equal to at 20.
- the evolution of the color difference AE* as a function of the temperature is linear.
- this linear evolution has a slope of 0.05 to 0.1, more preferably greater than or equal to 0.1.
- Color can be measured and characterized through color classification. This classification is only possible if the colors are defined by numbers, and it is thanks to the colorimetric spaces that this conversion can be carried out.
- a color space is a three-dimensional mathematical model representing the set of colors perceptible, usable or reproducible by a human or a device. Many spaces exist with their own distribution of colors with precise coordinates (examples: the RGB space heavily used by television systems or the CIELAB space which takes into account the logarithmic response of the eye).
- the CIELAB color space is used to characterize the colors of different surfaces. This space can be represented according to a geometric model carrying 3 orthogonal axes representing the quantities L*a*b*. Each color thus has very precise L*a*b* coordinates specific to it: - L* representing the lightness on an axis expressed as a percentage, i.e. from black: 0 to white: 100
- the coating according to the invention is a coating based on fluoropolymer.
- the fluoropolymer(s) may be in the form of a powder or an aqueous dispersion, or mixtures thereof.
- the fluoropolymer(s) can be chosen from the group comprising polytetrafluoroethylene (PTFE), copolymers of tetrafluoroethylene and perfluoropropylvinylether (PFA), copolymers of tetrafluoroethylene and hexafluoropropene (FEP), polyvinylidene fluoride (PVDF), copolymers of tetrafluoroethylene and polymethylvinylether (MVA), terpolymers of tetrafluoroethylene, polymethylvinylether and fluoroalkylvinylether (TFE/PMVE/FAVE), ethylene tetrafluoroethylene (ETFE), and mixtures thereof.
- PTFE polytetrafluoroethylene
- PFA perfluoropropylvinylether
- FEP hexafluoropropene
- PVDF polyvinylidene fluoride
- VMA polymethylvinylether
- the fluoropolymer(s) can be chosen from polytetrafluoroethylene (PTFE), copolymers of tetrafluoroethylene and perfluoropropylvinylether (PFA), copolymers of tetrafluoroethylene and hexafluoropropene (FEP), a mixture of PTFE and PFA (PTFE /PFA), a mixture of PTFE and FEP (PTFE/FEP).
- PTFE polytetrafluoroethylene
- PFA perfluoropropylvinylether
- FEP tetrafluoroethylene and hexafluoropropene
- PTFE /PFA a mixture of PTFE and PFA
- PTFE/FEP a mixture of PTFE and FEP
- the fluoropolymer(s) can represent from 10 to 99% by mass, preferably from 50 to 98% by mass, of the total dry mass of the non-stick coating composition.
- the coating comprises one or more finishing layers placed above layer (a), advantageously consisting of one or more fluoropolymers.
- All continuous layers such as continuous (a) layers can be applied by spray, screen, roller, etc.
- the decorations can be applied by any technique well known to those skilled in the art such as, for example, by screen printing, pad printing, digital printing, spray or roller.
- the source of copper is added simultaneously to the pigment(s) during the preparation of layer (a), preferably by co-grinding.
- copper oxide or copper gluconate is ground with the pigment(s) to prepare layer (a).
- the source of copper is added subsequently to the pigment(s) during the preparation of layer (a).
- the coating according to the invention can advantageously comprise one or more decorations.
- the decorations can be in the form of non-overlapping adjacent patterns. According to another embodiment, the decorations are partially overlapping.
- the decorations are overlapping, either because one of the decorations is a continuous layer and another decoration covers it in the form of patterns, or because the decorations are in the form of overlapping patterns.
- overlapping layers is understood to mean partially or completely superimposed layers. These layers can be in the form of decorations with partially overlapping patterns, for example concentric discs.
- the primary layer(s) may include a bonding resin, in particular when the substrate is mechanically treated.
- the tie resin(s) is (are) chosen from the group consisting of polyamide imides (PAI), polyether imides (PEI), polyamides (PA), polyimides (PI), polyetherketones ( PEK), polyetheretherketones (PEEK), polyaryletherketones (PAEK), polyethersulphones (PES), and polyphenylene sulfide (PPS), polybenzimidazoles (PBI), tannins, and mixtures thereof.
- PAI polyamide imides
- PEI polyether imides
- PA polyamides
- PA polyimides
- PEK polyetherketones
- PEEK polyetheretherketones
- PAEK polyaryletherketones
- PES polyethersulphones
- PPS polyphenylene sulfide
- PBI polybenzimidazoles
- Another object of the present invention relates to a household article comprising a substrate, preferably metallic, covered with a coating according to the invention.
- a household item is a cooking item and said coating covers the face receiving the food.
- the support of the article can be made of plastic, metallic material, glass, ceramic or terracotta.
- metal supports that can be used in the context of the present invention, mention may advantageously be made of supports made of aluminum or aluminum alloy, anodized or not, or of aluminum or aluminum alloy that is polished, brushed or bead-blasted, sandblasted, chemically treated or polished stainless steel, or cast iron or aluminum, or hammered or polished titanium or copper.
- said household item is a culinary item, preferably chosen from the group consisting of saucepan, frying pan, stewpot, wok, sauté pan, crepe maker, grill, plancha, raclette grill, pot, casserole dish, and said coating is intended to come into contact with food.
- an article to be heated of the cooking utensil type or a heating article of the iron type is typically used in a range of temperatures comprised between 10° C. and 300° C.
- the use according to the invention can make it possible to catalyze the degradation of the by-products resulting from said coating during the sintering step of its manufacturing process.
- Another object of the present invention relates to a method for preparing a fluoropolymer-based coating of the surface of a household article comprising the following steps in this order: application to a metal substrate of at least one primer layer comprising a or more fluoropolymer(s) and one or more tie resin(s), the first primer coat being intended to coat a surface of the metal substrate of said household item, application of at least one coat (a) comprising at least one pigment , optionally application of at least one topcoat, characterized by a step of adding a source of copper to at least one layer of said coating to catalyze the degradation of by-products from said coating during its manufacturing process.
- Layer (a) can be a decoration.
- Layer (a) can also be a primary layer, preferably the last primary layer starting from the substrate.
- the source of copper is added in a content of between 0.01 and 75% relative to the total weight of each layer comprising said source of copper in the wet state, preferably between 0.05 and 30%, more preferably between 0.1 and 15%, even more preferably between 0.25 and 7.5%.
- coatings according to the invention were produced: coating without bonding resin as a color reference for the decorations, coatings with P ⁇ I showing the alteration of the decoration, decoration without a copper source and decorations with a copper source.
- the following different primers were formulated: a primer without P ⁇ I (P700), a primer 1 with P ⁇ I (P740), a primer 2 with P ⁇ I and a copper source (P2), a primer 2 with PAI and without copper source (P640), a primary with PAI, TiO 2 without copper source (P3) and a primary with PAI, TiO 2 with a copper source (P4).
- PT2 pad printing paste with post-addition of copper acetate solution
- PT3 pad printing paste with post-addition of copper gluconate solution
- PT6 pad printing paste with co-grinding of pigment and copper gluconate
- PT7 pad printing paste with co-grinding of pigment and copper oxide
- PT8 silver iodide pad printing paste without copper source
- PT9 silver iodide pad printing paste with copper source
- Either the coatings are composed of two coats of primer 1 and 2 then a coat based on pad printing paste and finally a finishing coat.
- Either the coatings are composed of two primary layers and a finishing layer.
- Li*, ai* and bi* characterizing the L*a*b values of the decor with a coating without bonding resin or without a source of copper.
- L2*, az* and b2* characterizing the L*a*b values of the decor with a coating with adhesive resin or with a copper source.
- the source of copper makes it possible to catalyze the degradation of the by-products resulting from the primary layers during manufacture.
- the AE*(15-16) of table 16 demonstrates that the copper source can also be introduced into a primary layer ( P2) than in pad printing paste.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
La présente invention a pour objet l'utilisation d'une source de cuivre dans un revêtement anti-adhésif à base de fluoropolymère de la surface d'un article ménager pour catalyser la dégradation des sous-produits issus dudit revêtement lors de son procédé de fabrication.
Description
Utilisation d’une source de cuivre dans un revêtement anti-adhésif
L’invention concerne le domaine des revêtements anti-adhésifs des articles ménagers, de préférence des articles culinaires.
Les articles ménagers anti-adhésifs possédant un revêtement à base de fluoropolymères sont constitués aujourd’hui entre autres d’un fluoropolymère de type PTFE mais également peuvent incorporer une ou plusieurs résines d’accroche telles que la PÀI, la PES, les PÀEK (polyaryléther cétone), tanins, et/ou des additifs organiques tels que les dérivés acryliques.
L’inconvénient de ces résines et de ces additifs est qu’ils ont tendance à se dégrader partiellement lors du frittage du PTFE et à générer des sous-produits de dégradation. Ces sous- produits ainsi créés, souvent colorés, peuvent dégrader la couleur du revêtement, en particulier des couches supérieures aux couches primaires, d’autant plus si celles-ci sont claires. Ce changement de couleur est par exemple visible lorsqu’un décor de couleur claire est apposé entre les couches primaires et la couche de finition. Ce changement se manifeste par un assombrissement ou un brunissement de la couche supérieure.
Le cuivre sous ses différentes formes est bien connu pour ses propriétés fongicides et bactéricides (Montero et al., Antimicrob. Resist. Infect. Control, 2019, 8, 3). Par exemple, sous la forme de sulfate de cuivre, il est retrouvé dans le domaine de l’agriculture où il joue le rôle de fongicide de contact contre le mildiou. Dans la marine, les alliages à base de cuivre assurent la protection de structures marines contre la fixation d’algues et d’organismes marins.
L’interaction de différents métaux dont le cuivre avec un polyimide par contact à haute température a déjà été étudié dans le domaine de l’industrie de la microélectronique sur support souple polymérique. Cette interaction conduit à une détérioration des performances électrique des composants du fait de la migration du cuivre dans l’épaisseur du polyimide (Copper-Polyimide Interaction during Imidization Process of Polyamic Acid Solution to Polyimide, Electronics and Communications in Japan, Part 2, 1989, 72(7), 1516).
De manière surprenante, les inventeurs ont observé que ces phénomènes de changement de couleur en sortie de procédé de fabrication à haute température peuvent être résolus en ajoutant une source de cuivre dans l’une des couches du revêtement. Les inventeurs ont en effet constaté que l’ajout d’une source de cuivre dans l’une des couches du revêtement empêche l’accumulation dans les couches supérieures des sous-produits de dégradation lors
de la fabrication. La source de cuivre permet donc de catalyser la dégradation des sous- produits issus des couches primaires et migrant vers les couches supérieures.
RESUME DE L’INVENTION
Un premier objet de l’invention concerne l’utilisation d’une source de cuivre dans un revêtement anti-adhésif à base de fluoropolymère de la surface d’un article ménager pour catalyser la dégradation des sous-produits issus dudit revêtement lors de son procédé de fabrication.
Un deuxième objet de l’invention concerne un revêtement à base de fluoropolymère de la surface d’un article ménager comprenant dans cet ordre : au moins une couche primaire comprenant un ou plusieurs fluoropolymère(s) et une ou plusieurs résine(s) d’accroche, la première couche primaire étant destinée à revêtir une surface du substrat métallique dudit article ménager, au moins une couche (a) comprenant au moins un pigment, de préférence la couche (a) est un décor ; au moins l’une des couches du revêtement comprenant au moins une source de cuivre.
Un troisième objet de la présente invention concerne un article ménager comprenant un substrat, de préférence métallique, recouvert d’un revêtement selon l’invention.
Un quatrième objet de la présente invention concerne un procédé de préparation d’un revêtement à base de fluoropolymère de la surface d’un article ménager comprenant les étapes suivantes dans cet ordre : application sur un substrat métallique d’au moins une couche primaire comprenant un ou plusieurs fluoropolymère(s) et une ou plusieurs résine(s) d’accroche, la première couche primaire étant destinée à revêtir une surface du substrat métallique dudit article ménager, application d’au moins une couche (a) comprenant au moins un pigment, éventuellement application d’au moins une couche de finition, caractérisé par une étape d’ajout dans au moins une couche dudit revêtement d’une source de cuivre pour catalyser la dégradation des sous-produits issus dudit revêtement lors de son procédé de fabrication.
DEFINITIONS
On entend par « température ambiante » une température comprise de 18 à 30° C.
Par le terme « couche », il faut comprendre au sens de la présente invention une couche continue ou discontinue. Une couche continue (ou appelée également couche monolithique) est un tout unique formant un aplat total recouvrant complètement la surface sur laquelle elle est posée. Une couche discontinue (ou couche non monolithique) peut comprendre plusieurs parties n’étant pas ainsi un tout unique.
On entend par « couche primaire », « couche d’accroche » ou « primaire d’accroche » toutes les couches dont la première couche appliquée directement sur le support, encore appelé substrat, (il est préférable que cette couche soit bien adhérente au support et apporte toutes ses propriétés mécaniques au revêtement : dureté, résistance à la rayure) participant à l’adhérence du revêtement sur le substrat.
On entend par « couche de finition » ou « finish » une couche de surface continue et transparente, cette couche laissant une visibilité parfaite des couches inférieures tout en les protégeant d’agressions mécaniques. Comme son nom l’indique, elle est appliquée en dernier en partant du substrat.
On entend par « décor » ou « couche de décor » une ou plusieurs couches continues ou discontinues qui définissent au moins un motif comprenant une composition pigmentaire. Le décor peut se présenter sous la forme d’un ou plusieurs motifs, d’une ou plusieurs couleurs. Un décor est visible pour l’utilisateur distinctement à l’œil nu et à distance classique d’utilisation de l’article ménager.
Par source de cuivre, on entend le cuivre élémentaire et toute molécule chargée ou non qui comprend au moins un atome de cuivre. Sauf mention contraire, le cuivre dans les sources de cuivre est à l’état d’oxydation II.
Par pigment, on entend une substance chimique colorante qui n’est pas soluble dans le milieu qu’elle colore. Àu sens de la présente invention, les pigments ne sont pas des sources de cuivre.
Par l’expression « article ménager », il faut comprendre les articles culinaires et les articles électroménagers.
Les articles électroménagers visés ici sont destinés à produire de la chaleur.
Par l’expression « article culinaire », il faut comprendre au sens de la présente invention un objet destiné à cuisiner. Pour ce faire, il est destiné à recevoir un traitement thermique.
Par l’expression « objet destiné à recevoir un traitement thermique », il faut comprendre au sens de la présente invention un objet qui sera chauffé par un système extérieur de chauffage tels que des poêles, des casseroles, des sauteuses, des woks, des grilles de barbecues et qui est apte à transmettre l'énergie calorifique apportée par ce système extérieur de chauffage à un matériau ou aliment au contact dudit objet.
Par l’expression « objet destiné à produire de la chaleur », il faut comprendre au sens de la présente invention un objet chauffant possédant son propre système de chauffage tels que des fers à repasser, des lisseurs à cheveux, des centrales vapeur, des bouilloires ou des appareils électriques destinés à cuisiner.
On entend par « revêtement à base de fluoropolymère » un revêtement qui comprend un ou plusieurs fluoropolymère(s) dans une ou plusieurs de ses couches.
On entend par « sous-produits issus dudit revêtement lors de son procédé de fabrication » des espèces chimiques issues de la dégradation de composés du revêtement, en particulier de la dégradation de ces composés due au chauffage lors du procédé de fabrication. Ces espèces chimiques sont le plus souvent des espèces chimiques colorées qui donnent une couleur non désirée à l’une des couches du revêtement, en particulier les couches de couleur claire.
On peut par exemple rappeler que les résines PÀI ou les tanins mis en oeuvre en milieu ammoniacal se dégradent partiellement en monomères aminés fortement colorants, que les résines PES ou PEEK se dégradent partiellement en monomères phénoliques et que certains additifs se dégradent en monomères acryliques fortement colorants lors du procédé de fabrication.
DESCRIPTION DETAILLEE
Un premier objet de l’invention concerne l’utilisation d’une source de cuivre dans un revêtement anti-adhésif à base de fluoropolymère de la surface d’un article ménager pour catalyser la dégradation des sous-produits issus dudit revêtement lors de son procédé de fabrication.
Selon un mode de réalisation préféré de l’invention le revêtement anti-adhésif à base de fluoropolymère comprend dans cet ordre : au moins une couche primaire comprenant un ou plusieurs fluoropolymère(s) et une ou plusieurs résine(s) d’accroche, la première couche primaire étant destinée à revêtir une surface du substrat métallique dudit article ménager, au moins une couche (a) comprenant au moins un pigment au moins l’une des couches du revêtement comprenant au moins une source de cuivre.
De préférence, la couche (a) du revêtement comprend une source de cuivre.
La couche (a) peut être un décor. La couche (a) peut également être une couche primaire, de préférence la dernière couche primaire en partant du substrat.
De préférence, le taux de cuivre dans la couche (a) est compris entre 0,01 et 75 % par rapport au poids total de ladite couche à l’état humide, préférentiellement entre 0,05 et 30 %, plus préférentiellement entre 0,1 et 15 %, encore plus préférentiellement entre 0,25 et 7,5 %.
Dans un autre mode de réalisation, le cuivre est présent dans la couche le contenant dans une teneur comprise entre 0,01 et 75 % par rapport au poids total de la couche à l’état sec, de préférence entre 0,05 et 30 %, plus préférentiellement entre 0,1 et 15 %, encore plus préférentiellement entre 0,25 et 10 %, mieux entre 0,30 et 7,5 %.
Dans un mode de réalisation particulier, la source de cuivre est utilisée pour éviter le changement de couleur de la couche (a), étant entendu que le maintien de la couleur de la couche (a) dans ledit revêtement correspond à un AE* de la couche (a) inférieur à 10,0, de préférence 5,0, plus préférentiellement 3,0, entre le revêtement selon l’invention et le revêtement selon l’invention sans résine d’accroche, AE* étant défini par la formule CIE1976 dans l’espace colorimétrique CIELAB :
L1*, ai* et bi* caractérisant les valeurs L*a*b de la couche (a) du revêtement selon l’invention sans résine d’accroche,
L2*, az* et b2* caractérisant les valeurs L*a*b de la couche (a) du revêtement selon l’invention.
Dans un autre mode de réalisation particulier, la source de cuivre est utilisée pour éviter le changement de couleur de la couche (a), étant entendu que le maintien de la couleur de la couche (a) dans ledit revêtement correspond à un AE* inférieur à 10,0, de préférence 5,0, plus préférentiellement 3,0, entre la couche (a) du revêtement dont aucune couche ne comprend de source de cuivre et celle du revêtement dont une couche comprend une source de cuivre, AE* étant défini par la formule CIE1976 dans l’espace colorimétrique CIELÀB :
Li*, ai* et bi* caractérisant les valeurs L*a*b de la couche (a) du revêtement dont aucune couche ne comprend de source de cuivre et L2*, a2* et b2* caractérisant les valeurs L*a*b de celle du revêtement dont une couche comprend une source de cuivre.
La couche (a) peut être avantageusement de couleur claire, étant entendu que couleur claire équivaut dans l’espace colorimétrique CIELÀB à des valeurs de L* comprises entre 40 et 100, de a* et b* comprises entre - 128 et 128, de préférence des valeurs de L* comprises entre 50 et 100, de a* et b* comprises entre - 128 et 128, plus préférentiellement des valeurs de L* comprises entre 50 et 100, de a* et b* comprises entre - 80 et 80.
L’atome de cuivre de la source de cuivre peut être à différents degrés d’oxydation, de préférence le cuivre est à l’état d’oxydation II.
Parmi les sources de cuivre utilisables selon l’invention, on peut citer : le cuivre élémentaire, les sels organiques de cuivre, les sels inorganiques de cuivre, les oxydes de cuivre. De préférence la source de cuivre est choisie parmi : les sels organiques de cuivre, les sels inorganiques de cuivre, les oxydes de cuivre, seuls ou en mélange, de préférence parmi les sels organiques et les oxydes de cuivre, seuls ou en mélange, plus préférentiellement parmi l’oxyde de cuivre, l’acétate de cuivre ou le gluconate de cuivre, seuls ou en mélange. Quelle que soit la source de cuivre, elle peut subir des transformations chimiques durant le procédé de fabrication, particulièrement la source de cuivre peut s’oxyder ou s’oxygéner.
Parmi les pigments utilisables selon l’invention, on peut citer : les pigments inorganiques dont le Color Index Constitution Number (CICN) est compris entre 77000-77999 selon le Colour Index International, Fourth Edition, Agi, B12O3 et un pigment de type (Bi1-xAx)(Vi- yMyJCU dans lequel :
- x est égal à 0 ou x est compris entre 0,001 et 0,999,
- y est égal à 0 ou y est compris entre 0,001 et 0,999,
- A et M sont choisis dans le groupe constitué de l’azote, le phosphore, un métal alcalin, un métal alcalinoterreux, un métal de transition, un métal pauvre, un métalloïde ou un lanthanide,
- A et M sont différents l’un de l’autre.
De préférence la couche (a) comprend au moins un pigment choisi dans la liste constituée des pigments inorganiques dont le Color Index Constitution Number (CICN) est compris entre 77000-77999 selon le Colour Index International, Fourth Edition, Agi, B12O3, un pigment de type (Bi1-xAx)(V1-yMy)O4 et leurs mélanges, dans lequel :
- x est égal à 0 ou x est compris entre 0,001 et 0,999,
- y est égal à 0 ou y est compris entre 0,001 et 0,999,
- A et M sont choisis dans le groupe constitué de l’azote, le phosphore, un métal alcalin, un métal alcalinoterreux, un métal de transition, un métal pauvre, un métalloïde ou un lanthanide,
- A et M sont différents l’un de l’autre.
Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, le taux de pigment dans la couche (a) est compris entre 0,1 et 100 % en poids par rapport au poids de ladite couche à l’état sec, de préférence entre 0,2 et 80 % en poids.
Lorsqu’il est présent, (Bi1-xAx)(V1-yMy)O4 est ajouté dans une ou plusieurs couche(s) dudit revêtement anti-adhésif.
De préférence, le taux de (Bi1-xAx)(Vi-yMy)O4 dans la ou chacune des couche(s) dans la(les)quelle(s) il est ajouté est compris de 0,1 à 100 % en poids par rapport au poids de ladite couche à l’état sec, de préférence de 0,2 à 80 % en poids. (Bi1-xAx)(V1-yMy)O4 peut être appliqué pur de façon continue ou discontinue.
Lors de son procédé de fabrication, le revêtement peut subir des températures élevées, par exemple comprises de 150 à 450° C.
Ces températures élevées peuvent être responsables d’émission de sous-produits issus dudit revêtement pénétrant à l’intérieur du revêtement.
De préférence, le composé (Bi1-xAx)(Vi-yMy)O4 tel que défini ci-dessus présente une forme cristallographique monoclinique scheelite à température ambiante.
De préférence, x et y valent 0, c’est-à-dire que l’invention concerne l’utilisation de Vanadate de Bismuth (BiVCU). Avantageusement, est utilisé un BiVCU de structure cristallographique monoclinique scheelite à température ambiante.
Sachant que A et M sont différents l’un de l’autre, lorsque :
- A est un métal alcalin, il peut être choisi parmi Li, Na, K, Rb et Cs,
- M est un métal alcalin, il peut être choisi parmi Li, Na, K, Rb et Cs,
- A est un métal alcalinoterreux, il peut être choisi parmi Be, Mg, Ca, Sr et Ba,
- M est un métal alcalinoterreux, il peut être choisi parmi Be, Mg, Ca, Sr et Ba,
- A est un métal de transition, il peut être choisi parmi Sc, Ti Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Ta, W et Ir,
- M est un métal de transition, il peut être choisi parmi Sc, Ti Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Ta, W et Ir,
- A est un métal pauvre, il peut être choisi parmi Al, Zn, Ga, In et Sn,
- M est un métal pauvre, il peut être choisi parmi Al, Zn, Ga, In et Sn,
- A est un métalloïde, il peut être choisi parmi B, Si, Ge et Sb,
- M est un métalloïde, il peut être choisi parmi B, Si, Ge et Sb,
- A est un lanthanide, il peut être choisi parmi La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb et Lu,
- M est un lanthanide, il peut être choisi parmi La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb et Lu.
De préférence, A et M différents l’un de l’autre sont B et/ou Mg.
Avantageusement, le revêtement selon l’invention est caractérisé en ce que le AE* du pigment de type (Bi1-xAx)(Vi-yMy)O4 dans ledit revêtement est supérieur ou égal à 11 entre la température ambiante et 150°C, AE* étant défini par la formule CIE1976 de l’espace colorimétrique CIELAB :
Li*, ai* et bi* caractérisant les valeurs L*a*b* dudit composé à température ambiante,
L2*, a2* et b2* caractérisant les valeurs L*a*b* dudit composé à 150°C.
De préférence, le pigment de type (Bi1-xAx)(V1-yMy)O4, présente un AE* dans ledit revêtement entre la température ambiante et 150° C supérieur ou égal à 13, de manière particulièrement préférée supérieure ou égal à 15.
Avantageusement, le revêtement selon l’invention est caractérisé en ce que le AE* du pigment de type (Bi1-xAx)(Vi-yMy)O4, dans ledit revêtement est supérieur ou égal à 15 entre la température ambiante et 200°C, AE* étant défini par la formule CIE1976 de l’espace colorimétrique CIELAB :
Li*, ai* et bi* caractérisant les valeurs L*a*b* dudit composé à température ambiante, l_2*, az* et bz* caractérisant les valeurs L*a*b* dudit composé à 200° C.
De préférence, le pigment de type (Bi1-xAx)(Vi-yMy)O4, présente un AE* dans ledit revêtement entre la température ambiante et 200° C supérieur à 17, de manière particulièrement préférée supérieure ou égal à 20.
Avantageusement, l’évolution de l’écart de couleur AE* en fonction de la température est linéaire. De préférence, cette évolution linéaire présente une pente comprise de 0,05 à 0,1 , de préférence encore supérieure ou égale à 0,1 .
La couleur peut être mesurée et caractérisée grâce à une classification des couleurs. Cette classification n’est possible que si les couleurs sont définies par des nombres, et c’est grâce aux espaces colorimétriques que cette conversion peut se réaliser.
« Un espace colorimétrique est un modèle mathématique tridimensionnel représentant l'ensemble des couleurs perceptibles, utilisables ou reproductibles par un humain ou un appareil ». De nombreux espaces existent avec leur propre répartition des couleurs ayant des coordonnées précises (exemples : l’espace RVB fortement utilisé par les systèmes de télévision ou encore l’espace CIELAB qui prend en compte la réponse logarithmique de l'œil).
L’espace colorimétrique CIELAB sert à caractériser les couleurs de différentes surfaces. Cet espace peut être représenté selon un modèle géométrique portant 3 axes orthogonaux représentant les grandeurs L*a*b*. Chaque couleur possède ainsi des coordonnées L*a*b* bien précises et propres à elle :
- L* représentant la clarté sur un axe exprimé en pourcentage soit du noir : 0 au blanc : 100
- a* l’axe allant du vert : -128 au rouge : +128
- b* l’axe allant du bleu : -128 au jaune : +128
Le revêtement selon l’invention est un revêtement à base de fluoropolymère.
Le ou les fluoropolymères peuvent se présenter sous forme de poudre ou de dispersion aqueuse, ou leurs mélanges.
Avantageusement, le ou les fluoropolymères peuvent être choisis dans le groupe comprenant le polytétrafluoroéthylène (PTFE), les copolymères de tétrafluoroéthylène et de perfluoropropylvinyléther (PFA), les copolymères de tétrafluoroéthylène et d’hexafluoropropène (FEP), le polyfluorure de vinylidène (PVDF), les copolymères de tétrafluoroéthylène et de polyméthylvinyléther (MVA), les terpolymères de tétrafluoroéthylène, de polyméthylvinyléther et de fluoroalkylvinyléther (TFE/PMVE/FAVE), l’éthylène tétrafluoroéthylène (ETFE), et leurs mélanges.
De manière avantageuse, le ou les fluoropolymères peuvent être choisis parmi le polytétrafluoroéthylène (PTFE), les copolymères de tétrafluoroéthylène et de perfluoropropylvinyléther (PFA), les copolymères de tétrafluoroéthylène et d’hexafluoropropène (FEP), un mélange de PTFE et de PFA (PTFE/PFA), un mélange de PTFE et de FEP (PTFE/FEP).
De préférence, le ou les fluoropolymères peuvent représenter de 10 à 99 % en masse, de préférence de 50 à 98 % en masse, de la masse totale en sec de la composition de revêtement antiadhésif.
De préférence le revêtement comprend une ou plusieurs couches de finition disposée(s) au- dessus de la couche (a), avantageusement constitué(s) d’un ou plusieurs fluoropolymère.
Toutes les couches continues telles que les couches (a) continues peuvent être appliquées par spray, sérigraphie, rouleau, etc.
Les décors peuvent être appliqués par n’importe quelle technique bien connue de l’homme du métier comme par exemple, par sérigraphie, tampographie, impression digitale, spray ou rouleau.
Selon un mode de réalisation, la source de cuivre est ajoutée simultanément au(x) pigment(s) lors de la préparation de la couche (a), de préférence par co-broyage. Avantageusement l’oxyde de cuivre ou le gluconate de cuivre est broyé avec le ou les pigment(s) pour préparer la couche (a).
Selon un autre mode de réalisation, la source de cuivre est ajoutée postérieurement au(x) pigment(s) lors de la préparation de la couche (a).
Le revêtement selon l’invention peut avantageusement comprendre un ou plusieurs décors.
Les décors peuvent se présenter sous forme de motifs adjacents non chevauchants. Selon un autre mode de réalisation, les décors sont partiellement chevauchants.
De préférence, les décors sont chevauchants, soit parce qu’un des décors est une couche continue et un autre décor la recouvre sous forme de motifs, soit parce que les décors se présentent sous forme de motifs chevauchants. On entend par « couches chevauchantes » des couches superposées partiellement ou complètement superposées. Ces couches peuvent se présenter sous forme de décors avec des motifs partiellement chevauchants, par exemple des disques concentriques.
La ou les couche(s) primaire(s) peuvent comprendre une résine d’accroche, en particulier quand le substrat est traité mécaniquement.
De préférence, la ou les résine(s) d’accroche est(sont) choisie(s) dans le groupe constitué de polyamide imides (PAI), polyether imides (PEI), polyamides (PA), polyimides (PI), polyethercétones (PEK), polyetherethercétones (PEEK), polyarylethercétones (PAEK), polyethersulphones (PES), et polyphenylene sulfide (PPS), polybenzimidazoles (PBI), tanins, et leurs mélanges.
Un autre objet de la présente invention concerne un article ménager comprenant un substrat, de préférence métallique, recouvert d’un revêtement selon l’invention.
De préférence, ledit article ménager est un article culinaire et ledit revêtement recouvre la face recevant les aliments.
Le support de l'article peut être en plastique, en matériau métallique, en verre, en céramique ou en terre cuite. À titre de supports métalliques utilisables dans le cadre de la présente invention, on peut avantageusement citer les supports en aluminium ou alliage d’aluminium anodisé ou non, ou en aluminium ou alliage d'aluminium poli, brossé ou microbillé, sablé, traité chimiquement ou en acier inoxydable poli, ou en fonte de fer ou d’aluminium, ou en titane ou en cuivre martelé ou poli.
À titre d’exemples d’articles ménagers utilisables dans le cadre de la présente invention, on peut notamment citer les cuves de friteuse, les poêlons ou caquelons pour fondue ou raclette, la cuve d’une friteuse ou d’une machine à pain, le bol d’un « blender », un fer à lisser (ledit revêtement est destiné à recouvrir les plaques dudit fer à lisser) et un fer à repasser (ledit revêtement est destiné à recouvrir la semelle dudit fer à repasser).
De préférence, ledit article ménager est un article culinaire, de préférence choisi dans le groupe constitué de casserole, poêle, fait-tout, wok, sauteuse, crêpière, grill, plancha, appareil à raclette, marmite, cocotte, et ledit revêtement est destiné à être mis en contact avec les aliments.
Dans les domaines d'applications envisagées pour la présente invention, un article à chauffer du type article culinaire ou un article chauffant du type fer à repasser est typiquement utilisé dans une gamme de températures comprise entre 10 °C et 300 °C.
L’utilisation selon l’invention peut permettre de catalyser la dégradation des sous-produits issus dudit revêtement lors de l’étape de frittage de son procédé de fabrication.
Un autre objet de la présente invention concerne un procédé de préparation d’un revêtement à base de fluoropolymère de la surface d’un article ménager comprenant les étapes suivantes dans cet ordre : application sur un substrat métallique d’au moins une couche primaire comprenant un ou plusieurs fluoropolymère(s) et une ou plusieurs résine(s) d’accroche, la première couche primaire étant destinée à revêtir une surface du substrat métallique dudit article ménager, application d’au moins une couche (a) comprenant au moins un pigment,
éventuellement application d’au moins une couche de finition, caractérisé par une étape d’ajout dans au moins une couche dudit revêtement d’une source de cuivre pour catalyser la dégradation des sous-produits issus dudit revêtement lors de son procédé de fabrication.
La couche (a) peut être un décor. La couche (a) peut également être une couche primaire, de préférence la dernière couche primaire en partant du substrat.
De préférence, la source de cuivre est ajoutée dans une teneur comprise entre 0,01 et 75 % par rapport au poids total de chaque couche comprenant ladite source de cuivre à l’état humide, préférentiellement entre 0,05 et 30 %, plus préférentiellement entre 0,1 et 15 %, encore plus préférentiellement entre 0,25 et 7,5 %.
EXEMPLES
Plusieurs revêtements selon l’invention ont été réalisés : revêtement sans résine d’accroche en tant que référence couleur des décors, revêtements avec PÀI montrant l’altération du décor, décor sans source de cuivre et décors avec source de cuivre.
Les formulations des différentes couches constitutives de ces revêtements sont détaillées ci-dessous.
Formulation des couches primaires
Préparation de la pâte contenant du PÀI (PP650) et de la préparation contenant du TiO2 (PPTiO2) :
Les différentes couches primaires suivantes ont été formulées : une primaire sans PÀI (P700), une primaire 1 avec PÀI (P740), une primaire 2 avec PÀI et une source de cuivre (P2), une primaire 2 avec PAI et sans source de cuivre (P640), une primaire avec PAI, du TiO2 sans source de cuivre (P3) et une primaire avec PAI, du TiO2 avec une source de cuivre (P4).
* % cuit calculé sur la base de la formation de CuO
Formulation de la couche de finition (F8) :
Formulation des pâtes tampographiques avec le vanadate de bismuth
PT1 : pâte tampographique sans cuivre
PT2 : pâte tampographique avec post-ajout d’une solution d’acétate de cuivre PT3 : pâte tampographique avec post-ajout d’une solution de gluconate de cuivre
PT4 : pâte tampographique avec post-ajout d’oxyde de cuivre (CuO)
* % cuit calculé sur la base de la formation de CuO
PT5 : pâte tampographique avec co-broyage du pigment et d’acétate de cuivre
PT6 : pâte tampographique avec co-broyage du pigment et de gluconate de cuivre PT7 : pâte tampographique avec co-broyage du pigment et d’oxyde de cuivre
* % cuit calculé sur la base de la formation de CuO
Formulation des pâtes tampographiques avec l’iodure d’argent
PT8 : pâte tampographique d’iodure d’argent sans source de cuivre
PT9 : pâte tampographique d’iodure d’argent avec source de cuivre
* % cuit calculé sur la base de la formation de CuO
PT10 : Pâte tampographique de titane sans source de cuivre
PT11 : pâte tampographique de titane avec source de cuivre
% cuit calculé sur la base de la formation de CuO
PT12 : pâte tampographique pailletée sans source de cuivre
PT13 : pâte tampographique pailletée avec source de cuivre
* % cuit calculé sur la base de la formation de CuO
Plusieurs revêtements ont été réalisés en utilisant les couches décrites précédemment :
Soit les revêtements sont composés de deux couches de primaire 1 et 2 puis d’une couche à base de pâte tampographique et enfin une couche de finition.
Soit les revêtements sont composés de deux couches primaires et d’une couche de finition.
Le AE* de la couche à base de pâte tampographique est ensuite étudié, la référence de la couleur du revêtement est considérée comme étant celle du revêtement fabriqué sans résine d ’accroche. Les valeurs de AE* étant définies par la formule CIE1976 dans l’espace colorimétrique CIELÀB :
Li*, ai* et bi* caractérisant les valeurs L*a*b du décor avec un revêtement sans résine d ’accroche ou sans source de cuivre.
L2*, az* et b2* caractérisant les valeurs L*a*b du décor avec un revêtement avec résine d ’accroche ou avec source de cuivre.
Les résultats sont résumés dans les tableaux ci-dessous.
On constate que les AE*(17-18), AE*(19-20) et AE*(21 -22) sont largement supérieurs aux autres valeurs de AE* du tableau 16, ces exemples comparatifs réalisés sans incorporation de source de cuivre représentent les références de l’altération de la couleur subie lors du procédé de fabrication. De plus, lorsque deux revêtements sont fabriqués avec une résine d’accroche et qu’ils sont préparés avec deux pâtes tampographiques différentes, l’une sans source de cuivre et l’autre avec source de cuivre alors l’écart de couleur est important (tableau 17 : AE*(12-18) = 26,0). Les revêtements fabriqués sans source de cuivre subissent donc un changement important de couleur lors de leur fabrication comparativement à ceux
comprenant une source de cuivre. Par conséquent, la source de cuivre permet de catalyser la dégradation des sous-produits issus des couches primaires lors de la fabrication. Ces résultats sont observables quels que soient les pigments utilisés, par exemple pour le TiO2 : AE*(22-24) = 22,0, tableau 17, ou pour l’iodure d’argent : AE*(13-14) = 3,7 comparativement à AE*(19-20) = 21 ,0, tableau 16. De plus, le AE*(15-16) du tableau 16 démontre que la source de cuivre peut aussi bien être introduite dans une couche primaire (P2) que dans une pâte tampographique.
Claims
1. Utilisation d’une source de cuivre dans un revêtement anti-adhésif à base de fluoropolymère de la surface d’un article ménager pour catalyser la dégradation des sous- produits issus dudit revêtement lors de son procédé de fabrication.
2. Utilisation selon la revendication précédente dans laquelle le revêtement comprend dans cet ordre :
- au moins une couche primaire comprenant un ou plusieurs fluoropolymère(s) et une ou plusieurs résine(s) d’accroche, la première couche primaire étant destinée à revêtir une surface du substrat métallique dudit article ménager,
- au moins une couche (a) comprenant au moins un pigment, de préférence la couche (a) est un décor, au moins l’une des couches du revêtement comprenant au moins une source de cuivre.
3. Utilisation selon la revendication précédente dans laquelle la couche (a) comprend une source de cuivre.
4. Utilisation de la source de cuivre selon l’une des revendications 2 ou 3 pour éviter le changement de couleur de la couche (a), étant entendu que le maintien de la couleur de la couche (a) dans ledit revêtement correspond à un AE* de la couche (a) inférieur à 10,0 entre le revêtement selon les revendications 2 ou 3 et le revêtement selon les revendications 2 ou 3 sans résine d’accroche, AE* étant défini par la formule CIE1976 dans l’espace colorimétrique CIELAB :
L1*, a1* et b1* caractérisant les valeurs L*a*b de la couche (a) du revêtement selon les revendications 2 ou 3 sans résine d’accroche,
L2*, a2* et b2* caractérisant les valeurs L*a*b de la couche (a) du revêtement selon les revendications 2 ou 3.
5. Utilisation selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle le cuivre est à l’état d’oxydation II.
6. Utilisation selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle la source de cuivre est choisie parmi : les sels organiques de cuivre, les sels inorganiques de cuivre, les oxydes de cuivre, seuls ou en mélange, de préférence parmi les sels organiques et les oxydes de cuivre seuls ou en mélange, plus préférentiellement parmi l’oxyde de cuivre, l’acétate de cuivre ou le gluconate de cuivre, seuls ou en mélange.
7. Utilisation selon l’une quelconque des revendications 2 à 6 dans laquelle la couche (a) comprend au moins un pigment choisi dans la liste constituée des pigments inorganiques dont le Color Index Constitution Number (CICN) est compris entre 77000-77999 selon le Colour Index International, Fourth Edition, Agi, B12O3, un pigment de type (Bii- xAx) (V1 -yMy)O4 et leurs mélanges, dans lequel :
- x est égal à 0 ou x est compris entre 0,001 et 0,999,
- y est égal à 0 ou y est compris entre 0,001 et 0,999,
- A et M sont choisis dans le groupe constitué de l’azote, le phosphore, un métal alcalin, un métal alcalinoterreux, un métal de transition, un métal pauvre, un métalloïde ou un lanthanide,
- A et M sont différents l’un de l’autre.
8. Utilisation selon la revendication précédente dans laquelle le taux de pigment dans la couche (a) est compris entre 0,1 et 100 % en poids par rapport au poids de ladite couche à l’état sec, de préférence entre 0,2 et 80 % en poids.
9. Utilisation selon la revendication 7 caractérisée en ce que le AE* du pigment (Bii- xAx) (V1 -yMy)O4 dans ledit revêtement est supérieur à 11 entre la température ambiante et 150°C, AE* étant défini par la formule CIE1976 dans l’espace colorimétrique CIELAB :
L1*, ai* et bi* caractérisant les valeurs L*a*b dudit composé à température ambiante
L2*, a2* et b2* caractérisant les valeurs L*a*b dudit composé à 150°C.
10. Utilisation selon les revendications 7 ou 9 caractérisée en ce que le AE* dudit pigment (Bi1-xAx)(Vi-yMy)O4 dans ledit revêtement est supérieur à 15 entre la température ambiante et 200°C, AE* étant défini par la formule CIE1976 dans l’espace colorimétrique CIELAB :
L1*, a1* et b1* caractérisant les valeurs L*a*b dudit composé à température ambiante
L2*, a2* et b2* caractérisant les valeurs L*a*b dudit composé à 200° C.
11. Utilisation selon l’une quelconque des revendications 2 à 10, le revêtement comprenant une ou plusieurs couches de finition disposée(s) au-dessus de la couche (a), de préférence constitué(s) d’un ou plusieurs fluoropolymères.
12. Utilisation selon l’une quelconque des revendications 7 et 9 à 10 dans laquelle x et y valent 0.
13. Utilisation selon l’une quelconque des revendications 7 et 9 à 10 dans laquelle À et/ou M est un métal alcalin choisi parmi Li, Na, K, Rb, Cs, À et M étant différents l’un de l’autre.
14. Utilisation selon l’une quelconque des revendications 7 et 9 à 10 dans laquelle À et/ou M est un métal alcalinoterreux choisi parmi Be, Mg, Ca, Sr, Ba, À et M étant différents l’un de l’autre.
15. Utilisation selon l’une quelconque des revendications 7 et 9 à 10 dans laquelle À et/ou M est un métal de transition choisi parmi Sc, Ti Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Àg, Ta, W, Ir, À et M étant différents l’un de l’autre.
16. Utilisation selon l’une quelconque des revendications 7 et 9 à 10 dans laquelle À et/ou M est un métal pauvre choisi parmi Àl, Zn, Ga, In, Sn, À et M étant différents l’un de l’autre.
17. Utilisation selon l’une quelconque des revendications 7 et 9 à 10 dans laquelle À et/ou M est un métalloïde choisi parmi B, Si, Ge, Sb, À et M étant différents l’un de l’autre.
18. Utilisation selon l’une quelconque des revendications 7 et 9 à 10 dans laquelle À et/ou M est un lanthanide choisi parmi La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, À et M étant différents l’un de l’autre.
19. Utilisation selon l’une quelconque des revendications 7 à 18 dans laquelle la source de cuivre est ajoutée simultanément au(x) pigment(s) lors de la préparation de la couche (a), de préférence par co-broyage.
20. Utilisation selon l’une quelconque des revendications 7 à 18 dans laquelle la source de cuivre est ajoutée postérieurement au(x) pigment(s) lors de la préparation de la couche (a).
21. Utilisation selon l’une quelconque des revendications 2 à 20 dans laquelle la ou les résine(s) d’accroche du revêtement est(sont) choisie(s) dans le groupe constitué des polyamide imides (PAI), polyether imides (PEI), polyamides (PÀ), polyimides (PI), polyethercétones (PEK), polyetherethercétones (PEEK), polyarylethercétones (PAEK), polyethersulphones (PES), polyphenylene sulfide (PPS), polybenzimidazoles (PBI), tanins, et leurs mélanges.
22. Utilisation selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle le ou les fluoropolymère(s) du revêtement est(sont) choisi(s) dans le groupe constitué du polytétrafluoroéthylène (PTFE), des copolymères de tétrafluoroéthylène et de perfluoropropylvinyléther (PFA), des copolymères de tétrafluoroéthylène et d’hexafluoropropène (FEP), du polyfluorure de vinylidène (PVDF), des copolymères de tétrafluoroéthylène et de polyméthylvinyléther (MVA), des terpolymères de tétrafluoroéthylène, de polyméthylvinyléther et de fluoroalkylvinyléther (TFE/PMVE/FAVE), de l’éthylène tétrafluoroéthylène (ETFE), et leurs mélanges.
23. Utilisation selon l’une quelconque des revendications 2 à 22 dans laquelle le taux de cuivre dans la couche (a) est compris entre 0,01 et 75 % par rapport au poids total de ladite couche à l’état humide, de préférence entre 0,05 et 30 %, plus préférentiellement entre 0,1 et 15 %, encore plus préférentiellement entre 0,25 et 7,5 %.
24. Revêtement à base de fluoropolymère de la surface d’un article ménager comprenant dans cet ordre :
- au moins une couche primaire comprenant un ou plusieurs fluoropolymère(s) et une ou plusieurs résine(s) d’accroche, la première couche primaire étant destinée à revêtir une surface du substrat métallique dudit article ménager,
- au moins une couche (a) comprenant au moins un pigment, de préférence la couche (a) est un décor, au moins l’une des couches du revêtement comprenant au moins une source de cuivre.
25. Revêtement selon la revendication précédente caractérisé en ce que la couche (a) comprend une source de cuivre.
26. Revêtement selon l’une des revendications 24 ou 25 caractérisé en ce que le cuivre est présent dans la couche le contenant dans une teneur comprise entre 0,01 et 75 % par rapport au poids total de la couche à l’état sec, de préférence entre 0,05 et 30 %, plus préférentiellement entre 0,1 et 15 %, encore plus préférentiellement entre 0,25 et 10 %, mieux entre 0,30 et 7,5 %.
27. Article ménager comprenant un substrat, de préférence métallique, recouvert d’un revêtement défini dans l’une quelconque des revendications 24 à 26.
28. Article ménager selon la revendication 27, caractérisé en ce qu’il s’agit d’un article culinaire et en ce que le revêtement défini dans l’une quelconque des revendications 24 à 26 recouvre la face recevant les aliments.
29. Article culinaire selon la revendication 28, le substrat étant en aluminium ou alliage d’aluminium anodisé ou non, ou en aluminium ou alliage d'aluminium poli, brossé ou microbillé, sablé, traité chimiquement ou en acier inoxydable poli, ou en fonte de fer ou d’aluminium, ou en titane ou en cuivre martelé ou poli.
30. Article culinaire selon la revendication 28 ou 29, ledit article culinaire étant choisi dans le groupe constitué de casserole, poêle, fait-tout, wok, sauteuse, crêpière, grill, plancha, appareil à raclette, marmite, cocotte, et ledit revêtement est destiné à être mis en contact avec les aliments.
31. Article ménager selon la revendication 27, caractérisé en ce qu’il s’agit d’un fer à repasser et en ce que le revêtement défini dans l’une quelconque des revendications 24 à 26 recouvre la semelle dudit fer à repasser.
32. Article ménager selon la revendication 27, caractérisé en ce qu’il s’agit d’un fer à lisser et en ce que le revêtement défini dans l’une quelconque des revendications 24 à 26 recouvre les plaques dudit fer à lisser.
33. Procédé de préparation d’un revêtement à base de fluoropolymère de la surface d’un article ménager comprenant les étapes suivantes dans cet ordre :
- application sur un substrat métallique d’au moins une couche primaire comprenant un ou plusieurs fluoropolymère(s) et une ou plusieurs résine(s) d ’accroche, la première couche primaire étant destinée à revêtir une surface du substrat métallique dudit article ménager,
application d’au moins une couche (a) comprenant au moins un pigment,
- éventuellement application d’au moins une couche de finition, caractérisé par une étape d’ajout dans au moins une couche dudit revêtement d’une source de cuivre pour catalyser la dégradation des sous-produits issus dudit revêtement lors de son procédé de fabrication.
34. Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce que la source de cuivre est ajoutée dans une teneur comprise entre 0,01 et 75 % par rapport au poids total de chaque couche comprenant ladite source de cuivre à l’état humide, de préférence entre 0,05 et 30 %, plus préférentiellement entre 0,1 et 15 %, encore plus préférentiellement entre
0,25 et 7,5 %.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202280077777.0A CN118302256A (zh) | 2021-11-24 | 2022-11-24 | 铜源在不粘涂层中的用途 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2112455A FR3129404A1 (fr) | 2021-11-24 | 2021-11-24 | Utilisation d’une source de cuivre dans un revêtement anti-adhésif |
| FRFR2112455 | 2021-11-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2023094776A1 true WO2023094776A1 (fr) | 2023-06-01 |
Family
ID=79831319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/FR2022/052172 WO2023094776A1 (fr) | 2021-11-24 | 2022-11-24 | Utilisation d'une source de cuivre dans un revêtement anti-adhésif |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN118302256A (fr) |
| FR (1) | FR3129404A1 (fr) |
| WO (1) | WO2023094776A1 (fr) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1981000972A1 (fr) * | 1975-07-11 | 1981-04-16 | Du Pont | Article recouvert d'une couche de finition amelioree de fluore polymere |
| EP1394229A1 (fr) * | 2001-05-09 | 2004-03-03 | Daikin Industries, Ltd. | Compositions de revetement a base de resine contenant du fluor, apprets pour revetement etfe et articles revetus |
| WO2017153698A1 (fr) * | 2016-03-10 | 2017-09-14 | Seb S.A. | Procede de fabrication d'un revetement thermostable par impression digitale |
| DE102016118832A1 (de) * | 2016-10-05 | 2018-04-05 | Warimex Waren-Import Export Handels-Gmbh | Kochgeschirr |
| WO2020007800A1 (fr) * | 2018-07-06 | 2020-01-09 | Seb S.A. | Indicateur de température |
-
2021
- 2021-11-24 FR FR2112455A patent/FR3129404A1/fr active Pending
-
2022
- 2022-11-24 WO PCT/FR2022/052172 patent/WO2023094776A1/fr active Application Filing
- 2022-11-24 CN CN202280077777.0A patent/CN118302256A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1981000972A1 (fr) * | 1975-07-11 | 1981-04-16 | Du Pont | Article recouvert d'une couche de finition amelioree de fluore polymere |
| EP1394229A1 (fr) * | 2001-05-09 | 2004-03-03 | Daikin Industries, Ltd. | Compositions de revetement a base de resine contenant du fluor, apprets pour revetement etfe et articles revetus |
| WO2017153698A1 (fr) * | 2016-03-10 | 2017-09-14 | Seb S.A. | Procede de fabrication d'un revetement thermostable par impression digitale |
| DE102016118832A1 (de) * | 2016-10-05 | 2018-04-05 | Warimex Waren-Import Export Handels-Gmbh | Kochgeschirr |
| WO2020007800A1 (fr) * | 2018-07-06 | 2020-01-09 | Seb S.A. | Indicateur de température |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| "Copper-Polyimide Interaction during Imidization Process of Polyamic Acid Solution to Polyimide", ELECTRONICS AND COMMUNICATIONS IN JAPON, vol. 72, no. 7, 1989, pages 1516 |
| MONTERA ET AL., ANTIMICROB. RESIST. INFECT. CONTRAI, vol. 8, 2019, pages 3 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN118302256A (zh) | 2024-07-05 |
| FR3129404A1 (fr) | 2023-05-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4087069B2 (ja) | 改善された引っかき抵抗性を有する汚れがこびりつかないコーティング | |
| JP6874106B2 (ja) | 熱変色性複合コーティング層を含む調理器具の製造方法およびこれにより製造された調理器具 | |
| US11963633B2 (en) | Cooking utensil | |
| EP2747903B1 (fr) | Article comportant un revêtement antiadhesif presentant des proprietes ameliorees d'adherence au support | |
| KR20070050087A (ko) | 테플론 코팅된 요리 기구 | |
| KR20140097116A (ko) | 기판에 대한 향상된 접착성을 갖는 플루오로카본-수지 논-스틱 코팅을 포함하는 조리 용품 및 그의 제조 방법 | |
| WO2020007800A1 (fr) | Indicateur de température | |
| WO2023094776A1 (fr) | Utilisation d'une source de cuivre dans un revêtement anti-adhésif | |
| FR3110591A1 (fr) | Revêtement anti-adhésif amélioré | |
| WO2021234286A1 (fr) | Revêtement anti-adhésif amélioré | |
| EP4153698B1 (fr) | Caractérisation d'un composé thermochrome pour indicateur de température | |
| KR101954793B1 (ko) | 전기밥솥용 내솥 및 그 제조방법 | |
| WO2022090994A1 (fr) | Récipient de cuisson d'aliments avec revêtement antimicrobien | |
| FR3138282A1 (fr) | Revêtement non-fluoré hybride PAEK/Thermoplastiques hétérocycliques/résine silicone | |
| FR3110588A1 (fr) | Revêtement à base de fluoropolymère comprenant un indicateur de température | |
| FR3112553A1 (fr) | Revêtement anti-adhésif à base de fluoropolymère aux propriétés de conductivité thermique améliorées | |
| JP3534957B2 (ja) | カラー調理器具用部材およびカラー調理器具 | |
| FR3112554A1 (fr) | Revêtement anti-adhésif à base de fluoropolymère aux propriétés de conductivité thermique améliorées | |
| FR3138279A1 (fr) | Revêtement non-fluoré monocouche à base de résine silicone et de polymère thermoplastique | |
| FR3138281A1 (fr) | Revêtement non-fluoré monocouche à base de résine silicone et de polymère thermoplastique | |
| CN104739221A (zh) | 辐射红外线的不锈钢锅 | |
| JPH05177767A (ja) | 弗素樹脂被覆物及びその製造方法 | |
| JPH11254585A (ja) | 耐熱非粘着性透明塗装ステンレス鋼板 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 22826158 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2022826158 Country of ref document: EP |
|
| ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2022826158 Country of ref document: EP Effective date: 20240624 |