具有改进的疏水特性的烹饪用具和制造这种烹饪用具的方法

专利名称：具有改进的疏水特性的烹饪用具和制造这种烹饪用具的方法
技术领域：
本发明涉及一种具有改进的疏水特性、尤其是对于例如洗碗机用特定清 洁剂具有改进的抵抗能力的烹饪用具。本发明还涉及制造这种烹饪用具的方 法。
背景技术：
在允许加强烹饪用具对于洗碗机用清洁剂的抵抗能力的不同方式中，公开号为2003/0138661的美国专利文献示出的这样一种方式。现有技术揭示了一种具有改进的疏水特性的烹饪用具，所述烹饪用具包 括基体和第一涂层，所述第一涂层被附着在基体的至少一个第一表面上，并 通过涂设、加热至少一层胶体溶液-凝胶化合物(composition sol-gel)来实现。利用胶体溶液-凝胶化合物作为第 一涂层、并由此至少在设有该第 一涂 层的烹饪用具的基体表面上提供一定的疏水特性。实际上，如公开号为 2003/0138661的美国专利文献所述，该胶体溶液-凝胶化合物允许设置附着 在基体上的防护层，该防护层是透明的，并为由此被覆盖的基体提供了一种 耐久的化学抵抗能力。胶体溶液-凝胶化合物被理解成是一种在溶剂中包含有悬浮或固体颗 粒的胶体溶液或者初极粒子(Pr6curseur),通过颗粒聚集，该化合物导致胶 状形态变为固态形式，这种聚集通常是在催化剂和/或温度的作用下产生的。在如公开号为2003/0138661的美国专利文献中所述的胶体溶液-凝胶 化合物在有机溶剂，例如酒精中实现固体颗粒的胶状悬浮。该文献所考虑的 固体颗粒是被水解的金属醇化物(alcoxyde)，特别是钬、锆、铝和/或硅。在现有技术中，胶体溶液-凝胶化合物中性地用在金属基体上，特别是 施加在铝、铸铁、钢和不锈钢上。在铝的特定情况下，这种基体显示成光滑 的、被电刷的或是受过阳极化处理的。但是，经验表明，满足公开号为2003/0138661的美国专利文献中给出 的定义的任何类型的胶体溶液-凝胶化合物不能获得令人满意的疏水特性。该事实更为真实了 ，这是由于目前洗碗机用清洁剂越来越具有腐蚀性的 成分，以便优化清洁性能。这些成分有效地将更高的碱性与新生态氧的产生 结合在一起。发明内容因此，本发明所提出的问题克服了上述缺点，这是通过提供一种即使存 在特定的腐蚀性清洁剂，也能与洗碗机中的清洁方法相容的烹饪用具来实现 的。因此，对于所提出问题的一种解决方法是，提供一种烹饪用具，该 烹饪用具具有改进的疏水特性，特别是对于洗碗机用清洁剂具有改进的 抵抗能力，所述烹饪用具包括基体和第一涂层，所述第一涂层至少被附 着在基体的第一表面上，并通过涂设、加热至少一层胶体溶液-凝胶化 合物来获得，其特征在于，它还包括附着在第一涂层上的至少一层第二 涂层，所述第二涂层通过涂设、加热至少一层基于有机硅(silicone)的 化合物来获得。令人惊奇的是，申请人多少还发现在通过胶体溶液-凝胶化合物获 得的第一涂层上，设置通过基于有机硅的化合物得到的涂层可允许已经 通过第 一涂层得到的疏水特性得到显著的提高。这种方法已经被本领域技术人员所公知，这种方法是将用于填充第 一涂层的孔的第二涂层附着在第一胶体溶液-凝胶化合物上，该第一胶 体溶液-凝胶化合物被预先附着在金属基体上。因此，公开号为10163646的德国专利文献揭示了一种用于表面涂层 的无机材料，这种材料包括-可以被金属部分或全部覆盖的基体，-多孔涂层，例如具有疏水特性的胶体溶液-凝胶材料，和 -以纳米复合材料构成的第二涂层，它被附着在多孔涂层上，以填 充它的孔隙，该第二涂层比多孔涂层具有更好的机械性能。
但是公开号为10163646的德国专利文献并不建议使用基于有机硅的 材料，这是因为从机械角度来说，这种材料较软，并且不如纳米复合材 料稳定。但是，申请人惊奇地且意外地发现，如果通过基于有机硅的化合物 得到的涂层被附着在胶体溶液-凝胶型的第 一涂层上，该第 一涂层起到 了用于附着于此的第二涂层的基本底层的作用，并且该组合的机械粘附 性得到了改善。根据本发明的烹饪用具还必须长时间防腐，至少用于第 一 涂层的被 涂附基体的第一表面，它的外观相似于不具有这种第一涂层的烹饪用具， 并且随后在洗碗机中重复的清洗周期中也不会损坏。本发明因此将上述类型的烹饪用具作为其目的，其具有改进的疏水 特性，特别是对于洗碗机用清洁剂具有改进的抵抗能力。在本发明的一个特定的优选方式中，该烹饪用具是这样的，即所述 至少一层胶体溶液-凝胶化合物包括溶剂和至少两种初级粒子，第一初 级粒子为通式为M"OR0n的化合物，Mi是金属，Ri是烃基，并且n是与金 属Mi的最高化合价相对应的整数，第二初级粒子是通式为M2(OR2)(n-p)R2'p 的化合物，M2是金属，R2是烃基，IV是烃基、苯基或环已基，n是与金属 M2的最高化合价相对应的整数，并且p = 1 ， ]V^和M2是分别从珪、锆、钛、 锡、铝、铈、铌或者镧系元素中被选择出的。胶体溶液-凝胶化合物至少包括两种与上面引用的通式相对应的初 级粒子，该化合物允许在加热后，获得优选地附着在基体的第一表面上 的第一涂层，该第一涂层就体现在该基体上，该表面具有固有的多孔性， 或者相反是光滑的。由于在该基体的第一表面和第一涂层之间良好的粘附性，因此避免 了所有源于基体第 一表面的变化而产生的脱落现象。根据本发明的烹饪用具具有主要的优点，即它可以利用用于基体的 具有较宽选择范围的材料来实现。实际上，这种材料可以是金属，例如由阳极氧化铝或非阳极氧化铝制 成，或者由抛光的、被电刷的或微粒铝合金制成，或者由抛光的、被电 刷的或微粒不锈钢制成，或者由铸铁制成，或者由锻打的或抛光的铜制
成，或者由玻璃或陶瓷制成。在特定情况下，即基体的第一表面是粗糙的，或者甚至是多孔的， 在某种程度上，胶体溶液-凝胶化合物堵住了小的凹凸不平和孔，并在 基体的第 一表面和外部环境之间形成屏障或防护涂层。该第 一表面由此 受到保护，免受清洁剂作用的影响，特别是免受洗碗机用清洁剂的明显 腐蚀成分的影响，这些成分结合了较强的碱性并释放出活性氧。当烹饪用具的基体是由铝或铝合金制成时，并且当它至少在第一表 面上具有被第一涂层附着的阳极氧化涂层时，这种堵塞的现象是非常有 益的。由于该阳极氧化涂层的固有多孔结构的原因，导致由根据本发明的胶体 溶液-凝胶化合物形成的第一涂层完全附着在该阳极氧化涂层上。因此，该 烹饪用具在该阳极氧化涂层和该第一涂层之间具有良好的粘附性，从而避免 了所有的脱落现象。在本发明的变型中，所述涂层的胶体溶液-凝胶化合物除了包括上述 第一和第二初级粒子以外，还包括第三初级粒子，该第三初级粒子是通式为M3(OR3)(n—p)R3'p的化合物，M3是从硅、锆、钛、锡、铝、铈、铌或者镧系 元素中选择出来的金属，R3和R3'都是烃基，n是与金属M3的最高化合价相 对应的整数，并且p二2。在本发明的上述变型的情况下，以优选地顺序、以减少的方式给出了用 于M。 M2以及M3的金属的选择，因此硅是最优选的金属。在本发明有利的、但非强制性的变型中，将用于两种或三种初级粒子的 Mp M2和如果需要的M3选择成相同的金属。在本发明的优选变型中，该烹饪用具还包括附着在基体的第二表面上 的第三不粘涂层。该第三不粘涂层是，例如乾釉涂层(couche d，6mail), 或优选地是基于一种或多种碳氟树脂的涂层。本发明的另一个目的是，提供一种制造烹饪用具的方法，该烹饪用 具具有改进的疏水特性，特别是对于洗碗机用清洁剂具有改进的抵抗能 力，该方法易于工业化。该制造方法包括如下在基体上完成的步骤，该基体优选地具有该烹 饪用具的最终形状-至少在基体的第 一表面上涂设至少 一层胶体溶液-凝胶化合物， 并且加热至少一层涂层以获得第一涂层。根据本发明，该方法还包括，在获得第一涂层的步骤后，通过涂设、 加热在第一涂层上的至少一层基于有机硅的化合物，来获得第二涂层。基于有机硅的化合物可以由珪油或硅油的混合物构成，或者由硅树 脂或硅树脂的混合物构成。别引用曱基苯基硅(m6thyl-ph6nyl silicone )和曱基石圭(m6thyl silicone )。在曱基苯基硅油的方法下，可特别提及由瓦克公司(soci6t6 WACKER)以商业命名为瓦克石圭胶API50 (WACKER SILICONOL AP150)销售的非食用油，和由道康宁公司(soci6t6 DOW CORNING )以 商业命名为道康宁550流体(DOW CORNING 550 fluid)进行销售的非 食用油，以及由瓦克公司以商业命名为瓦克硅胶AR00 ( WACKER SILICONOL AR00 )销售的食用油。在甲基硅油的方法下，可以特别提及由罗迪亚公司(soci6t6 RHODIA ) 以商业命名为罗迪亚47对350 ( RHODIA 47 VS 350 )销售的油。在本发明的基于有机硅的化合物中可使用的硅树脂的方法下，可以 特别引用聚酯硅树脂(r6sine polyester silicone )。根据与本发明所覆盖的方法的一个变型中，所述至少一层涂层的胶 体溶液-凝胶化合物包括溶剂和至少两种初级粒子，*第一初级粒子为通式为MKORQn的化合物，Mi是金属，&是烃基， 并且n是与金属]V^的最高化合价相对应的整数，和*第二初级粒子是通式为M2(OR2)(n-p)R2'p的化合物，M2是金属，R2是烃基，IV是烃基、苯基或环已基，n是与金属M2的最高化合价相对应的整数, 并且p-l， ]V^和M2是分别从硅、锆、钛、锡、铝、铈、铌或者镧系元素中 被选择出的。以优选的方式，至少一层所述涂层的月交体溶液-凝胶化合物还包括第三初级粒子，该第三初级粒子是通式为M3(OR3)(n-p)R3'p的化合物，M3是金属，R3是烃基，R3'是烃基，n是与金属M3的最高化合价相对应的整数，并且p=2, M3是分别从硅、锆、钛、锡、铝、铈、铌或者镧系元素中被选择出的金属。
除了第一涂层与烹饪用具的基体的第一表面的附着与粘附的优点以外， 实施根据本发明的方法还极为简单，且无需^f艮本上改变制造烹饪用具的传统 方法。此外，根据本发明的方法还具有优点，即它可被实施，而不会被迫需要 对基体的第 一表面进行预先机械或化学处理，该第 一表面预先被第 一涂层所 覆盖，从经济以及生态观点来看，这具有非常明显的优点。


本发明的其它优点和细节将通过如下说明产生，该说明以非限定性示例的方式给出，并参照附图进行图1是根据本发明的第一变型的烹饪用具的部分底部结构的截面示意图；图2是根据本发明的第二变型的烹饪用具的部分底部结构的截面示意图；图3是^f艮据本发明的第三变型的烹饪用具的部分底部结构的截面示意图；图4是烹饪用具的截面示意图，其中该底部部分示于图3中。具体实施方式

图1至4中相同的元件以相同的附图标记表示。 图1至4中示出了基体1。该基体1可由金属或金属合金制成。特别地是，它可由阳极氧化铝 或非阳极氧化铝制成，或者由电刷的、抛光的或者微粒铝合金制成，或者 由抛光的、被电刷的或微粒不锈钢制成，或者由铸铁制成，或者由锻打 的或抛光的铜制成。该基体1还可由玻璃或陶瓷制成。该基体至少在其第一表面la上包括第一涂层2，该涂层的厚度优选 地在1到40/xm，并优选地约为25/xm。此外，第二涂层3被附着在胶体溶液-凝胶化合物的第一涂层2上。 该第二涂层3是通过涂设、加热至少一层3a基于有机硅的化合物来实
现的。该第二基于有才几硅的涂层3的厚度优选地为15到25/xm。叠置的第一涂层2和第二涂层3的全部厚度优选地约为40/mi。 该第一涂层2由包含有胶体溶液-凝^交化合物的涂层2a构成。 按照该第一涂层2的厚度，它将由仅一层涂层2a或者多层涂层构成， 如图2中所示变型。在本发明的具体例子中，在本发明的范围内使用的胶体溶液-凝胶化 合物包括溶剂和至少两种初级粒子，第一初级粒子是通式为M"ORDn的金 属聚烷氧基化物(polyalkoxylate m6tallique)，其中Mi是金属，R,是烃基， 并且n是与金属1V^的最高化合价相对应的整数；第二初级粒子是通式为M2(OR2)(n—p)R2'p的化合物，其中M2是金属，R2是烃基，！12'是烃基、苯基或者环己基，n是与金属M2的最高化合价相对应的整数，并且p-l， Mi和 M2分别从硅、锆、钛、锡、铝、铈、铌或者镧系元素中被选择出。优选地，上述胶体溶液-凝胶化合物还包括第三初级粒子，该第三初级粒子是通式为M3(OR3)(n.p)R3'p的化合物，其中M3是/人硅、锆、钛、锡、铝、铈、铌或者镧系元素中选择出来的金属，R3和Rs'都是烃基，n是与金属M3 的最高化合价相对应的整数，并且p二2。更为优选地是，如下通式被考虑用于第一、第二初级粒子，以及如果需 要，还用于第三初级粒子承M"OR^是这样的，即R!是Ci-C4中的烃基；承M2(OR2)(n-p)R2'p是这样的，即R2是直链烃基，优选地在d-Cs中，且R2'是在C广C3中的烃基；并且，如果需要，承M3(OR3)(n.p)R3'p是这样的，即R3是直链烃基，优选地在d-C3中，并且R3'是Ci - C3中的烃基，优选地为CH3或C2H5。优选地，第一、第二初级粒子以及如果需要的第三初级粒子中的每一个 的重量比例是这样的，它们的范围是从10%到50%的第一 M,(ORi)n粒子， 50%到90%的第二 M2(OR2)(n-p)R2'p粒子，以及0到20%的第三M3(OR3)(n-p)R3'p 粒子。有利地是，胶体溶液-凝胶化合物包括按重量计算的30%到99%，有利 地为按重量计算的50%到99%,优选地为^t安重量计算的80%到95%的溶剂， 和按重量计算的1%到50%，优选地为按重量计算的5%到20%的第一、第二初级粒子和如果需要的第三初级粒子。更为优选地是，该溶剂是烃基化类型的，优选地为伯醇。相对于上述构成第一涂层2的胶体溶液-凝胶化合物涂层成分的准确性 非常明显地可应用到图3到5所示的本发明变型中。在示于图3中的具体变型中，基体1由铝或铝合金制成，并至少在其第 一表面la上包括被定义成多孔的阳极氧化涂层4。该阳极氧化涂层4优选地具有5到100/mi的厚度。替代这种阳极氧化涂层4，我们可考虑一种结构，同样在该结构中，基 体1至少在其第一表面la上具有第一瓷釉涂层4'，该第一瓷釉涂层4，与该 阳极氧化涂层4相比，除了只在使它具有一定粗糙度的特定表面处理以外， 还具有光滑的表面。在上面的假设中，基体1材料的选择不应被明显限定在仅是铝或铝合金， 任何可接收瓷釉涂层的材料均可使用。该瓷釉涂层4，的厚度优选地在40到100/im。在该阳极氧化涂层4上，或者在该瓷釉涂层4，上附着有第一涂层2。如 上已经表明的那样，该第一涂层2的厚度优选地为1到40/rni。按照该第一涂层2的厚度，它将由一层或多层涂层构成。在任何情况下， 第一涂层2的每一层将通过胶体溶液-凝月交化合物加以实现。在图1中，第一涂层2包括单独的涂层2a，该涂层2a包含符合本发明 的胶体溶液-凝胶化合物，并在上面详述说明了胶体溶液-凝胶化合物。在图2中，第一涂层2包括两层涂层2a和2b，它们均包含有胶体溶液 -凝胶化合物。任何事情都不能阻止考虑第一涂层2的结构，该涂层2的结构将包括由 胶体溶液-凝胶化合物构成的三层或更多层的涂层。但是，在应用中，特别是在考虑到工业成本限制的情况下，所观察到的 是，相对于由两或三层涂层构成的第一涂层2而言，包含四或五层涂层的第 一涂层2并不有助于任何辅助作用。相反，在包含阳极氧化涂层4的烹饪用具的具体情况下，除了减少了阳 极氧化铝的"石块"外观的作用的事实以外，较多数量的涂层还会导致产生 微裂，这会损坏由第一涂层2所形成的防护层的密封性。当第一涂层2包括两层涂层2a, 2b和更多涂层时，出于工业成本限制 的原因，每层涂层2a， 2b的胶体溶液-凝胶化合物优选地是相同的。但是，胶体溶液在这个规定下，即在不同涂层中4吏用的不同胶体溶液-凝胶化合物来提供封堵特性明显地是相容的，并由此为所覆盖的用具提供疏 水特性，因此利用这种第一涂层2也是可能的，其中构成该涂层2的至少两 层涂层由不同的胶体溶液-凝胶化合物构成，如图2所示，基体1与第一表面la相对的第二表面lb被第三不粘涂层 5、 5'所覆盖，此外，该不粘涂层具有疏水特性。该第三不粘涂层可由至少一层瓷釉涂层5',或者一般地说，由至少一层 耐受至少20(TC的基于热稳定树脂的涂层构成。在这种情况下，即第三不粘涂层5通过包含有耐受至少200。C的热稳定 树脂的化合物获得的，该热稳定树脂通常包括单独的>^氟树脂，或者与一种 或多种耐受至少200。C的其它热稳定树脂混合在一起的碳氟树脂。疏水特性被认可的该碳氟树脂可以是聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯和 全氟丙基乙烯基醚共聚物(PFA)、或四氟乙烯和六氟丙稀共聚物(FEP)、 或这些碳氟树脂的混和物。其它耐受至少20(TC的热稳定树脂可以是聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚醚砜 (PES)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)或有机硅。该第三不粘涂层5、 5'的厚度优选地为30到45/rni。本发明的第三变型示于图3。在图3中，该基体1的第一表面la，具有一定的粗糙度，例如通过现有 的机械或化学处理来实现的粗糙度。胶体溶液-凝胶化合物的第一涂层2被附着在第一表面la，上，同时该 第三不粘涂层5、 5，被附着在第二表面lb上，该第二涂层3被附着在胶体溶 液-凝胶化合物类型的第一涂层2上。无论被考虑来实现该烹饪用具的变型如何，适用于实现根据本发明的烹 饪用具的胶体溶液-凝胶化合物的示例如下所述。制备方法是一样的，并以如下方式发生初级粒子在搅拌下被引入到溶 剂中，而后依旧在搅拌下引入催化溶液。该催化溶液优选地为酸性水溶液，例如HCL盐蔽學尔溶液。以更特殊
的优选方式，H20/M的摩尔比率为1到2.5。在引入酸性水溶液后，由此获得的混合物在搅拌状态下反应150±30分 钟，而后最少静置12小时。胶体溶液-凝胶化合物A在23。C恒温控制的封闭环境中，将800g的乙醇倒入烧杯中，并在搅拌 下依次倒入*20g的原硅酸四乙酯Si(OC2H5)4, 承40g的曱基三曱氧基硅烷Si(OCH3)3CH3,而后 *10g的HCL盐酸含水摩尔溶液。持续搅拌120分钟，由此获得的混合物在恒温下静置12小时。胶体溶 液 - 凝胶化合物A准备好备用。 胶体溶液-凝胶化合物B在23。C恒温控制的封闭环境中，将600g的正丙醇倒入烧杯中，并在搅 拌下依次倒入*30g的原硅酸四乙酯Si(OC2H5)4,*60g的曱基三甲氧基珪烷Si(OCH3)3CH3,*10g的丙基三乙氧基硅烷Si(OC2H5)3C3H7,而后*10g的HCL盐酸含7jc摩尔溶液。持续搅拌180分钟，由此获得的混合物在恒温下静置12小时。胶体溶 液-凝胶化合物B准备好备用。 胶体溶液-凝胶化合物C在23。C恒温控制的封闭环境中，将800g的乙醇倒入烧杯中，并在搅拌 下依次倒入*10g的四正丙基硅烷Si(0-nC3H7)4， 承40g的曱基三乙氧基硅烷Si(OC2H5)3CH3， *10g的丙基三乙氧基硅烷Si(OC2H5)3C3H7,而后 *10g的HCL盐酸含水摩尔溶液。持续搅拌180分钟，由此获得的混合物在恒温下静置12小时。胶体溶 液-凝胶化合物B准备好备用。在本i兑明接下来的部分中，可以看出，适于利用在本发明的范围中工作
的胶体溶液-凝胶化合物的优选方法，并且特别适于利用已经说明过的胶体溶液-凝胶化合物A、 B和C的优选方法是通过喷涂进4亍的。这三种胶体溶液-凝胶化合物A、 B和C特别适于，在到目前为止强烈 建议反对洗碗机清洗的地方，制造烹饪用具。在这些用具中，特别提及的是 那些由阳极氧化铝或非阳极氧化铝制成的用具，或者那些包含有资釉涂层的 用具。用于形成第二涂层3,并示于完成根据本发明的烹饪用具的基于有机硅的化合物的一个示例如下-迪高牌聚酯改性有机硅树脂(TEGOHTT)由迪高公司(soci6t6 TEGO)销售的聚酯硅树脂...............64.3%-助剂101 (BYK101)由德国毕克化学有限公司(soci6t6 BYK-CHEMIE)销售的用于喷涂的稀释添加剂........................................................0.3%-BENTONE⑧有机硼交联剂(BENTONE SD2)由维乐斯有P艮公司(soci&6 RHEOX， Inc)销售的增稠剂......0.1%—綠剂460 (ZFS460)由迪高公司销售的湿润剂.............................................0.3%-聚四氟乙烯9207 (DYNEON PTFE 9207 )由3M公司(soci6t6 3M)销售的聚四氟乙烯农i粉...............6.4%-二甘醇丁基醋酸稀释剂...................................................23.9%-火成娃胶体溶液消光和填充剂...........................................................4.7%该制备方法按照如下方式进行-除了火成硅胶体溶液以外，将所有上述产品引入到球磨机中， -而后将这些产品研磨1小时30分钟，而后-将火成硅胶体溶液以每分钟800转的速度搅拌加入到该混合物中，持 续搅拌5分钟。借助于图4所示，示出了烹饪用具10,在这个例子中，为煎锅。 该烹饪用具10包括三个主要元件，底部11、侧壁或围边12以及用于持 握的手柄13。
该烹饪用具IO的底部11和围边12包括基体1.
在该烹饪用具10的基体1的第一表面la上附着有第一涂层2。在该第 一涂层2上附着有第二涂层3,该涂层3对应于该烹饪用具10的外表面。
该烹饪用具10的基体1的第二表面lb包括第三不粘涂层5。该第三不 粘涂层5对应于该烹饪用具10的内表面，该内表面用于接收食物，特别是 用于进行烹饪的食物。
因此，第一涂层2和第二涂层3覆盖住了该烹饪用具IO的底部11和侧 壁12的全部外表面，同时第三不粘涂层5覆盖住了该烹饪用具IO的底部11 和側壁12的全部内表面。
在本发明的第一实施例中，根据本发明的烹饪用具的制造方法包括如下 步骤，例如，用来实现在图1和2所示的基体1上。
-至少在基体l的第一表面la上施加至少一层2a胶体溶液-凝胶化合 物，该涂层2a包括溶剂和至少两种于上所述的初级粒子，并且加热该至少 一层所述涂层2a,以获得第一涂层2，而后，-在第一涂层2上施加一层基于有机硅的化合物，并且进行加热，以便 获得该第二涂层3。
在本发明的第二实施例中，根据本发明的烹饪用具的制造方法包括如下 步骤，例如，用来实现在图3所示的基体1上，且基体l用铝或铝合金来实 现
-阳极氧化涂层4至少被涂覆在基体1的第一表面la上，
-而后，根据本发明的至少一层2a、 2b月交体溶液-凝胶化合物浮皮施加到该阳极氧化涂层4上，而后加热该至少一层所述涂层2a、 2b以获得所述第一涂层2，而后
-将一层基于有枳J圭的化合物施加到该第一涂层2上，并进行加热，以获得该第二涂层3。
该阳极氧化涂层4通常例如通过电解处理的方法加以得到。 在一个变型中，根据本发明的方法还可包括在形成第一涂层2之前，至少在基体1的第一表面la上形成资釉涂层4，。
以常^见的方式，资釉涂层4，通过涂设、加热至少一层包括烧结瓷釉的涂层。 在第三实施例中，根据本发明的制造方法还可包括，在施加该第一涂层2的步骤后，在基体l的第二表面lb上，施加第三不粘涂层5、 5'(参见图 4)。优选地，该第二不粘涂层5通过在基体1的第二表面lb上涂设至少一 层包括抵抗至少20(TC的热稳定树脂的涂层来实现，该热稳定树脂如碳氟树 脂，例如聚四氟乙烯。涂设包括有在烧结后用于形成该第三不粘涂层5的热稳定树脂的涂层或 多层涂层，根据本领域技术人员公知的方法，特別是通过喷涂实现。在该涂 设前，可有利地对基体1的第二表面lb进行在先的机械处理。可选择地，涂设至少一层涂层可继续包括烧结的资釉，以便在加热后， 获得该第三不粘涂层5，。以下的情况是非常明显的，即前述不同的实现模式之间可相互结合，以 制造出烹饪用具，该烹饪用具无疑包括第一涂层2和第二涂层3，此外可包 括阳极氧化涂层4或资釉涂层4，，也和/或包括第二不粘涂层5、 5，。无论所保留的实现方法如何，该实施例或者单独实施，或者结合一个或 多个其它实施模式加以实施，上述步骤优选地在基体1上实现，该基体l具 有烹饪用具1的最终形状。当基体1由金属制成时，该基体1特别地可通过冲压金属盘被模制而成， 特别是对于铝、铝合金、不锈钢或铜材料进行沖压。可以考虑在保留工业可行性的情况下，在才艮据本发明的方法的范围内涂 设所有涂层或部分涂层后，来模制该基体l,这些涂层包括胶体溶液-凝胶 化合物、热稳定树脂或硅树脂。冲艮据本发明的一个优选实施例，基于胶体溶液-凝胶化合物的涂层或多 层涂层2a、 2b通过喷涂施加。其它涂设方法，例如浸液、垫层、刷涂、滚轧、旋涂或丝印均是可预见的。然而，例如通过喷枪进行的喷涂具有形成均质且连续的涂层2a、 2b的 优点，在加热后形成具有规则且气密厚度的第一连续涂层2，根据这种情况， 该图层2a、 2b将基体1、形成在该基体1上的阳极氧化涂层4或瓷釉涂层4， 与外部环境分离开。
因此，该喷涂可获得不显示出任何厚度或液滴的第一涂层a。在加热后，涂i殳一层或多层非常薄的涂层2a、 2b,获得了具有非常薄的 厚度的第一涂层2，该厚度约为5/mi，对于使用者来说是难以察觉的。实际 上，当去掉该第一涂层2时，使用者不能通过触觉或视觉，将包括按照本发 明的方法施加第一涂层的烹饪用具与来自目前工艺的烹饪用具区分开。特别是在想要保护阳极氧化铝或阳极氧化铝合金制成的烹饪用具时，这 一事实得到了验证。涂设基于有机硅的第二涂层3是通过喷涂实现的。附着在胶体溶液-凝 胶型的第一涂层2上的基于有机硅的第二涂层3具有非常好的疏水特性，这 优于仅喷涂有第一涂层2的特性。以示例的方式，了解了对于直接附着在由阳极氧化铝制成、未设有根据 本发明的第一涂层2的同一基体表面上的液滴，液滴的静态接触角(angle Contact Statique) 6>的数值接近于0°，该数值0。与液滴的完全扩展相对应， 特别观察出，附着在由阳极氧化铝制成的基体上的第一涂层2上附着的液滴 的静态接触角0的大小在20。到30。之间。在根据本发明的烹饪用具的情况下，可以观察到，在基于有机硅的涂层 5上附着的液滴的静态接触角0的大小约为60°到80°。此外，根据本发明的烹饪用具对于洗碗机用清洁剂具有很好的抵抗能 力，这一事实已经被实验所验证，这些实验已经全部示出了根据本发明的物 品的抵抗能力可在至少65。C的温度下，经受多达300次的洗碗机的清洗周 期，并且在这300次周期完成时进行观察，不会损坏阳极氧化铝，或阳极氧 化铝合金的无机外观。该第二不粘涂层5、 5，对洗碗机的清洗的抵抗能力不再示范说明，该涂 层由至少第一资釉涂层5，或至少一层热稳定树脂构成。该涂层或多层涂层2a、 2b以常^见方式在温度为120。C到200。C,优选地 在150。C到200。C进行加热，来获得该第一涂层2。通常在150。C下干燥三分钟后，基于有才;U圭的涂层3在温度为150到200x:进行加热。以连续的方式进行不同的加热步骤以获得根据本发明的烹饪用具是可 能的。
然而，出于明显的经济原因，根据本发明的方法优选地仅包括单独的加热步骤，该加热可同时、单独加热所述涂层2a、 2b、用于形成第二不粘涂层 5、 5'的至少一涂层以及用于形成第二涂层3的基于有积^圭的所述至少一涂 层。这种变形可优化才艮据本发明的方法，实际上在该种意义上而言，即利用 为获得第二不粘涂层5、 5，所必需的加热步骤，来同时获得烹饪用具的第一 涂层2和第二防护层3，并未造成附加的能量消耗。注意，可在较高温度下、特别是在300到400。C进行的、用于烧结热稳 定树脂颗粒、并获得第三不粘涂层3的单独的加热步骤不会损坏胶体溶液-凝胶化合物，并可形成第一涂层2和第二涂层3的形式，第一涂层2和第二 涂层3设有相同的疏水特性，就好像它们已经如建议的那样被供应商在120 。C到20(TC的温度下进行加热，以从胶体溶液-凝胶化合物中获得涂层一样。 优选地，该单独的加热步骤在约为320。C的温度下进行，并持续15分钟。可以设想利用根据本发明的烹饪用具的不同用途，该用途用于烹饪食 物，或者并不用于此。在非限定性标题下，烹饪用具将会特别提及例如砂锅、煎锅、油炸锅、 烤架、烤盘、炒菜锅、高压锅。
权利要求
1、一种烹饪用具，所述烹饪用具具有改进的疏水特性，特别是对于洗碗机用清洁剂具有改进的抵抗能力，所述烹饪用具包括基体(1)和第一涂层(2)，所述第一涂层(2)至少被附着在所述基体(1)的第一表面(1a)上，并通过涂设、加热至少一层(2a，2b)胶体溶液-凝胶化合物来获得，其特征在于，所述烹饪用具还包括附着在所述第一涂层(2)上的至少一层第二涂层(3)，所述第二涂层(3)通过涂设、加热至少一层基于有机硅的化合物来获得。
2、 根据权利要求1所述的烹饪用具，其特征在于，所述基于有机硅 的化合物由硅油或硅油的混合物构成。
3、 根据权利要求2所述的烹饪用具，其特征在于，所述硅油是从曱 基苯基硅和曱基硅中选择出来的。
4、 根据权利要求1所述的烹饪用具，其特征在于，所述基于有机硅 的化合物由硅树脂或硅树脂的混合物构成。
5、 根据权利要求4所述的烹饪用具，其特征在于，所述硅树脂是聚 酯硅树脂。
6、 根据前述权利要求中的任一项所述的烹饪用具，其特征在于，所 述涂层(2a, 2b )的胶体溶液-凝胶化合物包括溶剂和至少两种初级粒子， 第一初级粒子为通式为M"ORi)n的化合物，Mi是金属，Ri是烃基，并且n 是与金属M,的最高化合价相对应的整数，第二初级粒子是通式为M2(OR2)(n-p)R2'p的化合物，M2是金属，R2是烃基，112，是烃基、苯基或环已基，n是与金属M2的最高化合价相对应的整数，并且p-l， Mi和M2分别 是从硅、锆、钛、锡、铝、铈、铌或者镧系元素中被选择出的。
7、 根据权利要求6所述的烹饪用具，其特征在于，所述涂层(2a， 2b)的胶体溶液-凝胶化合物还包括第三初级粒子，该第三初级粒子是通式为M3(OR3)(n-p)R3'p的化合物，M3是从硅、锆、钛、锡、铝、铈、铌或者 镧系元素中选择出来的金属，R3和R3'都是烃基，n是与金属M3的最高化合 价相对应的整数，并且p-2。
8、 根据权利要求6或7所述的烹饪用具，其特征在于，所述第一、 第二初级粒子以及如果需要的第三初级粒子的重量比例为*10到50%的第一初级粒子M!(OR!)n，*50到90%的第二初级粒子M2(OR2V-p>R2'p，*0到20%的第三初级粒子M3(OR3)(n-p)R3'p。
9、 根据权利要求6到8中的任一项所述的烹饪用具，其特征在于， 氺M"OR!)n是这样的，即&是d - C4中的烃基；承M2(OR2)(n-p)R2'p是这样的，即R2是直链烃基，优选地在d-C3中，并且R2'是C广C3中的烃基；并且，如果需要，承M3(OR3)(n.p)R3'p是这样的，即R3是直链烃基，优选地在d-C3中，并且Rs'是d-C3中的烃基，优选地为CH3或C2H5。
10、 根据前述权利要求中的任一项所述的烹饪用具，其特征在于，所 述第一涂层(2)的厚度约为25/mi。
11、 根据前述权利要求中的任一项所述的烹饪用具，其特征在于， 所述第二涂层(3)的厚度的范围是从15到25^m。
12、 根据前述权利要求中的任一项所述的烹饪用具，其特征在于， 所述基体(l)是金属的，特别是由阳极氧化铝或非阳极氧化铝制成，或 者由抛光的、被电刷的或孩i粒铝合金制成，或者由抛光的、被电刷的或 微粒不锈钢制成，或者由铸铁制成，或者由锻打的或抛光的铜制成，或 者由玻璃或陶瓷制成。
13、 根据权利要求12所述的烹饪用具，其特征在于，所述由铝或铝 合金制成的基体(1)的至少第一表面(la)上具有阳极氧化涂层(4), 在所述阳极氧化涂层(4)上附着有所述第一涂层(2),所述阳极氧化 涂层(4)的厚度优选地为5到100jLtm。
14、 根据权利要求1到12中的任一项所述的烹饪用具，其特征在于， 至少在所述基体(1)的第一表面(la)上具有第一瓷釉涂层(4，)，在 所述第一瓷釉涂层(4，)上附着有所述第一涂层(2 )，所述瓷釉涂层(4，) 的厚度优选地为40到lOOj[mi。
15、 根据前述权利要求中的任一项所述的烹饪用具，其特征在于， 它还包括附着在所述基体(1)的所述第二表面(lb)上的第三不粘涂层(5、 5，)，所述第三不粘涂层(5、 5，)的厚度优选地为30到45/mi。
16、 根据权利要求15所述的烹饪用具，其特征在于，所述第三不粘 涂层是通过化合物得到的，所述化合物包括至少一种耐受至少200'C的热 稳定树脂，所述热稳定树脂为例如碳氟树脂，例如聚四氟乙烯(5)。
17、 根据权利要求15所述的烹饪用具，其特征在于，所述第三不粘 涂层至少由第二瓷釉涂层(5，)构成。
18、 一种制造烹饪用具的方法，所述烹饪用具具有改进的疏水特性， 特别是对于洗碗机用清洁剂具有改进的抵抗能力，该方法包括如下在基 体(1 )上完成的步骤，所述基体(1 )优选地具有所述烹饪用具的最终 形状-至少在所述基体(1)的第一表面(la)上涂设至少一层(2a、 2b) 胶体溶液-凝胶化合物，然后-加热所述涂层(2a、 2b)以获得第一涂层(2),其特征在于，它还包括，在获得所述第一涂层(2)的步骤后，通过 在所述第一涂层(2)上涂设、加热至少一层(3)基于有机硅的化合物， 来获得至少一层第二涂层(3)。
19、 根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述基于有机硅的 化合物由石圭油或石圭油的混合物构成。
20、 根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述硅油是从曱基 苯基硅和曱基硅中选择出来的。
21、 根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述基于有机硅的 化合物由硅树脂或硅树脂的混合物构成。
22、 根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述硅树脂是聚酯 硅树脂。
23、 根据权利要求18到22中的任一项所述的方法，其特征在于， 所述涂层(2a、 2b)的胶体溶液-凝胶化合物包括溶剂和至少两种初级粒 子，第一初级粒子为通式为M"OR0n的化合物，Mi是金属，&是烃基， 并且n是与金属Mi的最高化合价相对应的整数，第二初级粒子是通式为M2(OR2)(n—p)R2'p的化合物，M2是金属，R2是烃基，R 是烃基、苯基或环已基，n是与金属M2的最高化合价相对应的整数，并且p-l,如果需要，还包括第三初级粒子，该第三初级粒子是通式为M3(OR3)(n-p)R3'p的化合物，M3是金属，R3是烃基，R3'是烃基，n是与金属M3的最高化合价相对应的整数， 并且p-2， M。 M2和如果需要的M3是分别从硅、锆、钛、锡、铝、铈、铌 或者镧系元素中被选择出的。
24、 根据权利要求18到23中的任一项所述的方法，其特征在于， 所述基体(l)是金属的，特别是由铝制成，或者由抛光的、被电刷的或 微粒铝合金制成，或者由抛光的、被电刷的或微粒不锈钢制成，或者由 铸铁制成，或者由锻打的或抛光的铜制成，或者由玻璃或陶瓷制成。
25、 根据权利要求24所述的方法，所述基体(1)由铝或铝合金制 成，其特征在于，它还包括至少在所述基体(1)的第一表面(la)上设 置阳极氧化涂层(4),设置该阳极氧化涂层(4)是在涂设至少一层(2a、 2b )胶体溶液-凝胶化合物之前进行的。
26、 根据权利要求18到24中的任一项所述的方法，其特征在于， 它还包括至少在所述基体(1 )的第一表面(la)上设置瓷釉涂层(4，)， 设置该瓷釉涂层(4，)是在涂设至少一层(2a、 2b)胶体溶液-凝胶化合 物之前进4亍的。
27、 根据权利要求18到26中的任一项所述的方法，其特征在于， 它还包括，在获得所述第一涂层(2)的步骤后，在所述基体(1)的所 述第二表面(lb)上设置第三不粘涂层(5、 5，)。
28、 根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述第三不粘涂层 (5)通过涂设、加热至少一层涂层来设置，所述涂层包括耐受至少200。C的热稳定树脂，所述热稳定树脂为例如碳氟树脂，例如聚四氟乙烯。
29、 根据权利要求27或28所述的方法，其特征在于，它仅包括一 个加热步骤，所述步骤可同时加热所述基于有机硅的化合物的涂层的所 述胶体溶液-凝胶化合物的涂层(2a、 2b)、用于形成所述第二涂层(3) 的所述基于有机硅的化合物的涂层以及用于形成所述第三不粘涂层(5、 5，)的所述涂层。
全文摘要
本发明涉及一种烹饪用具，该烹饪用具具有改进的疏水特性、特别是一种对于洗碗机用清洁剂具有改进的抵抗能力，所述烹饪用具包括基体(1)和一层第一涂层(2)，所述第一涂层(2)至少被附着在基体(1)的第一表面(1a)上，并通过涂设、加热至少一层胶体溶液-凝胶化合物来获得，其特征在于，它还包括附着在第一涂层(2)上的至少一层第二涂层(3)，所述第二涂层(3)通过涂设、加热至少一层(2a，2b)基于有机硅的化合物加以获得。本发明还涉及一种制造该烹饪用具的方法。
文档编号B32B15/04GK101117039SQ20071012988
公开日2008年2月6日 申请日期2007年7月31日 优先权日2006年7月31日
发明者奥里莱恩·贝鲁, 皮埃尔-让·米勒尔, 让-路克·佩里莱恩 申请人:Seb公司