包括各向异性的微粒的溶胶-凝胶涂层和配备有该涂层的烹饪设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种玻璃涂层(3)，所述玻璃涂层包括呈现溶胶-凝胶材料的连续的薄膜的形式的至少一个层(31)，所述溶胶-凝胶材料包括使用至少一种金属聚烷氧基化物所形成的基质，并且在所述基质中分布有各向异性形式的微粒(32)，所述层包括至少一个区域(311)，在所述区域中，所述微粒是大部分以介于20°和90°之间的角度(α)相对于所述薄膜的中平面而倾斜的微粒。本发明还涉及这种涂层(3)的制造方法，以及烹饪设备(1)，所述烹饪设备的面(21，22)中的一个面覆盖有这种涂层(3)。
【专利说明】包括各向异性的微粒的溶胶-凝胶涂层和配备有该涂层的烹妊设备
【技术领域】
[0001]本发明一般涉及涂层以及配备有该涂层的烹饪设备，该涂层通过插入(片状物类型或纤维类型的)各向异性的的微粒的溶胶-凝胶方法来获得，并且该涂层可使用在任何类型尤其是金属的衬底上。
[0002]本发明还涉及将这种涂层施加在衬底上的施加方法，和这种涂层用于制造烹饪设备的用途。
[0003]目标领域首先是烹饪设备的领域，但是本发明还可涉及任何其他类型的表面，诸如熨斗的底板，直发器的板，又或家用设备的盖。
【背景技术】
[0004]溶胶-凝胶涂层尤其在烹饪设备领域中受欢迎，因为烹饪设备允许获得经着色的涂层，该经着色的涂层具有良好的硬度和耐热性。然而，具有的缺点是在某些区域尤其是敏感的区域处容易剥落，这些区域是烹饪设备的强应力区域。
[0005]为了避免该问题，本领域的技术人员已知将片状物加入溶胶-凝胶涂层中，所述片状物通常倾向于相对于涂层的支撑部水平地或者随机地定向。尤其对于诸如在EP2206801中描述的玻璃涂层的情况，该玻璃涂层包括具有片状物的最终层。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于通过溶胶-凝胶方法实现无机涂层，该无机涂层同时具有良好的硬度和良好的耐剥落性。为了结合这些优点，好的方法旨在在溶胶-凝胶涂层中插入片状物，且更通常地是插入各向异性的微粒，并且将所述片状物大致垂直于在敏感区域中形成的涂层而定向。
[0007]更具体地，本发明涉及一种玻璃涂层，其特征在于，所述玻璃涂层包括呈现溶胶-凝胶材料的连续的薄膜的形式的至少一个层，所述溶胶-凝胶材料包括使用至少一种金属聚烷氧基化物所形成的基质，并且在所述基质中分布有各向异性形式的微粒，所述层包括至少一个区域，在所述区域中，所述微粒大部分是以介于20°和90°之间的角度α相对于所述薄膜的中平面而倾斜的微粒，
[0008]在该区域中，微粒是大致垂直的，所述耐剥落性明显地被改进。
[0009]各向异性形式的微粒在本发明的意义上指的是，特征尺寸在任何方向中都是不相同的微粒，例如(大致一维形式的)纤维或(大致二维或平坦的形式的)片状物。
[0010]所述各向异性的微粒的这种定向可按照所使用的各向异性的微粒的类型以不同的方式获得。
[0011]因此，在微粒能够通过机械机构(例如纤维)定向的情况中，大致垂直于涂层的层的定向可例如由定位产生，该定位与涂层的施加方法相关，例如穿过如微型管的单向施加器的定向。
[0012]在微粒能够通过物理机构(例如电或磁机构)定向的情况中，各向异性的微粒相对于涂层的层的大致垂直的定向可由定位产生，该定位是由涂层的施加所引起的或者与涂层的施加同时进行的，例如可磁化微粒在磁场的作用下的定向，或者可带电的微粒在电场的作用下的定向。
[0013]有利地，多于66%，且优选地多于80%的所述各向异性形式的微粒以介于20°和90°之间的角度α相对于所述薄膜的中平面而倾斜。
[0014]以介于20°和90°之间的角度α相对于所述薄膜的中平面而倾斜的微粒的高比率允许通过限制剥落之前的裂纹扩展来改善溶胶-凝胶层的机械加固。
[0015]可磁化微粒可呈现不同的种类。
[0016]在本发明的范围内，可磁化微粒可有利地是包括至少一种铁磁金属的微粒。
[0017]可磁化微粒可为同质的种类，即由相同的材料构成，或者可为混合的种类，即可磁化微粒具有核-壳结构，其中，所述铁磁金属在所述微粒的所述核中和/或所述壳中。
[0018]作为混合的可磁化微粒的示例，尤其以被氧化铁Fe2O3包裹的云母片，或者被溶胶-凝胶材料包裹的不锈钢纤维为例，作为在涂层的实施期间面对腐蚀的保护，又或者由被氧化铁Fe2O3包裹的塑料材料制成的片状物为例，或者其核由铁磁材料制成且壳由塑料材料或由溶胶-凝胶材料制成的片状物为例。
[0019]根据本发明的涂层还可优选地包括不可磁化微粒，用于改善涂层的加固。这些不可磁化微粒可为任何形状(球形、纤维或片状或“不规则”形状或具有核-壳结构)，这些不可磁化微粒可具有微米尺寸甚至纳米尺寸。
[0020]作为在本发明的范围内使用的不可磁化微粒，尤其以云母片和被二氧化钛包裹的云母片或二氧化硅片状物为例。
[0021]根据尤其有利的实施方式，本发明的玻璃涂层是透明的(因为没有不透明的颜料)，并且与在其中所述微粒大致垂直于玻璃涂层的区域相邻地还包括至少一个区域，在该区域中，所述微粒:
[0022]?或者是大部分(有利地多于66%的微粒,并且优选的多于80%的微粒)以介于0°和20°之间的角度α相对于所述薄膜而倾斜(换句话说，大致平行于所述薄膜而设置)的微粒，
[0023].或者是在呈现薄膜的形式的层中随机地分布的微粒，以便形成三维图案。
[0024]以下两个区域的交替允许限定装饰，这可作为三维装饰而被使用者感知:在一个区域中，所述微粒大致平行于溶胶-凝胶薄膜而设置和/或随机地设置，在另一个区域中，所述微粒是大部分以介于20°和90°之间的角度α相对于所述薄膜的中平面而倾斜的微粒。
[0025]根据本发明的尤其有利的第一实施方式，根据本发明的玻璃涂层可为单层:在该情况中，仅由最终层构成。
[0026]最终层在本发明的意义上指的是用于接触环境的层。
[0027]根据本发明的尤其有利的第二实施方式，根据本发明的所述玻璃涂层可为多层:在该情况中，所述玻璃涂层可有利地包括:
[0028]-用于布置在支撑部上的底层，和
[0029]-至少一个最终层，该最终层覆盖所述底层，并且用于接触外部环境，所述最终层呈现容纳溶胶-凝胶材料的连续的薄膜的形式，所述溶胶-凝胶材料包括使用至少一种金属聚烷氧基化物所形成的基质，在所述基质中分布有所述各向异性的微粒。
[0030]所述底层可为不同的种类。例如，所述底层可呈现溶胶-凝胶材料的连续的薄膜的形式，所述溶胶-凝胶材料优选地包括使用至少一种金属聚烷氧基化物所形成的基质。
[0031]所述底层还可为连续或不连续的坚硬的基部，该坚硬的基部由釉、陶瓷或金属制成。
[0032]作为在涂层中使用的金属聚烷氧基化物，不论在所述底层(如有必要)处还是在所述最终层处，尤其以聚烷氧基硅烷、铝酸盐、钛酸盐、锆酸盐、钒酸盐、硼砂盐和它们的混合物为例。
[0033]在本发明的范围内，聚烷氧基硅烷优选地是聚烷氧基化物。
[0034]优选地，最终层和/或底层(如有必要)的所述溶胶-凝胶材料的薄膜还可包括占所述涂层的总重量的至少5%的重量的至少一种分布在所述基质中的胶质金属氧化物。
[0035]有利地，所述胶质金属氧化物在包括二氧化硅、氧化铝、氧化铈、氧化锌、氧化钒和氧化锆的组中选择。
[0036]优选地，构成根据本发明的所述玻璃涂层的溶胶-凝胶材料还可包括至少一种硅油。
[0037]作为在本发明的范围内使用的所述硅油，尤其以甲基苯基硅油、甲基硅油和羟基娃油为例。
[0038]有利地，根据本发明的所述玻璃涂层还可包括至少一种颜料，所述颜料在耐热颜料、金属盐、耐热半导体颜料和它们的混合物中选择。
[0039]本发明还涉及一种设备，该设备的特征在于其包括支撑部，所述支撑部具有相对的两个面，所述两个面中的至少一个面覆盖有根据本发明所述的涂层。
[0040]关于所述设备的支撑部的种类，所述支撑部可由在金属、木头、玻璃、陶瓷和塑料材料中选择的材料制成。优选地使用一种设备，该设备的支撑部是金属支撑部，所述金属支撑部由经阳极氧化处理或未经阳极氧化处理的铝制成，或由抛光的、拉丝的或经微粒化的铝制成，或由抛光的、拉丝的或经微粒化的不锈钢制成，或由生铁，或经锻打的或抛光的铜制成。
[0041]作为根据本发明的设备的示例，尤其以烹饪设备、或熨斗底板，或直发器的板，又或家用设备的盖为例。
[0042]本发明还涉及一种根据本发明的如前所述的玻璃涂层用于制造烹饪设备的用途。
[0043]最后，本发明还涉及一种在支撑部上制造玻璃涂层的方法，在所述玻璃涂层中分布有各向异性的微粒，其特征在于，所述方法包括所述各向异性的微粒通过物理机构(例如通过施加电场或磁场)或机械机构(例如当借助如微型管的单向施加器施加涂层的时候)在所述玻璃涂层的至少一个区域中定向的定向步骤。
[0044]根据本发明的尤其有利的实施方式，所述方法可包括以下步骤:
[0045]a)所述支撑部的供给；
[0046]b)混合物的制备步骤，所述混合物包括至少一种金属醇盐类型的溶胶-凝胶前体和各项异性形式的微粒；
[0047]c)通过水和酸性或碱性催化剂的导入而进行的所述溶胶-凝胶前体的水解，随后是用于获得溶胶-凝胶SG混合物的缩合反应；
[0048]d)在小于或等于100°C的温度下保持所述支撑部，然后直接或间接地在整个或部分的所述支撑部上施加至少一个溶胶-凝胶SG混合物的层；
[0049]e)所述各向异性的微粒通过物理机构或机械机构在所述SG混合物层的至少一个区域中定向；然后
[0050]f)优选地在介于200°C和350°C之间的温度下焙烧。
[0051]在使用可磁化的各向异性形式的微粒的情况中，可磁化微粒的定向的步骤e)是通过施加磁场的磁化步骤，该步骤在将所述溶胶-凝胶SG混合物施加在所述支撑部上的施加d)期间实现，或者在所述施加步骤d)之后，并且在所述焙烧步骤f)之前实现。
[0052]根据本发明的尤其有利的实施方式，溶胶-凝胶SG混合物基本没有不透明的颜料，使得所述SG混合物的层基本是透明的，并且所述磁化e)包括在所述SG混合物的层的至少一个特定区域中施加磁场，紧邻所述特定区域的所述一个或多个区域不受到所述磁场的影响或者受到大致平行的场线的影响，以便形成三维图案。
[0053]根据本发明的方法在所述SG混合物的层的施加d)之前还可包括至少一个底层的实现，所述底层设置在所述支撑部和所述层之间。优选地，所述底层是通过以下步骤而获得的着色的底层:
[0054].制备经着色的混合物，所述经着色的混合物包括至少一种金属醇盐类型的溶胶-凝胶前体，和至少一种颜料，所述颜料在耐热颜料、金属盐、耐热半导体颜料和它们的混合物中选择；然后
[0055].通过水和酸性或碱性催化剂的导入而进行所述溶胶-凝胶前体的水解，并且缩合，以便获得经着色的溶胶-凝胶混合物SGO ;并且
[0056].直接地在具有小于100°C的温度的整个或部分的所述支撑部上施加经着色的溶胶-凝胶混合物，以便形成经着色的底层(31)，优选地在该施加步骤之后是在小于或等于100°C的温度下的干燥。
[0057]在小于或等于100°C的温度下对经着色的底层的干燥避免使所述底层坚硬，使得当随后施加最终层时，该施加在“不坚硬”并且因此基本不疏水的底层上进行:这不仅允许获得呈现薄膜的形式的最终层，还允许最终层的经定向的微粒进入仍可塑的底层中，并且因此允许通过更好的固定有助于改善机械性能的加强。
【专利附图】
【附图说明】
[0058]根据以下以非限定性示例方式给出的且参照附图进行的描述，可了解本发明的其它的优点和特征，在附图中:
[0059]-图1示出根据本发明的配备有单层玻璃涂层薄膜(包括至少一个具有大致垂直于薄膜的各向异性的微粒的区域)的平底锅的第一实施例的剖视示意图；
[0060]-图2示出根据本发明的配备有双层玻璃涂层的平底锅的第二实施例的剖视示意图，所述双层玻璃涂层包括至少一个具有大致垂直于薄膜的各向异性的微粒的区域；
[0061]-图3示出根据本发明的配备有双层玻璃涂层的平底锅的第三实施例的剖视示意图，该涂层包括三维图案；
[0062]-图4示出图3所示出的平底锅的剖面的扫描电子显微镜(MEB)下的一系列的五幅图4A至4E，该剖面是在具有大致垂直于薄膜的各向异性的微粒的区域处实现；
[0063]-图5示出图3所示出的平底锅的剖面的扫描电子显微镜(MEB)下的一系列的四幅图5A至5B，该剖面是在具有大致平行于薄膜的各向异性的微粒的区域处实现；
【具体实施方式】
[0064]在图1上，作为根据本发明的烹饪设备的示例，示出了在磁化步骤之前的平底锅1，该平底锅包括支撑部2和握持手柄7，该支撑部具有凹形盖的形式。支撑部2包括内面21和外面22，所述内面是在能够容纳在平底锅I中的食物的一侧定向的面，所述外面用于朝向外部热源布置。
[0065]支撑部2在其内面21上包括单层玻璃涂层3，该单层玻璃涂层仅由最终层31构成，该最终层具有连续的薄膜的形式。涉及一种溶胶-凝胶材料的连续的薄膜31，该溶胶凝胶材料包括使用至少一种金属聚烧氧基化物(polyalcoxylate metallique)所形成的基质，并且在所述基质中分布有各向异性形式的微粒32(例如片状物或微纤维，如在以下所示的本发明的示例中所示)。
[0066]图1示出所述最终层包括至少一个区域311，在该区域中，微粒大致垂直于最终层。
[0067]如果各向异性的微粒包括可磁化微粒，那么各向异性的微粒32在区域311中的该特定的定向可例如通过磁化而获得。特定区域311的该磁化可例如通过在支撑部下设置永磁体而实现，该永磁体尤其是弹性体类型(这将磁化条件限制在小于80°C的温度下)或电磁铁类型。
[0068]还可使用铁素体或钕类型的永磁体。在该情况下，实现磁化的条件的最大温度值可大于80°C，但是该最大温度值应保持在被使用的磁铁的居里温度之下。
[0069]优选地，使用发射磁场的磁铁，该磁场的强度介于40和10mT之间，并且优选地约为 70mT。
[0070]图1清楚地示出最终层31的可磁化微粒沿着由位于该区域311正下方的永磁体所产生的场线，垂直于该层在该特定区域311中定向。
[0071]图2示出根据本发明的平底锅的第二实施例的剖视示意图，该平底锅与图1所示的平底锅的不同之处在于玻璃涂层3是双层的。双层涂层3包括设置在支撑部2的内面21上的底层30和最终层31，该最终层呈现溶胶-凝胶材料的连续的薄膜的形式，该薄膜覆盖底层30，各向异性的微粒32插入最终层中。最终层的溶胶凝胶材料尤其可包括使用至少一种金属聚烷氧基化物所形成的基质，在该基质中分布有所述微粒32。
[0072]图3示出根据本发明的平底锅I的第三实施例的剖视示意图，该平底锅配备有包括三维图案(motif)的双层玻璃涂层，该三维图案通过具有大致平行于薄膜的各向异性的微粒的区域312和具有大致垂直于薄膜的微粒的区域311的交替而形成。
[0073]如果各向异性的微粒包括可磁化微粒，各向异性的微粒32在区域311中的特定的定向可例如通过磁化而获得。
[0074]因此，该磁化可例如通过将多个由弹性体制成的同心的永磁体放置在支撑部之下而实现，所述永磁体发射相同强度或不同强度的磁场，例如单独地测量的约SOmT的强度。这些同心的永磁体有利地可呈现小直径(例如等于或小于15_)的中央圆盘以及设置在该中央圆盘周围的多个的同心环的形式，所述同心环具有约10至15mm的宽度。这些永磁体有利地可设置在衬底(例如不锈钢盘)上，该衬底可垂直于设备的支撑部而移动。该移动可借助起重器而进行，该起重器将衬底(或盘)带到待磁化的设备的附近，以便限定间隙。
[0075]可磁化的各向异性的微粒沿着场线，即在区域311处垂直于支撑部2(或薄膜3)而定向，在该区域之下设置磁铁(场线垂直于薄膜的形式的涂层)，并且可磁化的各向异性的微粒在区域312中平行于支撑部2 (且因此平行于薄膜3)定向，场线在该区域中平行于支撑部2，同时可磁化的各向异性的微粒在这两个区域之间逐步地连续地定向。
[0076]图4示出图3所示出的平底锅I的剖面的扫描电子显微镜(MEB)下的一系列的五幅图4A至4E，该剖面是在具有大致垂直于薄膜形式的涂层的各向异性的微粒的区域处实现。
[0077]图5示出图3所示出的平底锅的剖面的扫描电子显微镜(MEB)下的一系列的四幅图5A至5B，该剖面是在具有大致平行于涂层的各向异性的微粒的区域312处实现。
[0078]在可磁化的各向异性的微粒的情况中，区域311对应于这样的区域:在该区域下放置永磁体，并且在该区域处场线垂直于支撑部。在区域312中，场线平行于支撑部而定向，并且通过可磁化微粒的逐步的连续的定向而从一个场线到下一个场线。
[0079]示例
[0080]产品
[0081]在经染色的溶胶-凝胶底层中_2]月交质金属氧化物
[0083]-具有30%二氧化硅的水溶液形式的胶质二氧化硅，由Clariant公司以商品名称Klebosol 销售。
[0084]-具有40%二氧化硅的水溶液形式的胶质二氧化硅，由GraceDavison公司以商品名称Ludox销售。
[0085]-具有5%氧化铝的水溶液形式的胶质氧化铝，由DGTec公司销售。在所描述的示例中未被使用。
[0086]溶剂
[0087]-异丙醇，
[0088]-2-(2- 丁氧基乙氧基)-乙醇(商品名:Butyl CARBIT0L?),
[0089]-脱矿质水
[0090]硅油
[0091]-甲基硅油，由DOWCORNING公司以商品名称“DOW C0RNING200Fluid”销售，并且具有300cSt的粘度。
[0092]-甲基硅油，由Bluestar公司以商品名称“Rhodorsil47V50”销售。
[0093]-羟基甲基硅油，由Wacker公司以商品名称“OELCT101M”销售。
[0094]颜料
[0095]-矿物黑色颜料，由Ferro公司以商品名称“FA1220”销售，
[0096]-群青色颜料，由Hollidaypigments公司以商品名称“CM13”销售，
[0097]-花红色(rougede perylene)颜料，由BASF公司销售，
[0098]- 二氧化钛白色颜料，由Kronos公司销售，
[0099]-橙色颜料“259150”，由BASF公司销售。
[0100]填充料
[0101]-氧化铝粉，由ALCAN公司以商品名称“CAHPF1000”销售，
[0102]-以具有40%氧化铝的水溶相分布的纳米级氧化铝片状物，由Baikowski公司销隹口 ο
[0103]溶胶-凝胶前体
[0104]-甲基三乙氧基硅烷(MTES)，满足分子式Si(OC2H5) 3CH3，
[0105]-甲基三甲氧基硅烷(MTMS)，满足分子式Si(OCH3)3CH3,
[0106]-四乙氧基硅烷(TEOS)，满足分子式Si(OC2H5) 4。
[0107]盧
[0108]-甲酸，
[0109]-乙酸。
[0110]在溶胶-凝胶最终层中:
[0111]月交质金属氧化物
[0112]-具有30%二氧化硅的水溶液形式的胶质二氧化硅，由Clariant公司以商品名称Klebosol 销售，
[0113]-具有40%二氧化硅的水溶液形式的胶质二氧化硅，由GraceDavison公司以商品名称Ludox销售，
[0114]-具有5%二氧化硅的水溶液形式的胶质二氧化硅，由DGTec公司销售。
[0115]麵
[0116]-异丙醇，
[0117]- 丁基乙二醇，
[0118]-脱矿质水。
[0119]硅油
[0120]-甲基硅油，由DOWCORNING公司以商品名称“DOW C0RNING200Fluid”销售，并且具有300cSt的粘度。
[0121]-甲基硅油，由BLUESTAR公司以商品名称“Rhodorsil47V50”销售，
[0122]-羟基甲基硅油，由Wacker公司以商品名称“OELCT101M”销售。
[0123]各向异性的微粒
[0124]-被氧化铁包裹的云母片(可磁化片状物)，由ECKART公司以名称STAPATAFerricon200 销售，
[0125]-被氧化铁包裹的云母片(可磁化片状物)，由MERCK公司以名称ColoronaBlackstar blue 或 Colorona Blackstar green 销售，
[0126]-不经包裹的云母片(不可磁化片状物)，由MERCK公司以名称Ir1dinll9销售，
[0127]-不锈钢微纤维。
[0128]溶胶-凝胶前体
[0129]-甲基三乙氧基硅烷(MTES)，满足分子式Si(OC2H5) 3CH3，
[0130]-甲基三甲氧基硅烷(MTMS)，满足分子式Si(OCH3)3CH3,
[0131]-四乙氧基硅烷(TEOS)，满足分子式Si(OC2H5) 4。
[0132]慶
[0133]-甲酸，
[0134]-乙酸。
[0135]
[0136]耐剥落测试
[0137]具有相同厚度且施加在相同的金属衬底上的不同玻璃涂层的耐剥落能力如下被评估。
[0138]这些涂层承受长为1mm的划痕，该划痕由直径为50μπι的校准金刚石针所致，该划痕以从O至5牛顿逐渐增加的力被施加。为此,使用CSM Instruments公司以名称“Microscratch tester” 销售的设备。
[0139]在形成划痕之后，在显微镜下确定从什么力开始涂层剥落，直至看到金属(见结果表3)。
[0140]对照示例1:
[0141]实现根据国际申请W02010/123294的方法的双层玻璃涂层
[0142]制备包括部分A和部分B的双组分形式的经着色的第一溶胶-凝胶混合物:
[0143]-部分A包括分散的胶质二氧化硅、脱矿质水、异丙醇、丁基乙二醇、硅油、填充料和颜料，
[0144]-部分B包括溶胶-凝胶前体(硅烷)以及有机酸。
[0145]这两个部分A和B可分开地保存超过6个月。
[0146]部分A和B随后在常温下在混合器(例如配备有用于确保混合的叶片的反应器，或者以80转/分钟在旋转罐(tourne-jarres)上驱动旋转的桶)中合并，以便发起娃烧的水解反应。随后，在将混合物A+B施加在支撑部上之前，需要在至少24小时期间醇化混合物，以便充分地促进水解/缩合反应。在这些反应的作用下，观察到温度上升直到55°C。然而，根据产品的混合速度和在混合期间所达到或所保持的温度，该醇化时间可减少或者延长。混合物在混合罐处的存在时间至少是48小时。
[0147]经着色的溶胶-凝胶混合物在表I中示出:
[0148]表I
[0149]组分质量百分比的量(变化质量百分比的量(优选
范围)的示例)
具有30%二氧化硅的25-35%29%
Klebosol股质二氧化娃
_脱矿质氷__10-15%__10%_
_异丙醇__1^5%__43%_
硅油 47V5Q__0.1-1%__1%_
黑色颜料 FA1220__20-25%__20%_
_MTES__30-35%__35%_
_fit.__0.5-1%__0.5%_
[0150]然后，混合物A+B在不锈钢制成的栅栏上被过滤，该栅栏具有40微米开口的孔，随后所述混合物通过气枪以至少厚度为35微米的一个层被施加以便在支撑部的内表面上形成经着色的底层，该支撑部由经喷沙处理的、去油溃的且具有55°C温度的铝制成。
[0151]然后，将如此形成的底层在100°C的温度下在30分钟期间进行干燥，如W02010/123294所述的那样。
[0152]随后进行无色的溶胶-凝胶混合物的制备，使用与上述经染色的底层相同的方式，但是通过将颜料替换为被氧化铁包裹的片状物。该无色的溶胶-凝胶混合物在不锈钢制成的栅栏上被过滤，该栅栏具有80 μ m开口的孔，该溶胶-凝胶混合物借助于气枪被施加在具有55°C温度的底层上。
[0153]无色的溶胶-凝胶混合物在表2中示出:
[0154]表2
[0155]
组分I质量百分比的量(变化I质量百分比的量(优选
[0156]
【权利要求】
1.一种玻璃涂层(3)，其特征在于，所述玻璃涂层包括呈现溶胶-凝胶材料的连续的薄膜的形式的至少一个层(31)，所述溶胶-凝胶材料包括使用至少一种金属聚烷氧基化物所形成的基质，并且在所述基质中分布有各向异性形式的微粒(32)，所述层包括至少一个区域(311)，在所述区域中，所述微粒是大部分以介于20°和90°之间的角度α相对于所述薄膜的中平面而倾斜的微粒。
2.根据权利要求1所述的涂层，其特征在于，多于66%的所述各向异性形式的微粒(32)以介于20°和90°之间的角度α相对于所述薄膜的中平面而倾斜。
3.根据权利要求2所述的涂层，其特征在于，多于80%的所述各向异性形式的微粒(32)以介于20°和90°之间的角度α相对于所述薄膜的中平面而倾斜。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的涂层，其特征在于，所述微粒(32)包括能够通过机械机构或物理机构而被定向的微粒(321)。
5.根据权利要求4所述的涂层，其特征在于，所述能够被定向的微粒是可磁化微粒。
6.根据权利要求5所述的涂层，其特征在于，所述可磁化微粒包括至少一种铁磁金属。
7.根据权利要求5或6中任一项所述的涂层，其特征在于，所述玻璃涂层的所述层还包括不可磁化微粒。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的涂层，其特征在于，所述可磁化微粒以及如有必要不可磁化微粒具有核-壳结构。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的涂层，其特征在于，所述可磁化微粒具有核-壳结构，其中所述铁磁金属在所述微粒的所述核中且/或在所述壳中。
10.根据权利要求9所述的涂层，其特征在于，所述可磁化微粒是被氧化铁Fe2O3包裹的云母片。
11.根据权利要求9所述的涂层，其特征在于，所述可磁化微粒是片状物，所述片状物的核由塑料材料制成，并且所述壳由氧化铁Fe2O3制成，或者所述可磁化微粒是片状物或纤维，该片状物或纤维的所述核由铁磁金属制成，并且所述壳由塑料材料或溶胶-凝胶材料制成。
12.根据权利要求5至9中任一项所述的涂层，其特征在于，所述可磁化微粒是铁素体不锈钢纤维。
13.根据权利要求7或从属于权利要求7的权利要求8至12中任一项所述的涂层，其特征在于，所述不可磁化微粒在包括云母片和被二氧化钛包裹的云母片或二氧化硅片状物的组中选择。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的涂层，其特征在于，所述涂层是透明的，并且邻近所述区域(311)还包括至少一个区域(312)，在该区域(312)中，所述微粒是大部分以介于0°和20°之间的角度α相对于所述薄膜而倾斜的微粒。
15.根据权利要求14所述的涂层，其特征在于，在所述区域(312)中，多于66%的所述微粒以小于20°的角度α相对于所述薄膜的中平面而倾斜。
16.根据权利要求15所述的涂层，其特征在于，在所述区域(312)中，多于80%的所述微粒以小于20°的角度α相对于所述薄膜的中平面而倾斜。
17.根据权利要求1至13中任一项所述的涂层，其特征在于，所述涂层是透明的，并且邻近所述区域(311)还包括至少一个区域(312)，在所述区域(312)中，所述微粒随机地分布在呈现所述薄膜的形式的所述层中。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的涂层，其特征在于，所述区域(311)和(312)的交替限定装饰。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的涂层，其特征在于，所述涂层是最终层(31)。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的涂层，其特征在于，所述涂层包括: -用于布置在支撑部(2)上的底层(30)，和 -至少一个最终层(31)，所述最终层覆盖所述底层并且用于接触外部环境，所述最终层呈现溶胶-凝胶材料的连续的薄膜的形式，所述溶胶-凝胶材料包括使用至少一种金属聚烷氧基化物所形成的基质，在所述基质中分布有所述各向异性的微粒。
21.根据权利要求20所述的涂层，其特征在于，所述底层(30)也呈现溶胶-凝胶材料的连续的薄膜的形式，所述溶胶-凝胶材料优选地包括使用至少一种金属聚烷氧基化物所形成的基质。
22.根据权利要求20所述的涂层，其特征在于，所述底层(30)是连续或不连续的坚硬的基部，所述坚硬的基部由釉、陶瓷或金属制成。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的涂层，其特征在于，所述最终层的金属聚烷氧基化物以及如有必要所述底层的金属聚烷氧基化物是聚烷氧基硅烷。
24.根据权利要求1至23中任一项所述的涂层，其特征在于，所述最终层的所述溶胶-凝胶材料的薄膜以及如有必要所述底层的所述溶胶-凝胶材料的薄膜还包括占所述涂层的总重量的至少5%的重量的至少一种分布在所述基质中的胶质金属氧化物，所述氧化物优选地在包括二氧化硅、氧化铝、氧化铈、氧化锌、氧化钒和氧化锆的组中选择。
25.根据权利要求1至24中任一项所述的涂层，其特征在于，构成所述玻璃涂层(3)的溶胶-凝胶材料还包括至少一种硅油。
26.根据权利要求25所述的涂层，其特征在于，所述硅油在甲基苯基硅油、甲基硅油和羟基硅油中选择。
27.根据权利要求1至26中任一项所述的涂层，其特征在于，所述玻璃涂层(3)至少包括一种颜料，所述颜料在耐热颜料、金属盐、耐热半导体颜料和它们的混合物中选择。
28.一种设备(I)，其特征在于，所述设备包括支撑部(2)，所述支撑部具有相对的两个面(21，22)，所述两个面中的至少一个面(21)覆盖有诸如权利要求1至27中任一项所限定的涂层。
29.根据权利要求28所述的设备，其特征在于，所述支撑部(2)由在金属、木头、玻璃、陶瓷和塑料材料中选择的材料制成。
30.根据权利要求29所述的设备，其特征在于，所述支撑部是金属支撑部，所述金属支撑部由经阳极氧化处理或未经阳极氧化处理的铝制成，或由抛光的、拉丝的或经微粒化的铝制成，或由抛光的、拉丝的或经微粒化的不锈钢制成，或由生铁，或经锻打的或抛光的铜制成。
31.根据权利要求28至30中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备是烹饪设备，或熨斗的底板，或直发器的板，又或家用设备的盖。
32.—种在支撑部(2)上制造玻璃涂层(3)的方法，在所述玻璃涂层中分布有各向异性的微粒，其特征在于，所述方法包括所述各向异性的微粒通过物理机构或机械机构在所述玻璃涂层的至少一个区域(311)中定向的定向步骤。
33.根据权利要求32所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: a)提供所述支撑部； b)混合物的制备步骤，所述混合物包括至少一种金属醇盐类型的溶胶-凝胶前体和各向异性形式的微粒； c)通过水和酸性或碱性催化剂的导入而进行的所述溶胶-凝胶前体的水解，随后是用于获得溶胶-凝胶SG混合物的缩合反应； d)在小于或等于100°C的温度下保持所述支撑部，然后直接或间接地在整个或部分的所述支撑部上施加至少一个溶胶-凝胶SG混合物的层(31)； e)所述各向异性的微粒通过物理机构或机械机构在所述SG混合物层的至少一个区域(311)中定向；然后 f)焙烧。
34.根据权利要求33所述的方法，其特征在于，所述各向异性形式的微粒是可磁化微粒， 并且所述可磁化微粒的定向的步骤e)是通过施加磁场的磁化步骤，所述磁化e)在将所述溶胶-凝胶SG混合物施加在所述支撑部上的施加d)期间实现，或者在所述施加步骤d)之后并且在所述焙烧步骤f)之前实现。
35.根据权利要求34所述的方法，其特征在于，实现基本没有不透明的颜料的溶胶-凝胶SG混合物，使得所述SG混合物的层(31)基本是透明的， 并且所述磁化e)包括在所述SG混合物的层的至少一个特定区域(311)中施加磁场，紧邻所述特定区域的所述一个或多个区域(312)不受到所述磁场的影响或者受到大致平行于所述呈现薄膜的形式的层的场线的影响，以便形成三维图案。
36.根据权利要求32至35中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法在所述SG混合物的层(31)的施加d)之前还包括至少一个底层(30)的实现b30)，所述底层设置在所述支撑部⑵和所述层(31)之间。
37.根据权利要求36所述的方法，其特征在于，所述底层是通过以下步骤而获得的着色的底层: ?制备经着色的混合物，所述经着色的混合物包括至少一种金属醇盐类型的溶胶-凝胶前体，和至少一种颜料，所述颜料在耐热颜料、金属盐、耐热半导体颜料和它们的混合物中选择；然后 ?通过水和酸性或碱性催化剂的导入而进行所述溶胶-凝胶前体的水解，并且缩合，以便获得着色的溶胶-凝胶混合物SGO ;并且 ?直接地在具有小于100°C的温度的整个或部分的所述支撑部上施加经着色的溶胶-凝胶混合物，以便形成经着色的底层(31)。
38.根据权利要求37所述的方法，其特征在于，所述方法在所述经着色的溶胶-凝胶混合物的施加之后还包括在小于或等于100°C的温度下的干燥。
39.根据权利要求32至38中任一项所述的方法，其特征在于，所述焙烧f)在介于200°C和350°C之间的温度下实现。
40.一种诸如根据权利要求1至27中任一项所限定的玻璃涂层用于制造烹饪设备的用ο T7>/
【文档编号】B32B3/10GK104135902SQ201380006546
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2013年1月18日 优先权日:2012年1月25日
【发明者】奥里莱恩·迪邦谢, 史黛芬妮·勒布里, 让-路克·佩里莱恩 申请人:Seb公司