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Title:
ANTIADHESIVE COATING WITH IMPROVED ANTI-SCRATCH RESISTANCE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/054895
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns an antiadhesive coating with improved anti-scratch resistance, comprising an undercoat applied on a substrate, covered with a primary coat containing a fluorocarbon resin and one or several top coats based on fluorocarbon resin. The invention is characterised in that said undercoat exclusively consists of oxy-1-4-phenylene-oxy-1-4-phenylenecarbonyl-1-4-phenylene polymer called PEEK.

Inventors:
BUFFARD JEAN-PIERRE (FR)
FONTAINE MICHEL (FR)
GARDAZ CLAUDINE (FR)
Application Number:
PCT/FR2000/000616
Publication Date:
September 21, 2000
Filing Date:
March 14, 2000
Export Citation:
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Assignee:
SEB SA (FR)
BUFFARD JEAN PIERRE (FR)
FONTAINE MICHEL (FR)
GARDAZ CLAUDINE (FR)
International Classes:
A47J36/02; B05D1/36; B05D5/00; B05D5/08; A47J43/28; B05D7/24; B32B27/00; C09D5/00; C09D127/18; C09D129/10; C09D171/00; C09D171/10; (IPC1-7): B05D5/08; C09D171/00; A47J36/02; C09D127/12
Domestic Patent References:
WO1989000757A11989-01-26
Foreign References:
US5536583A1996-07-16
US5846645A1998-12-08
EP0367884A11990-05-16
EP0100889A11984-02-22
EP0786290A11997-07-30
EP0343282A21989-11-29
Attorney, Agent or Firm:
Somnier, Jean-louis (rue Edouard Vaillant Levallois Perret Cedex, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Revtement antiadhésif présentant une résistance améliorée à la rayure, comportant une sous couche appliquée sur un substrat, recouverte par une couche primaire renfermant une résine fluorocarbonée et une ou plusieurs couches de finition à base de résine fluorocarbonée, caractérisé en ce que ladite souscouche est, après cuisson, constituée exclusivement de polymère oxy14phenylèneoxy14phenylènecarbonyle14pheny lène appelé PEEK.
2. Revtement conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que la souscouche constituée de PEEK recouvre entre 60 et 95% de la surface totale revtue du substrat.
3. Revtement conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'épaisseur de la souscouche est comprise entre 5 et 100um.
4. Revtement conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite résine fluorocarbonée est du polytétrafluoréthylène (PTFE) ou un mélange PTFEPFA perfluoroalkylvinyl éther.
5. Ustensile culinaire revtu par un revtement conforme à l'une des revendications 1 à 4.
6. Procédé pour appliquer sur un substrat un revtement conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par les étapes suivantes : on applique sur le substrat la souscouche constituée de PEEK, on fond cette souscouche à une température au moins égale à 340°C, on applique sur cette souscouche successivement la couche primaire et la ou les couches de finition à base de PTFE, puis, on cuit l'ensemble des couches à 400420°C.
7. Procédé conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que le PEEK est appliqué sous forme de poudre de granulométrie comprise entre 4 et 80 microns, la granulométrie moyenne étant égale à 20um environ.
Description:
Revtement anti-adhésif présentant une résistance améliorée à la rayure La présente invention concerne un revtement anti-adhésif présentant une résistance améliorée à la rayure.

On connaît des revtements anti-adhésifs appliqués sur des ustensiles culinaires. On sait que ces revtements sont sensibles aux rayures.

Pour améliorer la résistance de ces revtements aux rayures, ceux-ci sont actuellement appliqués sur une sous-couche dure en alumine, émail, acier inoxydable, polyamide-imide (PAI).

Cette sous-couche forme en principe une barrière qui empche que les rayures n'atteignent la surface du substrat.

Le but de la présente invention est de créer un revtement anti-adhésif présentant une résistance à la rayure améliorée par rapport aux revtements connus tout en conservant une excellente antiadhérence.

L'invention vise ainsi un revtement anti- adhésif présentant une résistance améliorée à la rayure, comportant une sous-couche appliquée sur un substrat, recouverte par une couche primaire renfermant une résine fluorocarbonée et une ou plusieurs couches de finition à base de résine fluorocarbonée.

Suivant l'invention, le revtement anti-adhésif est caractérisé en ce que ladite sous-couche est constituée essentiellement de polymère Oxy-1.4 phenylène-oxy 1-4 phenylène carbonyle 1-4 phenylène appelé PEEK, polyetherethercétone.

Ce polymère a pour formule :

Le PEEK a déjà été utilisé dans des formulations de revtements anti-adhésifs, en mélange avec une résine fluorocarbonée telle que du polytétrafluoréthylène (PTFE).

Cependant, le PEEK n'a jamais été utilisé, sans tre mélangé avec une résine fluorocarbonée pour constituer une sous-couche dure.

Il a été constaté de façon surprenante qu'un revtement anti-adhésif appliqué sur une sous-couche à base de PEEK présentait une résistance améliorée à la rayure.

Le revtement anti-adhésif devient ainsi utilisable avec des spatules métalliques.

Il a été constaté que la sous-couche de PEEK recouvrait entre 60 et 95% de la surface totale revtue du substrat.

Cette sous-couche est ainsi discontinue et forme un réseau très dense qui laisse 5 à 40% de la surface non couverte. Les caractéristiques mécaniques du polyétheréthercétone associées à la configuration de ce réseau suppriment les rayures au métal lors de l'utilisation des spatules métalliques.

Ceci représente un compromis idéal qui permet d'améliorer à la fois la dureté de l'aluminium et l'élasticité du PTFE.

On notera ici que le réseau pourrait devenir continu sur une surface rugueuse ou bien couvrir moins de 60% sans rien changer à l'invention.

L'épaisseur de cette sous-couche peut, suivant les cas, varier de 5 à 100 pm.

La résine fluorocarbonée utilisée dans la couche primaire et la ou les couches de finition est de préférence du polytétrafluoréthylène (PTFE), ou un mélange PTFE/PFA.

L'invention vise en particulier les ustensiles culinaires revtus à l'intérieur ou à l'extérieur par un revtement anti-adhésif appliqué sur une sous-couche constituée à 100 % de PEEK.

Le substrat de ces ustensiles peut tre en aluminium, en acier émaillé ou non, en verre, en poterie, en émail. Le support peut tre lisse ou rendu rugueux par traitement mécanique ou chimique.

Avant l'application de la sous-couche à base de PEEK, le substrat peut tre ou non traité chimiquement par exemple par attaque acide ou mécaniquement par exemple par sablage.

La sous-couche de PEEK peut tre appliquée sur le substrat à température ambiante ou chauffée jusqu'à 450°C environ, sous forme de poudre ou en dispersion.

Elle peut aussi tre appliquée par sérigraphie ou tampographie à l'état de pâte, dans ce cas la composition de la sous-couche appliquée peut tre la suivante : PEEK 30 à 400] parties Agent épaississant 1 à 10] Diluant 10 à 450] en Eau 100 à 300] poids Les constituants autres que le PEEK disparaissent lors de la cuisson de sorte que, après cuisson, la sous-couche est constituée exclusivement de PEEK.

La granulométrie de la poudre de PEEK utilisée peut tre comprise entre 4 et 80 microns, la granulométrie moyenne étant égale à environ 20 pm.

Selon le mode d'application il peut tre nécessaire de porter cette sous-couche à une température au moins égale à 340°C. On applique ensuite sur cette sous-couche successivement la couche de primaire et la

ou les couches de finition à base de PTFE, puis on cuit l'ensemble des couches à 400-420°C.

On donne ci-après à titre d'exemple, la composition des couches qui sont appliquées successivement sur la sous-couche de PEEK : Couche Primaire Constituants Parties en poids Dispersion aqueuse de 100 à 500 polyamide-imide à 13% d'extrait sec environ N. Méthylpyrrolidone 100 Dispersion PTFE 60W 100 à 400 d'extrait sec Eau 100 Noir de carbone à 20% 20-30 d'extrait sec Silice colloïdale 30% 10-200 d'extrait sec Couche de finition intermédiaire

Dispersion PTFE à 60% 80 à 90 d'extrait sec Dispersion PFA 6900 à 50% 0.5 à 5.0 d'extrait sec Agent d'étalement et 1 à 20 filmogène Paillettes mica recouvertes 0.1 à 0.4 TiO2 Derusol 0.02 à 0.6 "Noir de carbone à 25% d'extrait sec"

Couche de finition supérieure Dispersion PTFE à 60% 80 à 90 d'extrait sec Agent d'étalement et 1 à 20 filmogène Paillettes mica recouvertes 0.1 à 0.4 TiO2 Après séchage l'ensemble des couches ci-dessus est ensuite fritte à 400-420°C pendant 5 à 10 minutes.

On obtient un revtement anti-adhésif doté de propriétés améliorées.

En effet, comparées à un revtement classique, les duretés mesurées selon norme NF 21-511 à différentes températures donnent les résultats suivants : Dureté Revtement 20°C 100°C 180°C PTFE avec PEEK Test de l'enfoncement 3.4 kg 3.4 kg 1.7-2.0 kg d'une bille Revtement classique, 1.8 kg 1.7 kg 1.6 kg sans sous-couche I I I Et surtout à l'utilisation en cuisson réelle d'aliments, les performances de résistance à l'agression de spatules métalliques sont étonnantes. Après des cycles de cuisson, grillades, friture de différents aliments correspondant à 2 ans d'utilisation, la surface du revtement est à peine rayée, sans que le métal soit atteint.

En fait, il constitue le premier système de revtement avec sous-couche apportant vraiment une amélioration de la résistance à la rayure avec emploi d'ustensiles métalliques hors couteaux car jusqu'à présent toutes les sous-couches testées n'apportaient pas vraiment de solutions satisfaisantes (plasma, alumine, titane, anodisation, et autres procédés de surface).

Evidemment, cette amélioration de résistance à la rayure est utilisable dans tous les domaines d'application, intérieurs et extérieur d'ustensiles de cuisine, petit électroménager : plaques de cuissons, plaques de grill et toutes surfaces de glissement tels les fers à repasser par exemple.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple que l'on vient de décrire et on peut apporter à celui-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention.