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感应兼容的溶胶-凝胶涂层的制作方法

2021-08-31 17:43:00 来源:中国专利 TAG:
感应兼容的溶胶-凝胶涂层的制作方法
本发明涉及感应兼容烹饪器具领域。在本发明的含义内,“感应兼容”是指与感应加热技术兼容的能力,特别是与感应炉灶兼容的能力。应理解,表述“感应的”具有与表述“感应兼容的”相同的含义。感应炉灶通常包括由交流电供电的感应器。当导电材料放置在该感应器上时,该感应器由可变磁通量流过并且变成感应电动势的位置。在导电材料中感应的所称涡流通过焦耳效应使其发热。这种效应是当电流流过导电材料时发生的电阻的热表现。热能通过热传导传递给食物并因此允许加热食物。图1展示了这个原理。
背景技术
:已知的烹饪器具是感应兼容的,因为它们的载体是固有地感应的,或者因为它们的载体已经被处理以使其为感应的,或者因为感应特性的一部分已经被添加到载体。固有地感应的载体例如是铁素体金属(例如钢、不锈钢或铸钢)载体,其可以被涂覆或不被涂覆有涂层,特别是不粘涂层。制成感应的载体例如为铝、玻璃、陶瓷或铜载体,其外底部包括铁磁插入件(例如通过压印或粘合连接到载体的铁素体金属部件),或者其外底部已经通过由铁磁元素组成的等离子体沉积进行处理,如专利fr2882240中所述。当载体是固有地感应的时候,就不必使其为感应的,因此不需要额外的处理,但是这种类型的载体具有的很大缺点是导热性差,并且在烹饪食物时会引起有害的热点。热解有时会出现在热点并破坏食物。当载体不是固有地感应的时候并且必须使其为感应的时,这需要一个或多个附加处理操作,并且因此增加了制造烹饪器具的成本。此外,诸如铝、玻璃、陶瓷或铜的非感应载体不容易上釉(涂层的粘附差,涂层的麻点)并且昂贵。专利申请fr2882240描述了在烹饪器具的外部上由铁磁元素组成的等离子体沉积物,以使其感应兼容。粉末在器具上的沉积导致表面粗糙,其必须通过打磨或通过沉积面漆层来消除,目的是使外表面不那么不规则,因此使生产工艺复杂且昂贵。而且,该方法在非常高的温度(200-800℃)下进行并使用粉末,该方法是有限制性的,对生产线工人产生工作条件和安全问题。因此,为了保证工人的安全,还必须克服这些限制。此外,这种器具对于在洗碗机循环期间遇到的水解现象的抗性较差。除了这些问题之外,某些有毒化合物可以用于旨在使载体感应的涂层中。在专利申请cn108610671中,一种导磁涂层被涂覆到陶瓷烹饪器具的外部以用于电磁加热应用,并且该导磁涂层包括作为粘结剂的环氧树脂。双酚a是环氧树脂中的化合物,在树脂固化过程中,其通常不能完全除去。因此,一些双酚a残留在用作粘结剂的树脂中,并被施加至烹饪器具。因此,对于最终使用者存在毒性的危险,特别是在使用的热循环期间,会伴随着对健康有害的分解副产物和/或双酚a的释放,双酚a是公认的内分泌干扰物,会引起公共健康问题。技术实现要素:因此,有必要提出其载体不是固有地感应的(例如玻璃、铝、陶瓷、铜、陶器、多孔赤陶土、塑料载体)的烹饪器具,其感应性相容,制造成本合理,表现出优异的导热性,均匀,不产生热点,并且易于上釉。这些烹饪器具在以简化的过程保证工人安全的工作条件下生产也是必要的,同时也必须保证这些烹饪器具对用户无害。申请人已经开发了一种用于使烹饪器具的感应兼容的溶胶-凝胶涂层组合物。该溶胶-凝胶涂层组合物的优点是能够使接受溶胶-凝胶涂层的任何类型的载体感应兼容,同时提供高达300℃的良好耐热性、优异的耐水解性(特别是当通过洗碗机时)和非常好的可清洁性。因此,本发明涉及包括导电填料的溶胶-凝胶涂层组合物,其用于使烹饪器具感应兼容。本发明还涉及包括至少一层根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物的溶胶-凝胶涂层。本发明还涉及一种烹饪器具,其包括涂覆有根据本发明的溶胶-凝胶涂层的载体。本发明还涉及使用本发明的溶胶-凝胶涂层组合物制造感应兼容的烹饪器具的方法。最后,本发明涉及使用导电填料制备溶胶-凝胶涂层以使烹饪器具感应兼容。本发明提供了至少一个以下优点:-可以将非常大量的导电填料加入到根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物中,高达组合物总质量的90质量%,而不降低溶胶-凝胶制剂的稳定性;-根据本发明的溶胶-凝胶涂层具有使得接受用该溶胶-凝胶涂层涂覆的任何类型的载体感应兼容的能力,所述载体例如塑料、玻璃、陶器、多孔赤陶土、陶瓷、铜、铝;-根据本发明的溶胶-凝胶涂层表现出良好的热扩散均匀性;特别地,这些涂层在烹饪食物时不显示热点;-根据本发明的溶胶-凝胶涂层在高达至少500℃下是热稳定的;-涂覆有根据本发明的溶胶-凝胶涂层的烹饪器具在慢速烹饪(慢煮、焗烤(gratin)的情况下具有良好的结果;-这种烹饪器具的制造过程不需要高温;实际上,用于固化根据本发明的溶胶-凝胶涂层的热处理温度比搪瓷涂层所需的温度低得多(通常210-300℃),所述搪瓷涂层所需的温度通常为约800℃,因此允许使用诸如铝的材料作为载体;-导电填料的另一个优点是它们可以在溶胶-凝胶涂层的生产的任何阶段引入,而不需要特定的预处理,例如研磨。因此,本发明涉及包含导电填料的溶胶-凝胶涂层组合物,其用于使烹饪器具感应兼容。在本发明的含义内,“导电填料”或“导电材料”被理解为能够传导电流例如涡流的填料或材料。优选地,根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物的导电填料是铁磁性的、抗磁性的或顺磁性的。在本发明的含义内,“铁磁性填料”是指形成永磁体或被磁体吸引的填料或材料。可以列举铁、镍、钴及其大多数合金作为铁磁性填料。在本发明的含义内,“顺磁性填料”是指不具有自发磁化,但在外部磁场的作用下获得与该激励场方向相同的磁化的填料或材料(例如铝)。顺磁性填料或材料因此具有正值的磁化率(不同于抗磁性材料),其通常相当弱。当激励场被切断时,该磁化消失。在本发明的含义内,“抗磁性填料”是指在磁场的作用下获得与激励场相反的非常弱的磁化并因此产生与激励场相反的磁场的填料或材料(例如银或铜)。当不再施加磁场时,磁化消失。优选地,根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物包含选自银、铜、铝、铁、镍、钴、不锈钢、炭黑及其混合物的导电填料。优选地,根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物包含选自银、铜和铝的导电填料。甚至更优选地,根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物包含银的导电填料。有利地,根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物包含40至90%的导电填料,更优选50至85%,甚至更优选55至80%,并且有利地55至75%。百分比以质量相对于根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物的总质量表示。导电填料可以是不同的形式,特别是粉末、薄片、包封或非包封颗粒或其混合物的形式。应注意的是,取决于其形状和尺寸,导电填料可在溶胶-凝胶涂层组合物中聚集或分散。优选地,根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物包含非常细的粉末形式的颗粒的导电填料,使得颗粒彼此非常接近并且在获得涂层之后可以彼此接触。优选填料之间的接触尽可能地高,以在涂层中产生电流密度和逐渐传导。优选地,导电填料的bet比表面积为至少0.5m2/g,更优选至少0.7m2/g,这提供良好的导电性。基于brunauer、emmett和teller模型(bet法),测量粉末或固体的比表面积或空气质量,以确定每单位质量的产品的原子和分子可接近的总表面积。测量技术基于在液氮的沸点温度和在正常大气压下,与其压力相关的氮吸附量。填料的总真实表面的这种测量考虑了存在凸起、不规则、表面或内部空腔、孔隙率。填料的bet比表面积越高,填料之间的接触越大。所用的bet测量设备例如是与样品制备装置micromeriticsflowprep060联用的micromeriticsgeminivii2390。优选地,根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物包含具有特定粒度分布的导电填料,其中d10为0.1μm至10μm,更优选0.2μm至8μm。优选地,根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物包含具有特定粒度分布的导电填料,其中d50为1μm至15μm,更优选为2μm至12μm。优选地,根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物包含具有特定粒度分布的导电填料,其中d90为2μm至20μm,更优选为3μm至15μm。优选地,根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物包含具有特定粒度分布的导电填料,其中d100为10μm至50μm,更优选为10μm至28μm。在导电填料是银填料的替代方案中,它们优选具有0.2μm至1.5μm的d10、2μm至5μm的d50、3μm至11μm的d90和18μm的d100。d10,也表示为dv10,是粒度体积分布的第10百分位数,即体积的10%为小于或等于d10的颗粒,90%的颗粒大于d10。dv10以类似的方式定义。d50,也表示为dv50,是粒度体积分布的第50百分位数,即体积的50%为小于或等于d50的颗粒,50%的颗粒大于d50。dv50以类似的方式定义。d90,也表示为dv90,是粒度体积分布的第90百分位数,即体积的90%为小于或等于d90的颗粒,10%的颗粒大于d90。dv90以类似的方式定义。d100,也表示dv100或dmax,是粒度体积分布的第100百分位数,即体积的100%为小于或等于d100的颗粒。dv100或dmax以类似的方式定义。优选地,选择具有接近99.9%质量百分比的高纯度的导电填料。实际上,杂质可能干扰填料的传导。有利地,杂质的质量百分比应小于0.1%,优选小于0.01%质量百分比。根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物包括至少一种选自金属或半金属烷氧基化物类型的溶胶-凝胶前体和金属或半金属聚烷氧基化物类型的溶胶-凝胶前体的溶胶-凝胶前体。有利地,溶胶-凝胶前体选自对应于式chem1或式chem2或式chem3的化合物,其中:-r1、r2、r3或r3'表示c1-c4烷基,-r2'表示c1-c4烷基或苯基,-n是对应于元素m1、m2或m3的最高价态的整数,-m1、m2或m3表示选自si、b、zr、ti、al、v的元素。[chem1]m1(or1)n[chem2]m2(or2)(n-1)r2′[chem3]m3(or3)(n-2)r3′2作为可用于本发明的溶胶-凝胶涂层组合物中的金属或半金属烷氧基化物类型的溶胶-凝胶前体或金属或半金属聚烷氧基化物类型的溶胶-凝胶前体,尤其可以提及铝酸盐、钛酸盐、锆酸盐、钒酸盐、硼酸盐、聚烷氧基硅烷及其混合物。优选地,溶胶-凝胶前体包含聚烷氧基硅烷。溶胶-凝胶前体有利地选自甲基三甲氧基硅烷(mtms)、四乙氧基硅烷(teos)、甲基三乙氧基硅烷(mtes)和二甲基二甲氧基硅烷或其混合物。优选地,溶胶-凝胶前体包括四乙氧基硅烷(teos)和/或甲基三乙氧基硅烷(mtes)。有利地,半金属烷氧基化物或聚烷氧基化物的溶胶-凝胶前体是硼酸盐,例如硼酸三甲酯。硼酸盐还可以用作陶器或玻璃型基材上的粘合前体。硼元素非常适合于这种类型的基材,因为它具有低的膨胀系数。有利地,根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物可以进一步包含胶体氧化物,优选金属或半金属氧化物。优选地,金属或半金属氧化物选自二氧化硅、氧化铝、氧化铈、氧化锌、氧化钒、氧化锆及其混合物。有利地,根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物包含至少一种如上所述的溶胶-凝胶前体和基于组合物总质量的至少2质量%的至少一种上述胶体氧化物,其分散在所述基质中。根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物旨在使烹饪器具感应兼容。因此,根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物使得可以产生感应兼容的溶胶-凝胶涂层。有利地,根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物通过加入水和酸性或碱性催化剂水解溶胶-凝胶前体,随后进行缩合反应得到溶胶-凝胶涂层组合物而获得。有利地,根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物处于液态或半液态。根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物可以包含酸催化剂,例如乙酸、甲酸、柠檬酸、盐酸、酒石酸或其混合物。根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物可包含碱性催化剂,例如氢氧化钠naoh、氢氧化钾koh、氨nh4或其混合物。根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物还可以包括至少一种颜料填料。作为可用于本发明的颜料填料,特别可提及的是涂覆或未涂覆的云母、二氧化钛、混合氧化物(尖晶石)、硅铝酸盐、氧化铁、炭黑、苝红、金属薄片、颜料、热致变色有机染料或其混合物。这些颜料填料的主要作用是提供颜色,并且进一步改善热扩散,改善由根据本发明的组合物获得的溶胶-凝胶涂层的硬度(和耐久性)并且具有润滑性能。根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物还可以包括至少一种无机填料。这些填料例如选自氮化硼、硫化钼、石墨及其混合物。根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物还可以包括至少一种由机填料。作为有机填料的示例,特别可以提及的是ptfe粉末、硅氧烷珠粒、硅氧烷树脂、线性或三维聚倍半硅氧烷(特别是液体或粉末形式)、聚乙烯硫化物(pes)粉末、聚醚醚酮(peek)粉末、多硫代苯(pps)粉末、全氟丙基乙烯基醚(pfa)粉末、聚氨酯粉末树脂、丙烯酸树脂及其混合物。根据本发明的第一优选溶胶-凝胶涂层组合物,其旨在通过丝网印刷施加在载体上,可有利地包含作为溶胶-凝胶前体的甲基三乙氧基硅烷(mtes)和四乙氧基硅烷(teos)的混合物,以及可选的硼酸三甲酯。根据本发明的第二优选溶胶-凝胶涂层组合物,其旨在通过丝网印刷施加在载体上,可有利地包含作为溶胶-凝胶前体的甲基三乙氧基硅烷(mtes)和四乙氧基硅烷(teos)的混合物,以及可选的硼酸三甲酯,以及氧化铝(作为填料)。本发明还涉及使用上述根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物的溶胶-凝胶涂层。该涂层可以由使用根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物制成。根据本发明的器具的溶胶-凝胶涂层也可以由使用包含导电填料的溶胶-凝胶涂层组合物制成,旨在使烹饪器具感应兼容。以上关于用于根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物的导电填料的所有内容同样适用于涂层。根据本发明的溶胶-凝胶涂层可以包含至少一层如上所述的溶胶-凝胶涂层组合物。在本发明的含义内,“溶胶-凝胶涂层”是指通过溶胶-凝胶途径合成的涂层。由此获得的涂层可以是有机-无机或全无机的。在本发明的含义内,“溶胶-凝胶途径”是指包括通过一组化学反应(水解和缩合)在低温下将液相前体基溶液转化成固体的合成原理。有利地,基于液相前体溶液包含金属或半金属烷氧基化物类型的溶胶-凝胶前体和/或金属或半金属聚烷氧基化物类型的溶胶-凝胶前体。优选地,这是根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物。以上关于用于根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物的溶胶-凝胶前体的所有内容同样适用于涂层。根据本发明的溶胶-凝胶涂层可以是有机-无机涂层或全无机涂层。在本发明的含义内,“有机-无机涂层”是指其网络基本上是无机的,但含有有机基团的涂层,特别是由于所用的前体和涂层的固化温度或由于有机填料的引入。在本发明的含义内,“全无机涂层”是指基于完全无机材料的涂层,不含任何有机基团。这种涂层可以通过溶胶-凝胶途径获得,固化温度至少为400℃,或者由金属或半金属烷氧基化物型前体和/或金属或半金属聚烷氧基化物型前体获得,固化温度可以低于400℃。有利地,根据本发明的溶胶-凝胶涂层包含溶胶-凝胶材料,该溶胶-凝胶材料包含由至少一种金属或半金属烷氧基化物或至少一种金属或半金属聚烷氧基化物形成的基质和基于涂层总质量的至少2质量%的至少一种胶体氧化物,优选金属或半金属氧化物,其分散在所述基质中。根据本发明的溶胶-凝胶涂层可以以单层或彼此叠加的多层的形式布置在载体上。根据本发明的溶胶-凝胶涂层可以是连续或不连续层的形式,特别是如果它包括装饰。还优选地,通过丝网印刷或移印施加装饰。特别地,装饰可根据法国专利fr2576253中描述的方法来施加。优选地,根据本发明的涂层形成单一的连续层。可以设想,根据本发明的溶胶-凝胶涂层形成不连续层。根据本发明的溶胶-凝胶涂层具有包括在5.0·10-7和7.5·10-5ω·m之间,优选地包括在8.0·10-7和3.6·10-5ω·m之间的电阻率。有利地,根据本发明的溶胶-凝胶涂层是固态的。本发明还涉及一种烹饪器具,其包括涂覆有根据本发明的溶胶-凝胶涂层的载体。本发明还涉及一种烹饪器具,其包括在施加根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物之后涂敷有根据本发明的溶胶-凝胶涂层的载体。热处理后,根据本发明的溶胶-凝胶涂层粘附到烹饪器具的载体,以形成具有涂覆有溶胶-凝胶涂层的载体的器具。通常,烹饪器具的部分载体涂覆有根据本发明的溶胶-凝胶涂层,但是可以设想烹饪器具的整个载体都被涂覆。通常,仅对旨在与感应加热装置,特别是感应炉灶接触的部分进行涂覆。根据本发明的烹饪器具的部分或全部涂覆的载体可以由无机材料(例如玻璃或陶瓷)或有机材料(例如塑料)制成。通常,根据本发明,部分或全部涂覆的烹饪器具的载体不是由导电材料制成的。适合作为用于根据本发明的烹饪器具的涂层载体的玻璃可以是回火硼硅酸盐或玻璃陶瓷,其具有良好的机械强度和良好的耐热冲击性的优点。这种类型的载体可以从掌握配方、模制和回火的玻璃制造商获得。模制操作和涂层组合物的施加可以分开,这对于实施不连续方法是有利的。化学或机械表面处理可用于获得溶胶-凝胶涂层和玻璃载体之间的增强结合。石器和陶瓷也可以适合作为本发明的烹饪器具的涂层载体。所谓的“全火(all-fire)”陶瓷通常使用特定的产品,其成形需要大量的技术诀窍。这些材料的优点是它们可以承受高热冲击。为了更好的生产率,这些材料优选通过重力铸造或通过常规或等静压来模制。模制技术允许获得各种形状,然后干燥模制材料并例如在4小时内分阶段烧制至1400℃。这些原始物体,也称为碎片(shard)(因为它们没有被涂覆),具有与模制工艺有关的一定的令人感兴趣的粗糙度,并且优选控制根据本发明的溶胶-凝胶涂层的施加。根据本发明或不根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物的第一层可以通过喷涂施加到器具的外部,以提供更好的美学外观,并且尤其是产生用于根据本发明的上述电阻或铁磁层的有效粘合底漆。该“底漆”层不是必需的,因为根据本发明的感应溶胶-凝胶层的直接丝网印刷也是可能的。塑料也可以适合作为本发明的烹饪器具的涂层载体。在这种情况下,它将是适于与食物接触的塑料。在这方面可以提及硅酮,但是由于它相对柔软,因此可以设想被增强。还可以提及耐250℃的间同立构聚苯乙烯-30%fv,其可以为再加热系统提供合适的解决方案。根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物可以可选地特别适合于该载体。对于具有塑料载体的烹饪器具,它们可以用作“保温”备用系统。有利地,根据本发明的烹饪器具的载体具有用于容纳食物的内表面和用于朝向感应加热装置设置的外表面。有利地,根据本发明的涂层被布置在烹饪器具的载体的两个面中的至少一个面上,优选地在外表面上。有利地,烹饪器具的载体的外表面涂覆有根据本发明的溶胶-凝胶涂层。在本发明的含义内,“烹饪器具”是指将由外部加热系统加热的物体,例如煎锅、沙司锅、高边煎锅、炖锅、烹饪锅、蒸锅、炒锅、烘焙锅、大碗,以及更一般地,任何具有手柄并能够将由该外部加热系统提供的热能传递给与所述容器接触的材料或食品的容器。涂覆有根据本发明的溶胶-凝胶涂层的烹饪器具是感应兼容的,特别是与功率范围为45瓦至3.5千瓦的感应炉灶相容。本发明还涉及一种用于制造根据本发明的感应兼容烹饪器具的方法,包括以下连续步骤:(i)提供载体;(ii)将根据本发明的包含导电填料的溶胶-凝胶涂层组合物施加至载体;(iii)施加在200至500℃的温度下的热处理;(iv)获得其载体涂敷有溶胶-凝胶涂层的器具。该方法的实施使得可以获得其载体涂覆有根据本发明的溶胶-凝胶涂层的器具。在步骤(i)和(ii)中使用的载体是上述的载体。有利地,根据本发明的方法在步骤i)之前可以进一步包括对载体的待涂覆的面进行表面处理的步骤。该表面处理可以由化学处理(特别是化学酸洗)或机械处理(例如喷砂、刷涂、研磨、喷丸)或物理处理(特别是通过等离子体)组成,以产生将有利于溶胶-凝胶涂层的粘附的粗糙度。表面处理之前还可以进行脱脂操作以清洁表面。有利地,在根据步骤(ii)施加组合物之前,可选地清洁和加热载体。加热温度可以包括在40℃和80℃之间,这种预热防止在施加期间的滴落。根据一种替代方案,根据本发明的方法的步骤(ii)可以根据以下子步骤进行:-制备水性组合物(a),其包含至少一种胶体氧化物,优选金属或半金属氧化物,包含至少一种醇的溶剂,和可选地至少一种硅油;-制备溶液(b),优选为酸性的,其包含导电填料和至少一种溶胶-凝胶前体,所述溶胶-凝胶前体选自金属或半金属烷氧基化物类型的溶胶-凝胶前体和金属或半金属聚烷氧基化物类型的溶胶-凝胶前体;-将溶液(b)与水性组合物(a)混合以获得溶胶-凝胶涂层组合物;-将所得溶胶-凝胶涂层组合物施加至载体。在水性组合物(a)中存在包含至少一种醇的溶剂改进了水性组合物(a)与溶液(b)的相容性。然而,可以在没有溶剂的情况下进行,但在这种情况下,聚烷氧基化物的选择减少到与水具有优异相容性的那些。溶剂的量可能过量(大于20质量%),但它产生不必要的挥发性有机化合物,这对环境不利。优选地,含氧醇溶剂或醚醇用作本发明的水性组合物(a)中的溶剂。步骤(ii)中使用的溶液(b)可以进一步包含有机酸,例如乙酸、甲酸、柠檬酸、盐酸或酒石酸或其混合物。根据本发明优选的酸是有机酸,更特别地为乙酸或甲酸。在制备水性组合物(a)和溶液(b)之后,将这两种组合物混合在一起以形成溶胶-凝胶涂层组合物(a b)。优选调整组合物(a)和(b)各自的量,使得溶胶-凝胶涂层组合物中硅溶胶的量为2-30质量%,基于总干物质的质量。本发明的溶胶-凝胶涂层组合物(a b)可通过喷涂或通过任何其它施加方法,例如浸涂、轻涂、刷涂、辊涂、喷墨、帘幕涂布、离心涂布或丝网印刷施加到载体。然而,例如通过喷枪的喷涂具有形成均匀且连续的层的优点,其在固化后形成均匀厚度的连续的密封涂层。在本发明方法的步骤(ii)中,可以通过丝网印刷、辊涂、喷墨、喷涂或幕涂将其施加到载体。在本发明方法的步骤(ii)中,可以通过热解喷涂将其施加到载体,所述热解喷涂包括以溶胶-凝胶涂层组合物的溶液液滴形式进行喷涂或喷雾。在本发明方法的步骤(ii)中,还可以通过平面涂布技术将其施加到载体,这一方面从工业角度来看可以显著节约涂层消耗,另一方面可以消除在器具外部喷涂(过度喷涂)的问题。有利地,根据本发明的方法的步骤(iii)可以在200至400℃的温度下,特别是在210至300℃的温度下,更特别是在220至280℃的温度下,优选在250℃下进行。在步骤(ii)和(iii)之间可以设想干燥步骤。可以考虑任何干燥方法,烘箱干燥、通过紫外或红外辐射干燥、等离子体干燥、露天干燥或这些加热方法的组合。这种可选的干燥步骤可以允许溶剂蒸发并避免与致密化/固化涂层相关的应力。根据另一替代方案,可以设想的是,该方法在将溶胶-凝胶涂层组合物施加至载体的步骤ii)与热处理的步骤iii)之间还包括以下两个连续步骤:ii-1)将如此涂覆的载体预致密化的步骤,以获得铅笔硬度为4b至4h的溶胶-凝胶涂层;然后ii-2)冲压涂覆的载体直到获得所述烹饪器具的最终形状的步骤,其中内表面能够容纳食物,外表面旨在布置在热源侧上,冲压面能够是设置有溶胶-凝胶涂层的面或与其相对的面。在本发明的含义内,“铅笔硬度”是指涂层或漆对表面划痕的抗性。因此,该硬度间接反映了溶胶-凝胶的缩合状态。溶胶-凝胶涂层的这种预致密化步骤可以有利地由在20℃和150℃之间的温度下的干燥步骤组成,并且更特别地由在常规固化炉中在80℃和150℃之间的温度下的强制干燥组成。优选地,在根据本发明的方法的这种强制干燥配置中,干燥的持续时间可以在30秒和5分钟之间。在根据本发明的方法的步骤(iii)之后,获得其载体涂覆有根据本发明的溶胶-凝胶涂层的器具。在实施根据本发明的方法之后,涂层的厚度可以在1和2000μm之间,特别地在2和1000μm之间,优选地在2和150μm之间。在实施根据本发明的方法之后,具有顺磁性或抗磁性导电填料的涂层的厚度可以在1和40μm之间,特别是在2和30μm之间,优选地在5和15μm之间。在用铁磁性导电填料进行本发明的方法之后,涂层的厚度可以在50μm和2mm之间,特别是在70μm和1mm之间,优选地在70μm和500μm之间。应当注意,涂层的厚度将取决于颗粒的d100,特别是导电填料的d100,并且通常d100不能大于涂层的厚度,使得没有涂层的元素突出。然而,在长方形颗粒的情况下,其宽度不同于其长度,可以设想d100可以大于涂层的厚度,长方形颗粒嵌入涂层中而不从涂层突出。本发明还涉及导电填料用于制备溶胶-凝胶涂层以使烹饪器具感应兼容的用途。由于加热装置的发生器的感应电流在涂层水平引起的焦耳效应导致的功率耗散,导电填料使得烹饪器具感应兼容。根据该用途使用的导电填料是上述那些。附图说明图1是感应加热系统的示例的示意性横截面图。将包含待加热水的容器1放置在感应炉灶上。该炉灶包括玻璃陶瓷板4、形成电磁体的感应线圈5和电源6。在操作中,线圈产生电磁场3,电磁场3穿过板4和容器1的底部。根据容器1的材料,后者成为感应电流2的位置,使其加热,并因此使容器1中容纳的水通过热传导而被加热。具体实施方式示例激光粒度测定法在本说明书中,包括所附权利要求书,粒度测定法和粒度通过激光粒度分析,例如使用malvernms2000激光粒度分析仪测量。测量在合适的介质中进行,或者通过湿法(例如在水或溶剂介质中)或者通过干法。光源由1类激光器组成,具有红色he-ne发光源和蓝光二极管。光学模型是mie模型,并且计算矩阵是mie类型。该装置定期用粒度曲线已知的标准样品(几种不同的单分散胶乳粉末)校准。有必要知道所使用的每种材料的折射率,以在激光衍射分析期间进行必要的校正。在测量之前检查激光器的对准和分析室的清洁度。首先执行背景噪声测量:-在存在用于湿法的水或溶剂液体的情况下,以及在不存在超声的情况下,以2000rpm的泵速,800rpm的搅拌器速度和超过10s的噪声测量;或-在用于干法的空气的存在下,超过10秒的噪声测量。然后,验证激光的光强度至少等于80%,并且获得背景噪声的递减指数曲线。如果不是这种情况,则必须清洁该单元的镜头。然后,利用以下参数对样品进行第一次测量:-湿法:泵速2000rpm,搅拌器速度800rpm,无超声,暗度限度(obscurationlimit)在10和20%之间;-干法:暗度限度在10-20%之间。引入样品以获得略高于10%的暗度。在暗度稳定之后,在超声(以避免附聚物)存在下进行测量,持续10秒(分析10000个衍射图像的采集时间)。在所获得的粒度分布曲线中,必须考虑到一部分粉末群体可能团聚。在不排空该单元的情况下,重复测量至少两次以检查结果的稳定性和任何气泡的排空。说明书中给出的所有测量和指定范围对应于用超声获得的平均值。产品:·溶胶-凝胶前体:-甲基三乙氧基硅烷(mtes);-四乙氧基硅烷(teos);-硼酸三甲酯;·胶体氧化物:作为40%二氧化硅水溶液的硅溶胶;·溶剂:-丙-2-醇;-松油醇;-丁基乙二醇;·酸:盐酸;·碱:-koh;-naoh;-nh4oh;·流变剂:-脲改性的丙烯酸共聚物;-乙基纤维素,其粘度为18-22mpa.s,在25℃下用乌氏粘度计测量5%溶液;-摩尔质量为2500-5000g.mol-1的丙烯酸聚合物;·润湿剂:二醇官能化的氟化聚醚聚合物;·水:蒸馏水;·导电填料:-1号银粉,其中d10为0.64μm、d50为1.5μm、d90为3.0μm且d100为7.0μm;以及bet表面积>0.5m2/g;-2号银粉,其中d10为0.97μm、d50为3.03μm、d90为7.62μm且d100为25.43μm;以及bet表面积>0.5m2/g;-铁磁粉末,其中d10为1-3μm,d50为4-6μm,d90为8.5-12μm且d100为15μm;以及bet表面积>0.5m2/g;-包封铝,其中d10为2.0-6.0μm,d50为7.0-11.0μm,d90为12.0-17.0μm且d100为15μm;以及bet表面积>0.5m2/g;·填料:氧化铝al2o3;-载体:陶瓷陶器;-硅油:食品级反应性硅油。组合物示例1:包含银粉的根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物(酸途径)按照下表1中所述的比例制备根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物。[表1]化合物质量%mtes15-20teos5-10硼酸三甲酯0.1-6丙-2-醇1-2松油醇5-740%硅溶胶5-10盐酸0.2-0.4润湿添加剂0.1-0.31号银粉60-80脲改性的丙烯酸共聚物2.7总计100为了制备该组合物,使硅烷、硼酸三甲酯与水、酸和硅溶胶反应以获得根据本发明的可丝网印刷的溶胶-凝胶涂层组合物的粘结剂。根据要产生的量,反应相当迅速(几分钟至1小时)。建议在抽气罩下操作,并对反应器壁使用冷却系统,因为反应是放热的。在该混合物稳定和冷却后,在分散下逐渐加入导电填料(银粉)和/或颜料和/或增强填料。然后加入组合物的其它组分(溶剂、添加剂和表面活性剂)。静置几小时后,使用该糊料进行丝网印刷。该糊料在冰箱中或在室温下储存几天至几周以确保最大流变稳定性。获得根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物。示例2:包含铁磁粉末的根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物(酸途径)按照下表2中所述的比例制备根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物。[表2]组分质量%mtes20-40teos10-15丙-2-醇1-2松油醇5-740%硅溶胶5-10盐酸0.2-0.4润湿添加剂0.1-0.3铁磁性粉末50-70乙基纤维素5-10总计100根据实施例1中描述的方案获得根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物。示例3:包含铝粉的根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物(酸途径)按照下表3中所述的比例制备根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物。[表3]组分质量%mtes20-40teos10-15硼酸三甲酯0.1-6丙-2-醇1-3丁基乙二醇6-840%硅溶胶15-20盐酸0.1-0.5润湿添加剂0.1-1反应性硅油0.1-0.5al2o31-3包封铝50-70脲改性的丙烯酸共聚物1-5总计100根据实施例1中描述的方案获得根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物。示例4:包含银粉的根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物(碱途径)按照下表4中所述的比例制备根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物。[表4]为了制备该组合物,在玻璃烧瓶中称重硅烷、硼酸三甲酯、苏打、钾碱和氨。然后将这些组分在25℃水浴中搅拌12小时。12小时后,溶液为半透明的微黄色,非常缓慢地逐滴加入软化水,因为存在加热溶液和产生“薄片”的风险。然后将溶液冷却至25℃,然后过滤,首先在8-12μm滤纸上并在真空下,然后在5-8μm滤纸上过滤。在分散下逐渐加入导电填料(银粉)。然后加入组合物的其它组分(溶剂、添加剂和表面活性剂)。将该糊剂储存在冰箱中或在室温下,以保证几天或几周的最大流变稳定性。获得根据本发明的溶胶-凝胶涂层组合物。用涂层涂覆的载体将示例1的溶胶-凝胶涂层组合物施涂到陶瓷载体(平底锅式容器)上,以获得根据本发明的涂覆有溶胶-凝胶涂层的载体,其根据以下方案:-首先清洁容器,然后加热至40至80℃的温度;-将装饰性有色溶胶-凝胶涂层组合物喷涂到容器的整个外表面(外裙和底部)上,随后在80至120℃的温度下干燥数秒。该组合物不包含导电填料并且不是根据本发明的。根据下表5中所述的比例制备该装饰性溶胶-凝胶涂层组合物;-然后,通过刷涂将实施例1的溶胶-凝胶涂层组合物涂覆一层或多层,直到获得30μm的厚度,随后在80至120℃的温度下缓慢干燥;-固化步骤在约250℃下进行,开始时在5分钟内升温至250℃,然后在250℃下保持10分钟,然后在5分钟内冷却。[表5]得到在其外底部涂敷有通过施加示例1的组合物获得的感应兼容涂层的陶瓷平底锅。用soleemssqohm-14点万用表测量施加到载体上的溶胶-凝胶涂层组合物的电阻率。计算的电阻率为5·10-6。测试测试了底部涂敷有实施例1的银溶胶-凝胶组合物的陶瓷器具的感应加热性能。将容器中装入1l水,并在感应加热系统上加热。结果示于下表6中。[表6]当前第1页12
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