[发明专利]抗刮擦的烹饪用具以及用于制造该种烹饪用具的方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及烹饪用具，其中在所述烹饪用具的底部上的外表面设有适于在玻璃陶瓷炉上使用的溶胶-凝胶涂层。本发明还涉及用于制造该种烹饪用具的方法。

背景技术

根据本发明，术语“溶胶-凝胶涂层”是指由基于液相前体(precursor)的溶液通过溶胶-凝胶法而制成的涂层，该涂层在低温下通过一系列的化学反应(水解和缩合)转化成固体。由此获得的涂层可以为有机矿物或者完全的矿物。

根据本发明，术语“有机矿物涂层”是指涂层中的网络本质上为无机的(特别地由于所使用的前体以及涂层的烧结温度)。

根据本发明，术语“完全的矿物涂层”是指全部由矿物材料组成的涂层，不含任何的有机基团。该种涂层可以通过溶胶-凝胶法在至少为400℃的烧结温度下获得，或者由四乙基硅酸盐(TEOS)类型的前体在低于400℃的烧结温度下获得。

在溶胶-凝胶涂层领域，由硅基金属醇盐(硅烷)获得的涂层或者铝基(铝酸盐)涂层尤其为公众所知。目前，这些涂层，特别是在内部烹饪表面上的不粘涂层，在烹饪用具领域中有着长足的发展。

这些涂层除了用于不粘涂层外，溶胶-凝胶涂层还可以用于涂覆烹饪用具的外表面。事实上，溶胶-凝胶涂层，特别是通过碱法制得的溶胶-凝胶涂层，表现出高硬度，使得它们尤其适于用作烹饪用具的外部涂层。

然而，当使用玻璃陶瓷炉时，该硬度变成主要的缺陷，因为溶胶-凝胶涂层在炉上的摩擦包括玻璃碰玻璃的摩擦，这样会出现刮痕，这不仅在美学方面而且更重要的是在炉操作方面是非常不利的。

为了改善在玻璃陶瓷炉的使用中出现的这些刮痕的问题，本领域技术人员公知的是将珠粒(特别地由金属制成)加入覆盖了烹饪用具的底部的玻璃类型(例如瓷釉)的外部涂层中，如申请人所有的欧洲专利EP2008552中所述。特别地，在欧洲专利EP2008552中，申请人发明了一种方法，其中，包含珠粒的瓷釉涂层的合成物具有触变性(thixotropic)和流动性(theofluidifying)的糊状物的形式，适于在基底(例如，烹饪用具的底部的外表面)上进行丝网印刷的应用。

在本发明的范围内，因为其包括溶胶-凝胶涂层，因此获得涂层的性质和方法可以是不同的。在生产阶段，溶胶-凝胶涂层仅仅包括溶剂的基本(非聚合的，例如硅烷型的)分子和重要部分。因此，溶胶-凝胶涂层合成物公知地特别为液体，并且不适于丝网印刷应用，或者不适于在制剂中悬浮高密度的填充物(例如由金属制成)。

为了解决这个问题，申请人发明出了一种用于制造带有包含高密度的金属珠粒的溶胶-凝胶涂层的烹饪用具的方法，其中，溶胶-凝胶合成物的粘度在其合成过程中通过添加纤维素而改变，并且通过将在金属醇盐前体的水解-缩合阶段中产生的乙醇替换为诸如乙二醇的重溶剂，其制剂适于丝网印刷应用。粘度的提高使得高密度的珠粒(例如金属珠粒)能够结合，因为它能够使得珠粒在溶胶-凝胶合成物中保持悬浮，并且减缓或者甚至阻止珠粒在溶胶-凝胶合成物中的沉降。

此外，与在合成(水解-缩合)过程中低度乙醇的产生(包括在用于丝网印刷应用的丝网中的开口中产生的低度乙醇)有关，交换溶剂能够阻止合成物在丝网印刷应用在基底上后过快地变干。

将珠粒加入溶胶-凝胶涂层对于本领域技术人员来讲是公知的。以这种方式，美国专利申请US2010/0004373描述了一种疏水和/或疏油的溶胶-凝胶涂层合成物，旨在实现最佳的表面清洁度。这些硅基合成物包含玻璃珠粒，这些玻璃珠粒通过多种树脂连接，其中一种可能的组合包括聚乙烯-聚四氟乙烯(PTFE)的合成物。在涂层中的这些珠粒的内含使得所述涂层疏水或疏油。然而，当用于玻璃陶瓷炉时，由于珠粒在炉上的玻璃碰玻璃的摩擦，这些涂层也会存在引起刮痕的主要缺陷，这在美学方面以及炉操作方面都是不利的。