[发明专利]包含玻璃质涂层的铸铁制品和制造这样的制品的方法

说明书

本发明涉及制品，特别是厨房制品，其包含具有两个相对面的铸铁载体。根据本发明，该制品包含至少一个连续溶胶‑凝胶材料层形式的玻璃质涂层，该溶胶‑凝胶材料包含由至少一种金属聚烷氧基化物和至少一种反应性或者非反应性硅油形成的基质，该溶胶‑凝胶材料层直接沉积到所述载体的至少一个面上，并且设置有玻璃质涂层的面的表面粗糙度Ra是3‑15μm，每厘米峰数RPc是50‑200。本发明还涉及制造这样的制品的方法。

技术领域

本发明涉及铸铁制品，其包含至少一个具有特定的粗糙度，并且具有包含硅油的玻璃质涂层的面。本发明还涉及制造通过溶胶-凝胶方法，由这样的制品合成涂层的方法。

背景技术

在本发明的含义中，铸铁是指铁合金类型的铸铁。

在本发明的含义中，玻璃质涂料是指一种液相前体基溶液，其在低温通过一组化学反应(水解和缩合)转化成固体。因此获得的涂层是有机-无机杂合涂层。

在本发明的含义中，有机-无机涂层是指这样的涂层，其的网络基本是无机的，但是其包含有机基团，这具体归因于所用前体和涂层的固化温度以及硅油的存在。

在溶胶-凝胶涂料领域，特别已知的是获自硅基金属烷氧基化物(硅烷)或者铝基物(铝酸盐)的那些。这些涂层目前是厨房用具制品领域重要发展的证据，并且更具体的是那些以不锈钢或铝为载体的。它们还作为覆盖厨具内表面的非粘涂层而使用。

关于铸铁制品，迄今已知的保护性和/或装饰性涂层是基于釉质或者植物油。

关于更具体的上釉铸铁厨房用具制品，它们是在它们的内侧以及在它们的外侧上用无光泽或者有光泽的釉质来上釉。不过它们具有诸多缺点。实际上，为了用化学组合物为铸铁载体上釉，必需使用灰铸铁，以使得碳的质量百分比(相对于载体总重量)是3.2-3.7%，硅的质量百分比是2.2-3%，锰的质量百分比是0.4-0.7%，磷的质量百分比是0.4-1%和最终硫的质量百分比是0.05-0.1%。如果不考虑这个，则在固化后出现釉质中外表缺陷的风险，例如黑点或者扩散现象。

但是在上釉之前，需要进一步的机械处理(强喷丸加工)来增加载体的浅表面和除去铸铁制品成型过程中留下的杂质，例如来改进铸铁上釉质的附着力。

此外，铸铁的上釉在大多数时候需要(除了无光釉质之外)双重固化：在800℃-840℃的第一固化是在第二釉质层施涂之前对基底脱气；和在770-800℃的第二固化用于第二釉质层。铸铁的上釉方法是冗长的和高耗能的，因此是高成本的。

最终，归因于高固化温度和釉质层的厚度或载体变化，不合格品的风险(特别是用于脱位型缺陷(由涂层而再现的金属缺陷)是高的：它经常是大约20%，其高于用于铝的釉质中通常所观察的量级。

此外，涂覆有黑色着色的植物油的铸铁制品当崭新时通常是吸引人，但是其已知的是与健康和实际的烹饪是不相容的。另外，这样的制品难以清洁和在使用时表现出低的硬度和低的耐氧化性。最后从美学角度，使用植物油来覆盖铸铁载体将颜色范围限制到黑色。

但是，本申请人现在已经开发了一种方法，其可以将玻璃质涂料沉积到铸铁载体上，其具有耐洗碗机性和载体附着性，其能够防止全部前述缺陷。此外，这样的方法可以沉积玻璃质涂料，其颜色可以选自用于釉质涂层的多种颜色(不限于使用植物油情况下的黑色)。

本领域技术人员已知的是在铸铁制品上使用溶胶-凝胶涂层。但是这些涂层不直接接触制品的铸铁载体，因为它们沉积在中间釉层上。例如美国专利申请US2011/0111239教导了一种用于钢或铸铁表面的非粘涂层，其包含第一层的玻璃状釉质，其获自在700℃量级的温度加热的釉质玻璃料组合物，其的一部分被制成粗糙的，并且在其上沉积了一层获自金属烷氧基化物的溶胶-凝胶涂层。但是，US2011/0111239清楚的教导了釉质/溶胶-凝胶双层涂层可以避免用于铸铁的全溶胶-凝胶涂层的缺陷，其很难是不粘的，但是也是粗糙的和能够在洗碗机中容易的被腐蚀。

发明内容