專利名稱：非粘著性涂料組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非粘著性涂料組合物及其制備方法，更詳細(xì)的，涉及將潤滑性良好的六方晶氮化硼(Hexagonal Boron Nitride, hBN)和涂層粘合劑混合并在鋁、不銹鋼等廚房 器具表面形成涂層，從而不僅可以提高非粘著性、耐熱性、耐腐蝕性、耐水性等，而且可以提 高加熱時(shí)導(dǎo)熱率的非粘著性涂料組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
一般作為廚房用具的內(nèi)外裝飾材料使用的涂層劑要求具有優(yōu)異的耐堿性、耐酸 性、耐磨性、耐久性、耐熱性等，因此，使用氟樹脂、硅樹脂作為主要成分。所述氟樹脂將以特氟隆涂層形式而被大家所知的聚四氟乙烯(Poly TetraFluoro Ethylene,以下稱為“PTFE”)作為主要成分的涂層劑，在現(xiàn)有技術(shù)中，韓國注冊專利第 0099134號公開了由PTFE和全氟乙烯基醚共聚物共混物、丙烯酸酯系合成樹脂和非離子型 表面活性劑組成的用于發(fā)花(floating)的氟樹脂涂料組合物。但是，如果用這種氟樹脂涂布廚房用具，則雖然耐久性、耐腐蝕性等優(yōu)異，且具有 烹調(diào)食物時(shí)不粘著鍋底的特性(以下稱為“非粘著性”)，但是加熱時(shí)PTFE會(huì)產(chǎn)生對人體有 害的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)，特別是過氟化合物(PFOA)，所以進(jìn)入人體時(shí)可能會(huì)損害健 康。并且，使用硅樹脂的耐熱涂料存在耐熱性不超過300°C，并由于低硬度不僅容易磨損，還 會(huì)變色的問題。作為用于解決所述問題的方案，檢索已申請的專利，在韓國注冊實(shí)用新型公報(bào)第 0403258號中公開了以在陶瓷玻璃材質(zhì)的煎鍋上形成陶瓷涂層而提高耐熱性和耐久性為特 征的涂布了陶瓷的陶瓷玻璃煎鍋，但這種情況下存在PTFE的非粘著(non-stick)性顯著降 低的問題，作為用于解決這一問題的方案有在表面涂層(Top Coating)混入氟代硅烷或硅 油等材料而增加非粘著性的方法，但這種方法同樣存在加熱時(shí)所混入的材料從260°C開始 受熱分解而使其性能快速下降，耐久性和耐熱性降低，容易失去非粘著性特性的問題。因此，本發(fā)明人為了解決所述現(xiàn)有技術(shù)中的問題而進(jìn)行研究開發(fā)的結(jié)果，開發(fā)出 了將六方晶氮化硼和涂層粘合劑混合后涂布在廚房器具表面并進(jìn)行固化，從而加熱時(shí)完全 不產(chǎn)生有害氣體，并由于高硬度而能夠長時(shí)間維持耐腐蝕性、耐熱性、耐久性等物性，且在 400°C以上的高溫下也能發(fā)揮非粘著性特性的具有優(yōu)異物性的涂料組合物，完成了本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于作為解決所述問題的方案而提供一種非粘著性涂料組合物及 其制備方法，其特征是將含有六方晶氮化硼(hBN)與硅溶膠和烷氧基硅烷的粘合劑混合后 涂布在廚房器具表面并進(jìn)行固化，從而由于高硬度而可以長時(shí)間維持耐腐蝕性、耐水性等 機(jī)械物性，并能夠在400°C以上的高溫下發(fā)揮非粘著特性而防止附著異物，且烹調(diào)食物時(shí)可 以防止濺油和粘著鍋底的現(xiàn)象。尤其，作為本發(fā)明的填充劑使用的六方晶氮化硼(hBN)的特征是潤滑性和機(jī)械物性優(yōu)異，在氮?dú)鈿饬髦兄敝?，iocrc也不產(chǎn)生分解氣體，導(dǎo)熱率高。本發(fā)明的解決問題的方法是提供一種非粘著性涂料組合物，其中，所述非粘著 性涂料組合物含有硅溶膠，以及相對于硅溶膠100重量份，作為填充劑的六方晶氮化硼 (hBN) 5-60重量份、烷氧基硅烷60-120重量份、醇40-130重量份和催化劑0. 5-3重量份。并且，所述使用的硅溶膠是將20-40重量％的10-50nm大小的二氧化硅與60-80 重量％的水進(jìn)行混合而形成的，填充劑可以在六方晶氮化硼(hBN)中混合Al203、Zr02、Si02、 MnO2等金屬氧化物或SiC、Si3N4^B4C等非氧化物中的1種或2種而使用。并且，所述使用的脂肪族醇類可以使用選自甲醇、乙醇、異丙醇中的1種，所述烷氧基硅烷可以使用選自甲基三甲氧基硅烷[CH3Si (CH3O)3]、四甲氧基硅烷[Si (CH3O)4]、三甲 基乙氧基硅烷[(CH3)3Si(C2H5O)]和四乙氧基硅烷[Si(C2H5O)4]中的至少一種。并且，本發(fā)明的另一解決問題的方法是提供一種非粘著涂料組合物的制備方法， 該涂料組合物的制備方法是經(jīng)過以下步驟來進(jìn)行制造，(1)粉碎步驟，將填充劑六方晶氮化硼(hBN)與醇進(jìn)行混合，并粉碎2-10小時(shí)而粉 碎成 0. 5-10ym ；(2)混合步驟，在所述步驟(1)中粉碎的混合物中添加硅溶膠和催化劑，以 40-50rpm的速度混合5-10分鐘；(3)熟化步驟，在所述步驟(2)中混合的混合物中添加烷氧基硅烷，在20-30°C中 攪拌2-15小時(shí)，進(jìn)行熟化。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是在含有硅溶膠、烷氧基硅烷等的涂層粘合劑中混合潤滑性優(yōu)異的 六方晶氮化硼后，涂布在廚房器具表面并進(jìn)行固化，從而在加熱時(shí)完全不產(chǎn)生有害氣體，并 由于高硬度而能夠長時(shí)間維持耐腐蝕性、耐水性等機(jī)械物性，所以能夠在400°C以上的高溫 下發(fā)揮非粘著性特性，因此，即使長時(shí)間使用廚房器具，也不會(huì)存在磨損或變色的缺陷，而 且烹飪時(shí)不會(huì)濺油且食物不會(huì)粘著在鍋底上，因高導(dǎo)熱率而能夠降低能耗。并且，本發(fā)明的 特征是添加作為填充劑的六方晶氮化硼(hBN)進(jìn)行制造，所以可以防止廚房器具上附著異 物，且拒水性優(yōu)異，因此，除了廚房用品以外，添加抗紫外線劑等就可以用作建筑用內(nèi)外裝 飾材料或汽車用涂料。
具體實(shí)施例方式下面對本發(fā)明的非粘著性涂料組合物進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明涉及一種非粘著性涂料組合物，其中，所述非粘著性涂料組合物含有硅溶 膠，以及相對于100重量份的所述硅溶膠，作為填充劑的六方晶氮化硼(hBN) 5-60重量份、 烷氧基硅烷60-120重量份、醇40-130重量份和催化劑0. 5-3重量份。在本發(fā)明中，硅溶膠起到提高涂層的耐久性、耐磨性等機(jī)械物性和耐腐蝕性等化 學(xué)物性的作用，所述硅溶膠的使用量優(yōu)選為100重量份。如果硅溶膠的混合量不足100重 量份，則由于硅溶膠的使用量降低而可能使涂層的物性降低，如果硅溶膠的使用量超過100 重量份，則雖然涂層的物性會(huì)提高，但相應(yīng)的效果卻微弱。一方面，所述硅溶膠優(yōu)選在10-50nm大小的二氧化硅20-40重量％中混合水60-80 重量％來使用，但可以根據(jù)消費(fèi)者的要求或制造者的需要適當(dāng)調(diào)節(jié)所述混合物的量。在本發(fā)明中，作為所述填充劑使用的六方晶氮化硼(hBN)的潤滑性優(yōu)異，所以起到在烹調(diào)食物時(shí)防止濺油和食物粘著在烹調(diào)器具上的作用，相對于硅溶膠100重量份，其使用量優(yōu)選5-60重量份，更加優(yōu)選使用20-40重量份。如果填充劑的使用量不足5重量 份，則由于填充劑的使用量降低，所以在烹調(diào)食物時(shí)可能會(huì)使食物粘著在烹調(diào)用具上或?yàn)R 油，如果填充劑的使用量超過60重量份，則雖然因潤滑性優(yōu)異而在烹調(diào)食物時(shí)可以防止濺 油和食物粘著鍋底，但由于其它混合物的使用量不足，所以可能會(huì)使涂層的壽命降低。并且，所述六方晶氮化硼(Hexagonal Boron Nitride, hBN)優(yōu)選使用0. 5-10 μ m 大小的粉末，但可以根據(jù)消費(fèi)者的要求或制造者的需要適當(dāng)調(diào)節(jié)所述粉末的大小而使用。并且，所述填充劑可以單獨(dú)使用六方晶氮化硼(hBN)，但也可以根據(jù)需要與金屬氧 化物、非氧化物或它們的混合物混合使用，所述六方晶氮化硼(hBN)與金屬氧化物、非氧化 物或它們的混合物的混合比例優(yōu)選為40-60 60-40重量％，但是，更加優(yōu)選50 50重 量％。并且，所述金屬氧化物優(yōu)選使用選自Al203、&02、Si02、Mn02中的至少一種，所述非 金屬氧化物優(yōu)選使用選自SiC、Si3N4、B4C等非氧化物中的至少一種。一方面，在本發(fā)明中使用的六方晶氮化硼(hBN)是在石墨爐中加熱到2，000°C以 上，除去氧、氫、碳后，在1，950 2，150°C下用氮?dú)膺M(jìn)行取代而制造的低密度的白色粉末， 其特征是潤滑性優(yōu)異，耐腐蝕性、耐熱性、絕緣性等物性優(yōu)異，在氮?dú)鈿饬髦屑訜岬?，IOO0C 也不會(huì)產(chǎn)生分解氣體。并且，氮化硼(BN)已知有立方晶氮化硼(cBN)、纖鋅礦型氮化硼(wBN)、菱面體氮 化硼(rBN)、六方晶氮化硼(hBN)4種，但是，在本發(fā)明中作為廚房用烹調(diào)器具的涂料組合物 使用時(shí)，將可以發(fā)揮比聚四氟乙烯(PTFE)更卓越的非粘著性(Non-stick)的六方晶氮化硼 (hBN)作為硅溶膠和烷氧基硅烷的粘合劑來使用而制造涂料組合物，其優(yōu)點(diǎn)是，在廚房器具 上涂布所述涂料組合物的情況下，即使長時(shí)間使用，也能防止磨損或變色，烹調(diào)食物時(shí)，可 以防止濺油和食物粘著鍋底的現(xiàn)象，而且，在高溫下也完全不會(huì)產(chǎn)生有害氣體和有害物質(zhì)， 所以不僅對人體無害，而且在烹調(diào)時(shí)因高導(dǎo)熱率而能夠降低燃料費(fèi)。在本發(fā)明中，所述烷氧基硅烷起到將無機(jī)粘合劑通過化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行結(jié)合的作用， 其使用量相對于硅溶膠100重量份，優(yōu)選為60-120重量份。如果烷氧基硅烷的使用量不足 60重量份，則由于烷氧基硅烷的使用量不足，所以可能會(huì)使無機(jī)粘合劑之間的結(jié)合力下降， 如果所述烷氧基硅烷的使用量超過120重量份，則由于與其它粘合劑的添加量相比烷氧基 硅烷的使用量過多，反而可能在高溫中使涂層剝離。一方面，在本發(fā)明中使用的烷氧基硅烷優(yōu)選使用選自甲基三甲氧基硅烷 [CH3Si (CH3O) 3]、四甲氧基娃燒[Si (CH3O)4]、三甲基乙氧基硅烷[(CH3)3Si(C2H5O)]和四乙氧 基硅烷[Si(C2H5O)4]中的至少一種。本發(fā)明中的醇起到混合無機(jī)填充劑的溶劑的作用，其使用量相對于硅溶膠100重 量份，優(yōu)選為40-130重量份。如果醇的使用量不足40重量份，則因醇的使用量不足而可能 會(huì)使無機(jī)填充劑不能充分混合，如果醇的使用量超過130重量份，則由于醇的使用量過多， 雖然可以使無機(jī)填充劑充分混合，但是與醇的使用量相比其效果微弱。并且，在本發(fā)明中使用的醇優(yōu)選使用選自甲醇、異丙醇中的1種，但根據(jù)消費(fèi)者的 要求或制造者的需要，在與所述醇相比具有同等或其以上的效果的情況下，沒有特別的限 定。
在本發(fā)明中，催化劑起到熟化無機(jī)涂料和提高保存性的作用，其使用量相對于硅溶膠100重量份，優(yōu)選為0. 5-3重量份。如果催化劑的使用量不足0. 5重量份，則可能因催 化劑的使用量降低而延長熟化時(shí)間，如果催化劑的使用量超過3重量份，則可能會(huì)使涂料 的穩(wěn)定使用時(shí)間急劇縮短。并且，在本發(fā)明中使用的催化劑優(yōu)選使用鹽酸、甲酸、醋酸中的1種，但根據(jù)消費(fèi) 者的要求或制造者的需要，在與所述酸相比具有同等或其以上的效果的情況下，沒有特別 的限定。并且，如上所述的本發(fā)明的涂料組合物可以根據(jù)需要相對于硅溶膠100重量份再 添加1-30重量份的顏料而使用。如果顏料的使用量不足1重量份，則可能使需要顯示在圖 層上的顏色不鮮明，如果顏料的使用量超過30重量份，則可能使需要顯示在圖層上的顏色 過于鮮艷。用于所述涂料組合物的顏料優(yōu)選使用選自二氧化鈦(TiO2)、氧化鐵(Fe2O3)、氧化 鉻(Cr2O3)、碳(C)和鈷(Co)中的1種，但根據(jù)消費(fèi)者的要求或制造者的需要，在與所述顏 料相比能夠維持同等或其以上的物性的情況下，沒有特別的限定。并且，為了提高涂層的強(qiáng)度并提高涂層劑的物性，本發(fā)明的涂料組合物可以將甲 基聚硅氧烷等分散劑、銀納米溶膠、氧化鋁溶膠、氧化鋯溶膠等根據(jù)需要分別添加1-5重量 份來使用。一方面，將所述銀納米溶膠、氧化鋁納米溶膠、氧化鋯納米溶膠添加到涂料組合物 中時(shí)，優(yōu)選將10-50nm大小的銀粉末、氧化鋁粉末、氧化鋯粉末各5_20重量％與80-95重 量％的水混合而使用，但根據(jù)消費(fèi)者的要求或制造者的需要，可以適當(dāng)調(diào)節(jié)所述混合物的量。使用如上所述的本發(fā)明的非粘著性涂料組合物涂布廚房用具的情況下，即使長時(shí) 間使用，也不存在磨損或變色的缺陷，烹調(diào)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)濺油和食物粘著鍋底的情況，在高溫 中也完全不會(huì)產(chǎn)生有害氣體，所以不僅對人體無害，而且在使用時(shí)因高導(dǎo)熱率而能夠降低 燃料費(fèi)。并且，將六方晶氮化硼(hBN)作為填充劑而制造的涂料的優(yōu)點(diǎn)是在涂布時(shí)可以防 止附著灰塵，且拒水性優(yōu)異，因此，除了廚房用品以外，添加抗紫外線劑等就可以用作建筑 用內(nèi)外裝飾材料或汽車用涂料。下面，對本發(fā)明的涂料組合物的制備方法進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明的涂料組合物的制備方法是經(jīng)過以下步驟來進(jìn)行制造的，(1)粉碎步驟，將填充劑六方晶氮化硼(hBN)與醇類混合，并粉碎2-10小時(shí)；(2)混合步驟在所述步驟(1)中粉碎的混合物中添加硅溶膠和催化劑，以 40-50rpm的速度混合5-10分鐘；(3)熟化步驟，在所述步驟(2)中混合的混合物中添加烷氧基硅烷，在20-30°C中 攪拌2-15小時(shí)而進(jìn)行熟化。以下，將本發(fā)明的非粘著性涂料組合物的制備方法按工序進(jìn)行詳細(xì)說明。所述步驟(1)中的粉碎是將包含六方晶氮化硼(hBN)的無機(jī)填充劑與醇進(jìn)行混 合，用球磨機(jī)等粉碎機(jī)粉碎成0. 5-10 μ m的步驟，將這樣粉碎的無機(jī)填充劑添加到涂料組 合物中，并涂布在廚房器具的表面的情況下，在烹調(diào)食物時(shí)，因具有優(yōu)異的潤滑性而可以防止在烹調(diào)器具上食物粘著在鍋底上的情況，還可以防止附著異物。并且，在上面已經(jīng)對包含 所述六方晶氮化硼(hBN)的無機(jī)填充劑和醇的混合量進(jìn)行了說明，故在此省略具體說明。所述步驟(2)是在所述步驟(1)中粉碎的混合物中添加硅溶膠和催化劑，以 40- 50rpm的速度在混合罐中混合5_10分鐘的步驟，如果所述攪拌速度不足40rpm或攪拌時(shí) 間不足5分鐘，則可能會(huì)混合不充分，如果所述攪拌速度超過50rpm或攪拌時(shí)間超過10分 鐘時(shí)，則雖然添加物可以被充分混合，但其效果微弱。并且，在上面已經(jīng)對所述硅溶膠和催 化劑的混合量進(jìn)行了說明，故在此省略具體說明。并且，在所述步驟(2)中，混合硅溶膠和催化劑時(shí)，可以根據(jù)需要將甲基聚硅氧烷 等分散劑、銀納米溶膠、氧化鋁溶膠、氧化鋯溶膠選擇性地分別添加1-5重量份而使用。所述步驟(3)是在所述步驟(2)中混合的混合物中添加烷氧基硅烷，在20-30°C中 攪拌2-15小時(shí)，進(jìn)行熟化的步驟，如果攪拌溫度低于20°C或攪拌時(shí)間不足2小時(shí)，則因混 合物攪拌不充分而使縮聚反應(yīng)不足，因此可能會(huì)使涂層的結(jié)合力降低，如果攪拌溫度高于 30°C或攪拌時(shí)間超過15小時(shí)，則雖然混合物被充分?jǐn)嚢?，但因過度反應(yīng)而使結(jié)合力降低。 并且，在上面已經(jīng)對所述烷氧基硅烷的混合量進(jìn)行了說明，故在此省略具體說明。一方面，使用根據(jù)所述方法制造的非粘著性涂料組合物在廚房器具上形成涂層的 方法是先在預(yù)處理結(jié)束后的基材表面，利用100 120#的金剛砂進(jìn)行噴砂形成凹凸后， 利用噴槍在其表面用根據(jù)所述涂料組合物制造的涂料以20-40 μ m的厚度形成涂膜后，在 200 士 5 0C的溫度中燒結(jié)30 士 2分鐘，從而在基材表面形成涂層。下面，通過實(shí)施例對本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行更加詳細(xì)的說明。并且，這些實(shí)施例是為了 便于理解本發(fā)明的內(nèi)容而舉出的，本發(fā)明不被下述實(shí)施例所限定。1.非粘著性涂料組合物及其試片的制造實(shí)施例1以硅溶膠100重量份為基準(zhǔn)，先在六方晶氮化硼(hBN) 60重量份中混合異丙醇130 重量份，用球磨機(jī)粉碎6小時(shí)，使其達(dá)到0. 5-10 μ m大小。并且，在其中加入硅溶膠100重 量份和甲酸0. 5重量份，混合7分鐘后，添加甲基三甲氧基硅烷120重量份，在27°C下攪拌 8小時(shí)并進(jìn)行熟化而制造涂料組合物，在用100#的金剛砂進(jìn)行噴砂而形成凹凸的鋁質(zhì)的煎 鍋表面用噴槍(gun)使該涂料組合物形成厚度為30 μ m的涂膜后，在200°C的溫度中燒結(jié) 30分鐘而完成涂布。實(shí)施例2以硅溶膠100重量份為基準(zhǔn)，先在六方晶氮化硼(hBN) 5重量份中混合異丙醇40 重量份，用球磨機(jī)粉碎6小時(shí)，使其達(dá)到0. 5-10 μ m大小。并且，在其中加入硅溶膠100重 量份和甲酸3重量份，混合7分鐘后，添加甲基三甲氧基硅烷90重量份，在27°C下攪拌8小 時(shí)并進(jìn)行熟化而制造涂料組合物，并按照與所述實(shí)施例1相同的方法將其涂布在鋁質(zhì)的煎 鍋表面。實(shí)施例3以硅溶膠100重量份為基準(zhǔn)，先在六方晶氮化硼(hBN) 30重量份中混合異丙醇90 重量份，用球磨機(jī)粉碎6小時(shí)，使其達(dá)到0. 5-10 μ m大小。并且，在其中加入硅溶膠100重 量份和甲酸2重量份，混合7分鐘后，添加甲基三甲氧基硅烷60重量份，在27°C下攪拌8小 時(shí)并進(jìn)行熟化而制造涂料組合物，并按照與所述實(shí)施例1相同的方法將其涂布在鋁質(zhì)的煎鍋表面。用于所述實(shí)施例1至3的涂料組合物的硅溶膠是使用10-50nm大小的二氧化硅30 重量％和水70重量％的混合物。比較例1以硅溶膠100重量份為基準(zhǔn)，先在六方晶氮化硼(hBN) 70重量份中混合異丙醇150重量份，用球磨機(jī)粉碎6小時(shí)，使其達(dá)到0. 5-10 μ m大小。并且，在其中加入硅溶膠100重 量份和甲酸0. 5重量份，混合7分鐘后，添加甲基三甲氧基硅烷120重量份，在27°C下攪拌 8小時(shí)并進(jìn)行熟化而制造涂料組合物，并按照與所述實(shí)施例1相同的方法將其涂布在鋁質(zhì) 的煎鍋表面。比較例2以硅溶膠100重量份為基準(zhǔn)，先在六方晶氮化硼(hBN) 3重量份中混合異丙醇50 重量份，用球磨機(jī)粉碎6小時(shí)，使其達(dá)到0. 5-10 μ m大小。并且，在其中加入硅溶膠100重 量份和甲酸3重量份，混合7分鐘后，添加甲基三甲氧基硅烷60重量份，在27°C下攪拌8小 時(shí)并進(jìn)行熟化而得到涂料組合物，并按照與所述實(shí)施例1相同的方法將其涂布在鋁質(zhì)的煎 鍋表面。比較例3添加硅溶膠100重量份、異丙醇70重量份和甲酸2重量份，混合7分鐘后，添加甲 基三甲氧基硅烷100重量份，在27°C下攪拌8小時(shí)并進(jìn)行熟化而制造涂料組合物，并按照與 所述實(shí)施例1相同的方法將其涂布在鋁質(zhì)的煎鍋表面。2.測定方法1)涂膜強(qiáng)度試驗(yàn)是根據(jù)KS D 8303 (鋁及鋁合金的陽極氧化涂層復(fù)合膜的測定方 法)的5. 9 “涂膜的鉛筆硬度抵抗性試驗(yàn)”進(jìn)行測定。2)耐腐蝕性試驗(yàn)是根據(jù)KS D 8303 (鋁及鋁合金的陽極氧化涂層復(fù)合膜的測定方 法)的5. 7 “陽極氧化膜的CASS耐腐蝕試驗(yàn)”進(jìn)行測定。3)耐水性試驗(yàn)是將涂布后的鋁板切割成橫X豎為100X IOOmm大小后測定重量， 在80°C的離子交換水中放置3小時(shí)后，測定重量變化和外觀的鼓泡現(xiàn)象，并按照以下標(biāo)準(zhǔn) 進(jìn)行評價(jià)，沒有重量變化和鼓泡時(shí)為◎，有略微的重量變化時(shí)為〇，有略微的重量變化和鼓 泡時(shí)為Δ，重量變化大且鼓泡多時(shí)X。4)非粘著性試驗(yàn)是在170°c，19(rc，21(rc，23(rc，25(rc或270°C中，按溫度制作 3次煎蛋，測定粘鍋的程度，并按照以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價(jià)，非常優(yōu)秀是◎，優(yōu)秀是〇，普通是Δ，
差是X O3.測定結(jié)果及評價(jià)對根據(jù)所述1進(jìn)行涂布的實(shí)施例1至3和比較例1至3，按照所述2的方法測定涂 膜強(qiáng)度、耐腐蝕性、耐水性和非粘著性，其結(jié)果如表1和表2所示。表1 如所述表1所示，本發(fā)明的實(shí)施例1至3在包含硅溶膠、烷氧基硅烷等的粘合劑中 混合六方晶氮化硼(hBN)后進(jìn)行涂布和固化，形成了致密的涂膜，在涂膜表面以鉛筆芯傾 斜45度的狀態(tài)按壓的同時(shí)以均勻的速度測定7次涂膜強(qiáng)度，在9H下沒有發(fā)生破裂現(xiàn)象，相 反，在比較例1和2中為7H，在比較例3中6H下發(fā)現(xiàn)有破裂現(xiàn)象。耐腐蝕性是在試驗(yàn)組的溫度達(dá)到50°C時(shí)為了壓縮鹽溶液而維持98士 IOKPa的空 氣壓，同時(shí)將鹽溶液以一定的周期噴霧54小時(shí)，根據(jù)腐蝕狀態(tài)用肉眼觀察的結(jié)果，實(shí)施例1 至3在試片上發(fā)現(xiàn)有一部分細(xì)微的痕跡，相反，比較例1至3發(fā)現(xiàn)有用肉眼可以確定的斑
點(diǎn)ο耐水性試驗(yàn)是將涂布后的鋁板切割成橫X豎為100X IOOmm大小后測定重量，在 80°C的離子交換水中放置3小時(shí)后測定重量變化和外觀的鼓泡現(xiàn)象，實(shí)施例1至3完全沒 有重量變化和剝離現(xiàn)象，相反，比較例1和2確認(rèn)有一些重量變化和龜裂，由于比較例3沒 有添加六方晶氮化硼(hBN)，所以不僅有重量變化，還發(fā)現(xiàn)有肉眼可以確認(rèn)的龜裂和褶皺。表2 非粘著性如表2所示，可以確定在以一定的比例含有六方晶氮化硼的實(shí)施例1至3 中，制作煎蛋時(shí)沒有濺油和粘著鍋底的現(xiàn)象，非粘著性非常優(yōu)異，相反，在比較例1和2中， 六方晶氮化硼的使用量比標(biāo)準(zhǔn)范圍少或者多，所以隨著煎鍋的加熱溫度上升而產(chǎn)生粘著鍋 底的現(xiàn)象，并且，由于在比較例3中不含有六方晶氮化硼，所以煎鍋受到一定的熱量時(shí)，就 評價(jià)為濺油和粘著鍋底的現(xiàn)象比較嚴(yán)重。如上所述，通過所述實(shí)施例詳細(xì)說明了利用本發(fā)明的非粘著性涂料組合物的烹調(diào)器具的優(yōu)異性，但是本發(fā)明并不被所述內(nèi)容所限定，在沒有脫離本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍 內(nèi)，可以對本發(fā)明進(jìn)行多種替換、變形及變更。工業(yè)實(shí)用性涂料組合物經(jīng)過以下步驟來進(jìn)行制備，(1)粉碎步驟，將填充劑六方晶氮化硼(hBN)與醇進(jìn)行混合，并粉碎2-10小時(shí)而粉 碎成 0. 5-10ym ；(2)混合步驟，在所述步驟(1)中粉碎的混合物中添加硅溶膠和催化劑，以 40-50rpm的速度混合5-10分鐘；(3)熟化步驟，在所述步驟(2)中混合的混合物中添加烷氧基硅烷，在20-30°C中 攪拌2-1 5小時(shí)，進(jìn)行熟化。
權(quán)利要求
一種非粘著性涂料組合物，其特征在于，所述非粘著性涂料組合物含有硅溶膠，以及相對于100重量份的所述硅溶膠，5-60重量份的填充劑、60-120重量份的烷氧基硅烷、40-130重量份的甲醇或異丙醇、和0.5-3重量份的催化劑，所述硅溶膠通過在20-40重量％的大小為10-50nm的二氧化硅中混合60-80重量％的水而形成，所述填充劑通過將六方晶氮化硼與金屬氧化物、非氧化物或它們的混合物以40-60∶60-40重量％進(jìn)行混合而得到，所述金屬氧化物為Al2O3或ZrO2，所述非氧化物為Si3N4或B4C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非粘著性涂料組合物，其特征在于，所述烷氧基硅烷使用選 自甲基三甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷和四乙氧基硅烷中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的非粘著性涂料組合物，其特征在于，所述非粘著性涂料組 合物還含有1-30重量份的顏料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非粘著性涂料組合物，其特征在于，所述顏料使用選自二氧 化鈦、氧化鐵、氧化鉻(Cr2O3)、碳和鈷中的至少一種。
5.一種非粘著涂料組合物的制備方法，其特征在于，該涂料組合物的制備方法是經(jīng)過 以下步驟來進(jìn)行制造的，(1)粉碎步驟，將通過六方晶氮化硼與金屬氧化物、非氧化物或它們的混合物以 40-60 60-40重量％進(jìn)行混合而得到的填充劑與甲醇或異丙醇混合，并粉碎2-10小時(shí)；(2)混合步驟，將通過在20-40重量％的大小為10-50nm的二氧化硅中混合60-80重 量％的水而得到的硅溶膠和催化劑添加到步驟(1)中粉碎得到的混合物中，以40-50rpm的 速度混合5-10分鐘；(3)熟化步驟，在步驟(2)中混合得到的混合物中添加烷氧基硅烷，在20-30°C下攪拌 2-15小時(shí)并進(jìn)行熟化；所述金屬氧化物為Al2O3或&02，所述非氧化物為Si3N4或B4C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種非粘著性涂料組合物及其制備方法，更詳細(xì)的，涉及通過將六方晶氮化硼(hBN)和涂層粘合劑混合后涂布在鋁、不銹鋼等廚房器具表面并進(jìn)行固化，從而可以得到強(qiáng)化了非粘著性、耐腐蝕性、耐水性等的高硬度的涂層的涂料組合物及其制備方法，其優(yōu)點(diǎn)是，在使用根據(jù)本發(fā)明的涂料組合物將廚房器具涂布固化的情況下，加熱時(shí)完全不產(chǎn)生有害氣體，并由于高硬度而能夠長時(shí)間維持耐腐蝕性、耐水性等機(jī)械物性，且能夠在400℃以上的高溫下發(fā)揮非粘著特性，因此，即使長時(shí)間使用廚房器具，也不會(huì)存在磨損或變色的缺陷，另外，烹飪時(shí)不會(huì)濺油且食物不會(huì)粘著在鍋底上，而且由于高導(dǎo)熱率而能夠降低能耗。
文檔編號C09D7/12GK101842445SQ200980100836
公開日2010年9月22日 申請日期2009年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月14日
發(fā)明者金泰雄 申請人:金泰雄