可逆變色涂層組合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及可逆變色涂層組合物及其制備方法。本發(fā)明的板具有400℃或更高的耐熱性，從而可用于加熱非常穩(wěn)定的產(chǎn)品，并且因?yàn)槠渚哂袃?yōu)良的耐磨性、耐化學(xué)性和機(jī)械性質(zhì)，該板的耐久性增加。另外，可以通過以多種方式混合顏料獲得美麗的顏色，并且因?yàn)楫?dāng)加熱時(shí)顏色變化則可以用肉眼識(shí)別正在加熱。
【專利說明】
可逆變色涂層組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及可逆變色涂層組合物及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 熱變色顏料可用作可逆低溫?zé)嶙兩推?，其中?0至70°C的溫度下變色。一個(gè)原 理是微膠囊內(nèi)的物質(zhì)隨溫度升高而分散且變透明，并且隨溫度降低而聚集恢復(fù)其原始顏 色，然而，高溫范圍加熱產(chǎn)品或高頻加熱的使用受限，因?yàn)楫?dāng)將膠囊加熱至300°C或更高時(shí) 膠囊被破壞且產(chǎn)生氣體。另外，紅色、黃色和橙色的顏料，其都由鎘組成，具有在150至200 °C 下顏色改變成黑色的性質(zhì)，蒸煮容器內(nèi)部的使用由于重金屬的毒性而受限。
[0003] 同時(shí)，韓國專利申請(qǐng)公開號(hào)10-2012-0052326公開了一種由有機(jī)氮硫化合物和水 性樹脂制成的可逆熱變色水溶性油墨組合物，其中有機(jī)氮硫化合物為至少一類選自下述的 化合物：2- (4-噻唑基)-苯并咪唑、2-(硫氰酸酯甲基硫代)-1，3-苯并噻唑、2-甲基-4-異噻 唑啉-3-酮和5-氯-2-甲基-4-異-噻唑啉-3-酮。然而，該發(fā)明并未公開本發(fā)明所述的熱敏 板。
[0004] 因此，為了改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和問題，本發(fā)明人發(fā)明了一種可逆熱變色陶瓷涂 層劑，其中取決于吸收(吸收和輻射等量)近紅外區(qū)的所有光的溫度，并且其具有400°C或更 高的耐熱性和耐久性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 技術(shù)問題
[0006] 本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種可逆變色涂層組合物及其制備方法，通過使用球磨 機(jī)研磨硅溶膠、Fe20 3或作為顏料和填充劑的另外的化合物，從而制備其中顏色從約100°C的 低溫變化且具有400°C或更高的耐熱性和耐久性的可逆熱色陶瓷涂層試劑。
[0007] 另外，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供包括組合物的板及使用該板改變顏色的方法。
[0008] 問題的解決方式
[0009] 參照附圖描述本發(fā)明中描述的各種特定實(shí)施方案。在下述描述中，為了充分地理 解本發(fā)明，描述了各種具體細(xì)節(jié)，比如特定形式、組合物、方法等。然而，可以在不采用一個(gè) 或多個(gè)這些細(xì)節(jié)或采用其它眾所周知的方法和形式實(shí)施一些特定實(shí)施方案。在其它的實(shí)例 中，為了避免不必要地使本發(fā)明難于理解，沒有描述眾所周知的方法和制備技術(shù)的具體細(xì) 節(jié)。在整個(gè)說明書中提及"一個(gè)特定實(shí)施方案"指與特定實(shí)施方案相關(guān)所述的具體特征、形 式、組合物或性質(zhì)被包括在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)特定實(shí)施方案中。因此，在整個(gè)說明書的不 同地方中表述"在一個(gè)特定實(shí)施方案中"或"特定實(shí)施方案"的情形不一定一直代表本發(fā)明 的同一特定實(shí)施方案。另外，在一個(gè)或多個(gè)特定實(shí)施方案中可以使用一些合適的方法將特 定特征、形式、組合物或性質(zhì)組合。
[0010] 本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施方案提供一種用于制備可逆變色涂層組合物的方法，其包 括使用球磨機(jī)研磨以涂層組合物的總重量計(jì)200至400重量份的娃溶膠、100至300重量份的 醇和100至300重量份的作為顏料和填充劑的Fe2〇3的步驟;和向研磨物質(zhì)中加入200至300重 量份的固化劑的步驟。在特定實(shí)施方案中，提供一種用于制備可逆變色涂層組合物的方法， 其中研磨步驟包括球磨進(jìn)一步加入的金屬粉末，提供一種用于制備可逆變色涂層組合物的 方法，其中所述金屬粉末包括選自Ag、Cu和A1中的任一種或多種，提供一種用于制備可逆變 色涂層組合物的方法，其中所述金屬粉末以0.1至10重量份加入，提供一種用于制備可逆變 色涂層組合物的方法，其中所述顏料和填充劑進(jìn)一步包括選自鎘紅、鎘黃、Ti、Si、A1、Zr、 Fe、Mn、Co和Cr;或其氧化物中的任一種或多種，以及提供一種用于制備可逆變色涂層組合 物的方法，其中在所述顏料和填充劑中，F(xiàn)e 2〇3的重量占所述顏料和填充劑總重量的20 %至 90% 〇
[0011]本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施方案提供一種可逆變色涂層組合物，其在將200至300重量 份的固化劑加入以涂層組合物的總重量計(jì)200至400重量份的硅溶膠、100至300重量份的醇 和100至300重量份的作為顏料和填充劑的Fe 2〇3之后攪拌和熟化。在特定實(shí)施方案中，提供 一種可逆變色涂層組合物的方法，其中研磨物質(zhì)還包括金屬粉末，提供一種可逆變色涂層 組合物，其中所述金屬粉末包括選自Ag、Cu和A1中的任一種或多種，提供一種可逆變色涂層 組合物，其中所述金屬粉末為0.1至10重量份，提供一種可逆變色涂層組合物，其中所述顏 料和填充劑進(jìn)一步包括選自鎘紅、鎘黃、11、51^1、2^? 6、111、(：〇和(>;或其氧化物中的任一 種或多種，以及提供一種可逆變色涂層組合物，其中在所述顏料和填充劑中，F(xiàn)e 2〇3的重量占 所述顏料和填充劑總重量的20%至90%。
[0012] 在本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施方案中，提供一種可逆變色板，其中用涂層組合物涂布 目標(biāo)區(qū)域并煅燒。另外，在本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施方案中，提供一種用于制備可逆變色板的 方法，其包括用涂層組合物涂布板的目標(biāo)區(qū)域的步驟和烘焙所述涂層板的步驟。
[0013] 在本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施方案中，提供一種通過加熱可逆變色板來改變涂層區(qū)域 的顏色的方法，其中用涂層組合物涂布目標(biāo)區(qū)域并煅燒至目標(biāo)溫度。
[0014] 在本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施方案中，可逆變色涂層組合物指顯示其中顏色變化取決 于能量變化或溫度變化，且當(dāng)再次移除能量或使溫度恢復(fù)至初始溫度時(shí)顏色可逆地變回原 始顏色的現(xiàn)象的可涂覆組合物。
[0015] 在本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施方案中，可逆變色板為用可逆變色涂層組合物涂布的 板，盡管不限于此，該板包括金屬板比如鐵、銅和鋁、非金屬板和陶瓷板，并且指其中向其涂 布可逆變色涂層組合物并煅燒的板。這樣的板可用于不同領(lǐng)域，比如蒸煮容器、爐、電器和 建筑物。
[0016] 在本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施方案中，金屬粉末指但不限于粒徑為5μηι或更小的金屬 比如Ag、Cu和Α1或其組合。
[0017]在本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施方案中，使用粒徑為10至50nm的硅溶膠，使用脂肪醇作 為醇，可以使用硅烷作為固化劑，并且可以使用Fe203或Cd作為顏料。另外，在本發(fā)明的一個(gè) 特定實(shí)施方案中，可以使用一種或多種氧化物比如!'^1、51、2^0)、111和(>的氧化物和非 氧化物比如AlN、Si3N4、BN和SiC的混合物作為顏料和填充劑。
[0018]在本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施方案中，提供一種用于制備廚房用加熱板的方法，其包 括步驟:將本發(fā)明的涂層組合物涂布在廚房用加熱板，然后在100至350°C的溫度下烘焙該 涂布的板;使用噴霧、移印、絲印等，通過改變顏料成分或顏色，在煅燒的加熱板的可逆變色 涂層上涂布字母、圖案或部分;然后在用不粘功能的TOP涂層劑進(jìn)一步涂布之后，在100至 350°C的溫度下烘焙該板。
[0019] 發(fā)明的有益效果
[0020] 本發(fā)明的板具有400°C或更高的耐熱性，從而可用于加熱非常穩(wěn)定的產(chǎn)品，并且因 為其具有優(yōu)良的耐磨性、耐化學(xué)性和機(jī)械性質(zhì)，該板的耐久性增加。另外，可以通過以多種 方式混合顏料獲得美麗的顏色，并且因?yàn)楫?dāng)加熱時(shí)顏色變化則可以用肉眼識(shí)別正在加熱。
【附圖說明】
[0021] 圖1顯示當(dāng)將本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施方案中的可逆變色涂層組合物涂布在板的目 標(biāo)區(qū)域上且煅燒時(shí)根據(jù)溫度的顏色變化。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 本發(fā)明的最佳實(shí)施方式提供一種用于制備可逆變色涂層組合物的方法，其包括步 驟:使用球磨機(jī)研磨以涂層組合物的總重量計(jì)200至400重量份的硅溶膠、100至300重量份 的醇和100至300重量份的作為顏料和填充劑的Fe 2〇3;并且將200至300重量份的固化劑加入 到研磨物質(zhì)中。在特定實(shí)施方案中，提供一種用于制備可逆變色涂層組合物的方法，其中研 磨步驟包括球磨進(jìn)一步加入的金屬粉末，提供一種用于制備可逆變色涂層組合物的方法， 其中所述金屬粉末包括選自Ag、Cu和A1中的任一種或多種，提供一種用于制備可逆變色涂 層組合物的方法，其中所述金屬粉末以0.1至10重量份加入，提供一種用于制備可逆變色涂 層組合物的方法，其中所述顏料和填充劑進(jìn)一步包括選自鎘紅、鎘黃、Ti、Si、Al、Zr、Fe、Mn、 Co和Cr;或其氧化物中的任一種或多種，以及提供一種用于制備可逆變色涂層組合物的方 法，其中在所述顏料和填充劑中，F(xiàn)e 2〇3的重量占所述顏料和填充劑總重量的20%至90%。 [0023]發(fā)明模式
[0024] 在下文中，參照下述實(shí)施例更詳細(xì)地描述本發(fā)明的組成和技術(shù)特征。然而，下述實(shí) 施例僅僅用于示例性的目的，本發(fā)明的范圍不限于此。
[0025] [實(shí)施例1]
[0026] 包括可逆熱變色陶瓷涂層的板的制備
[0027] 試驗(yàn)例1
[0028] 通過將300g粒徑10至50nm的硅溶膠（水含量-210g)、200g的異丙醇（IPA)、200g的 作為顏料和填充劑的Fe2〇3、lg的銀粉和4g作為添加劑的粒徑2μπι的銅粉加入到球磨機(jī)中，并 以lOOrpm的速率將它們研磨約5小時(shí)得到液態(tài)的研磨物質(zhì)。通過將250g的甲基三甲氧基硅 烷(MTMS)加入到作為固化劑的所述液態(tài)研磨物質(zhì)得到lkg的涂層劑，攪拌并熟化該混合物 約8小時(shí)。
[0029] 使用80#_金剛砂打磨處理尺寸100 X 70 X 3mm的鋁板，沖洗干凈，使用涂層劑噴霧 涂層，然后在火爐中在250°C的溫度下煅燒約30分鐘，結(jié)果，得到35μπι膜厚度的板。
[0030] 試驗(yàn)例2
[0031]使用與試驗(yàn)例1相同的方法制備涂層劑和板。然而，使用重量比1:1的總重量200g 的Fe203和Ti02作為顏料和填充劑。
[0032] 試驗(yàn)例3
[0033] 使用與試驗(yàn)例1相同的方法制備涂層劑和板。然而，使用重量比1:1的總重量200g Fe203和鎘紅顏料作為顏料和填充劑。
[0034] 試驗(yàn)例4
[0035] 使用與試驗(yàn)例1相同的方法制備涂層劑和板。然而，使用重量比1:1:2的總重量 200g的Fe2〇 3、鎘紅和Co作為顏料和填充劑。
[0036] 對(duì)照例1和2
[0037]使用與試驗(yàn)例1相同的方法制備涂層劑和板。然而，使用重量總重量200g的Fe3〇4或 Co作為顏料和填充劑。其概述顯示在下表1中。
[0038] 表1
[0039] [表1]
[0041] [實(shí)施例2]
[0042] 當(dāng)加熱時(shí)包括可逆熱變色陶瓷涂層的板的顏色變化的鑒別
[0043] 將實(shí)施例1中對(duì)照例1和2及試驗(yàn)例1至4的板加熱至90°C至150°C。如下表2所示，可 以看出試驗(yàn)例1至4在一定溫度下存在顏色變化，并且在冷卻之后顏色可逆地恢復(fù)其原始顏 色。
[0044]表 2
[0047][實(shí)施例3]
[0048] 根據(jù)加入金屬顏色變化的溫度差異
[0049] 使用與實(shí)施例1的試驗(yàn)例1相同的方法制備涂層劑和板。然而，沒有加入銀和銅粉 (對(duì)照例3)，并且當(dāng)加入0.1或lOg的銀或銅(其具有優(yōu)良的熱導(dǎo)率)時(shí)(試驗(yàn)例5和6)，可以看 出顏色變化的起始溫度下降l〇°C至20°C，如下表3所示。
[0050]表 3
[0053]雖然本發(fā)明已經(jīng)描述了特定實(shí)施方案，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是在 沒有背離本發(fā)明的范圍下可以進(jìn)行各種變化，并且其組分可以被同等物替代。另外，在沒有 背離本發(fā)明的基本范圍下可以進(jìn)行各種修飾，并且可以根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)內(nèi)容使用具體條 件和材料。因此，本發(fā)明不限于作為預(yù)期實(shí)施本發(fā)明的最佳實(shí)施方式而提出的特定實(shí)施方 案，并且本發(fā)明需要解釋為包括在所附權(quán)利要求書中定義的所有實(shí)施方案。
[0054] 工業(yè)應(yīng)用
[0055]本發(fā)明的板具有400°C或更高的耐熱性，因此可用于加熱非常穩(wěn)定的產(chǎn)品，并且因 為其具有優(yōu)良的耐磨性、耐化學(xué)性和機(jī)械性質(zhì)，所述板的耐久性增加。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于制備可逆變色涂層組合物的方法，其包括步驟： 用球磨機(jī)研磨以所述涂層組合物總重量計(jì)200至400重量份的硅溶膠、100至300重量份 的醇和100至300重量份的作為顏料和填充劑的Fe2O3制備研磨物質(zhì);和 將200至300重量份的固化劑加入到所述研磨物質(zhì)中。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制備可逆變色涂層組合物的方法，其中在研磨步驟中，用 進(jìn)一步加入的金屬粉末進(jìn)行球磨。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于制備可逆變色涂層組合物的方法，其中所述金屬粉末包 括選自Ag、Cu和Al中的任一種或多種。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于制備可逆變色涂層組合物的方法，其中所述金屬粉末以 0.1至10重量份加入。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制備可逆變色涂層組合物的方法，其中所述顏料和填充 劑進(jìn)一步包括選自鎘紅、鎘黃、1^、5^1、2^? 6、111、(：〇和(^;或其氧化物中的任一種或多 種。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制備可逆變色涂層組合物的方法，其中在所述顏料和填 充劑中，F(xiàn)e2O3占顏料和填充劑總重量的20%至90%。7. -種可逆變色涂層組合物，其在向以所述涂層組合物總重量計(jì)200至400重量份的硅 溶膠、100至300重量份的醇和100至300重量份的作為顏料和填充劑的Fe 2O3的研磨物質(zhì)中加 入200至300重量份的固化劑之后進(jìn)行攪拌。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的可逆變色涂層組合物，其中所述研磨物質(zhì)進(jìn)一步包括金屬粉 末。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的可逆變色涂層組合物，其中所述金屬粉末包括選自AgXi^PAl 中的任一種或多種。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的可逆變色涂層組合物，其中所述金屬粉末以0.1至10重量份 加入。11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的可逆變色涂層組合物，其中所述顏料和填充劑進(jìn)一步包括選 自鎘紅、鎘黃、11、3丨^1、2廣？6、111、(：〇和0 ;或其氧化物中的任一種或多種。12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的可逆變色涂層組合物，其中在所述顏料和填充劑中，F(xiàn)e2O3占 顏料和填充劑總重量的20%至90%。13. -種可逆變色板，其中用權(quán)利要求7至12中任一項(xiàng)所述的涂層組合物涂布目標(biāo)區(qū)域 并煅燒。14. 一種制備可逆變色板的方法，其包括步驟： 用權(quán)利要求7至12中任一項(xiàng)所述的涂層組合物涂布板的目標(biāo)區(qū)域;和 烘焙該涂布的板。15. -種通過加熱可逆變色板改變涂層區(qū)域的顏色的方法，其中用權(quán)利要求7至12中任 一項(xiàng)的涂層組合物涂布目標(biāo)區(qū)域并煅燒至目標(biāo)溫度。
【文檔編號(hào)】C09D1/00GK105899622SQ201480060799
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2014年11月6日
【發(fā)明人】金泰雄
【申請(qǐng)人】Seb公司, 金泰雄