用于服裝處理用具的處理板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于處理服裝(30)的服裝處理用具(100)的處理板(10)，該處理板具有接觸表面，該接觸表面設(shè)置有溶膠-凝膠涂層(20)，該涂層包括鈦、鋯、鉿、鈧、釔或其混合物或組合物的氧化物。該層優(yōu)選地厚度小于1μm。這樣的層示出優(yōu)異的性質(zhì)。也公開了包括這種處理板的服裝處理用具，以及在處理板的接觸表面上制成涂層的過程。
【專利說明】用于服裝處理用具的處理板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及服裝處理用具的處理板，其中該處理板具有接觸表面，在使用中該接觸表面在被處理的服裝上滑動(dòng)，該接觸表面具有一種涂層，該涂層除了其他行為外還具有由低摩擦所示的良好的滑行行為。本發(fā)明也涉及服裝處理用具，包括所述處理板，以及涉及在用于服裝處理用具的處理板的接觸表面上生產(chǎn)涂層。
【背景技術(shù)】
[0002]低摩擦力涂層允許接觸表面以減少的摩擦力彼此摩擦，減少移動(dòng)服裝處理用具的努力，如除皺器件，諸如熨斗或蒸汽機(jī)。進(jìn)一步地，耐刮痕涂層對(duì)電器以及對(duì)非電家庭用具，諸如平底鍋、烤盤等等非常重要，它們受益于低摩擦力。因此，具有低摩擦力系數(shù)和良好的抗刮性的涂層的使用不斷增加，以提高用具表面的摩擦學(xué)性能。
[0003]用于服裝處理用具的處理服裝的處理板的實(shí)例是熨斗的底板。通常，單獨(dú)的一層在本文中被稱為涂層，其被應(yīng)用于底板的背對(duì)熨斗外殼的表面。在熨燙期間，這個(gè)涂層直接接觸將熨燙的衣服。熨斗正確發(fā)揮作用的先決條件是，這種涂層滿足許多要求。例如，除了其他性質(zhì)以外，該涂層必須在將熨燙的衣服上展示出令人滿意的低摩擦性質(zhì)，它必須是抗腐蝕、抗刮、并且耐用的，并且展示出最佳的堅(jiān)固性和耐磨損性且耐壓痕性。涂層的材料必須滿足超高的必要條件，因?yàn)樵撏繉颖┞队谙喈?dāng)大的溫度變化中，其范圍在10°c和300°C之間，典型的工作溫度從70°C到230°C。該要求的滑行行為通過在底板上具有提供低摩擦的涂層的獲得，并且這也減少被應(yīng)用在服裝上的有效的力。
[0004]多種材料可以被用作用于熨斗的低摩擦底板涂層材料，諸如經(jīng)由溶膠-凝膠技術(shù)應(yīng)用的硅酸鹽、釉質(zhì)、金屬(例如，鎳、鉻、不銹鋼)(例如這些可以被用作片材，或者通過熱噴涂)、硬陽(yáng)極化鋁、和菱形狀碳涂層。同時(shí)，有機(jī)聚合物可以被用作底板涂層，例如聚四氟乙烯(PTFE)。該P(yáng)TFE低摩擦涂層示出良好的滑行和不粘性，然而PTFE涂層的像抗刮性和耐用性的機(jī)械性能差。
[0005]在US5943799A1中已經(jīng)公開另一種類型的低摩擦涂層，該低摩擦層主要由氧化鋁組成，其以電化學(xué)的方式形成，并且該低摩擦涂層示出良好的滑行行為，以及良好的抗刮性和易清洗性。然而，用于形成低摩擦金屬氧化物涂層的基底必須是相同金屬，在這個(gè)情形中為鋁，而限制了該涂層的應(yīng)用。
[0006]在US5592765中公開了在熨斗上使用的溶膠-凝膠涂層。該溶膠_凝膠涂層顯示良好的性質(zhì)，諸如良好的耐磨損性和抗刮性，以及良好的防沾污性。
[0007]US7339142公開了一種熨斗，其具有用涂層覆蓋的底板，該涂層由外層和至少一個(gè)內(nèi)層組成，該外層包括至少一種在鉬系金屬氧化物中挑選的氧化催化劑，所述內(nèi)層位于金屬支持件和外層之間，其包括在Ib族過度元素的氧化物中挑選的至少一種氧化催化劑。在這個(gè)參考文獻(xiàn)中，鉬系金屬被視為具有特別類似于鉬的性質(zhì)的元素，除了鉬之外，還有釕、銠、鈀、鋨和銥，因此為周期表的8-10族的元素。該涂層聲稱在該器件的工作溫度下自清潔。[0008]從US7040047已知一種熨斗，其具有底板，在底板的外表面上存在氧化催化劑。根據(jù)這個(gè)參考文獻(xiàn)，該催化氧化劑是在至少等于90°C的溫度下能氧化的任何元素、化合物或化學(xué)組分、任何有機(jī)物質(zhì)，該有機(jī)物質(zhì)諸如灰塵或污垢中所含有的，在紡織制品或片(例如，亞麻)的處理(包括洗和可能存在的軟化)中遇到。作為催化活性元素的實(shí)例，提到鈀、鉬、釩和銅。為了增加催化的有效性，銅、錳或鈷的氧化物可以出現(xiàn)。能夠通過焙燒獲得氧化劑的催化活性形式，例如鉬。這個(gè)參考文獻(xiàn)也通過舉例提到，催化氧化劑包括周期表的IV族的金屬；然而，這些金屬的使用還沒有說明。
[0009]上述參考的教導(dǎo)是，在熨燙期間被底板獲得的“有機(jī)污染物”會(huì)被氧化，以便其會(huì)從該底板分開。據(jù)說即使當(dāng)該底板以難以看到的方式生銹時(shí)，其也會(huì)部分失去其滑動(dòng)特質(zhì)。難以覺察地，由于污垢，熨燙會(huì)變得十分困難，同時(shí)用戶開始認(rèn)識(shí)到使用的是生銹的熨斗，怕其能夠改變洗好的衣物。
[0010]US2013/0247430描述了加熱用具，其包括金屬基底，其至少部分地用自清潔涂層覆蓋，該自清潔涂層包括從鉬系金屬氧化物選擇的至少一種氧化催化劑和從稀土氧化物選擇的至少一種所述氧化催化劑的摻雜劑。該自清潔涂層是雙層涂層，其包括:內(nèi)層，至少部分地覆蓋金屬基底并且包括摻雜劑；和外層，與周圍空氣接觸，并且包括氧化催化劑。也提供了一種用于生產(chǎn)這種加熱用具的方法。
[0011]US4665637描述了織物壓迫器件，其具有復(fù)合材料底板，該底板具有金屬或類似熱傳導(dǎo)材料的基本組分和與該基本組分鍵合的陶瓷層，該底板被耦合到壓迫熨斗的熱源。該陶瓷層具有平面的織物壓迫表面，其優(yōu)選地具有大約標(biāo)稱兩微米或更好的表面粗糙度的光滑度。該陶瓷表面高度耐磨損且抗撞擊，易于清潔，并且在紡織織物上具有優(yōu)異的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)摩擦性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]為了對(duì)污垢、抗刮性和耐磨損性以及像在衣物除皺器件(諸如，熨斗或蒸汽機(jī))上的衣物處理用具的一致的低摩擦元件的興趣，重要的是，該涂層保持一致的良好滑行行為，以及在極端使用條件下的良好的耐污垢、抗刮性和耐磨性，所述使用條件例如是周期性溫度從室溫變化到250°C、頻繁的機(jī)械磨損和高蒸汽或濕度環(huán)境。
[0013]本發(fā)明的目的是提供用于服裝處理用具的處理板，該處理板具有在使用中在正被處理的服裝上滑動(dòng)的接觸表面，并且還示出對(duì)現(xiàn)有技術(shù)用具的進(jìn)一步提高的性質(zhì)。本發(fā)明由獨(dú)立權(quán)利要求限定。從屬權(quán)利要求限定有利的實(shí)施例。
[0014]本發(fā)明提供了用于處理服裝的服裝處理用具的處理板，該處理板具有接觸表面，該接觸表面在使用中在正被處理的服裝上滑動(dòng)，并且其中所述接觸面設(shè)置有涂層，該涂層包括金屬氧化物，該金屬氧化物是從由氧化鈦、氧化鋯、氧化鉿、氧化鈧、氧化釔或它們的混合物或組成物組成的組中選擇的。
[0015]驚訝地發(fā)現(xiàn)，所提到的金屬氧化物涂層，尤其是溶膠-凝膠涂層顯示出非常良好和一致的滑行行為。 申請(qǐng)人:發(fā)現(xiàn)，接觸板的徹底清潔實(shí)際上增加摩擦力，并且通過在服裝上使用(即，滑動(dòng))該板再次獲得低摩擦力。這個(gè)效果由下述事實(shí)解釋，即，通過在使用期間使涂層與由非金屬織物制成的制品接觸所產(chǎn)生的有機(jī)潤(rùn)滑劑被保持并聚集在所產(chǎn)生的涂層的網(wǎng)絡(luò)上，并且將充當(dāng)潤(rùn)滑劑。這與上述現(xiàn)有技術(shù)文件的教導(dǎo)相反，現(xiàn)有技術(shù)文件教導(dǎo)為了一致的滑行行為，必須(通過氧化，例如由催化劑)去掉“有機(jī)污染物”。看起來，令人驚訝地，該涂層尤其在與(溶膠-凝膠)基礎(chǔ)層或中間層結(jié)合時(shí)，具有在將熨燙的衣服上的低摩擦性、耐腐蝕、抗刮性、并且持久。此外，在測(cè)試和/或在演示儀器中，即使當(dāng)明顯增加溫度時(shí)，該涂層也顯示出非常好的堅(jiān)固性和高度耐磨損性和耐裂性。
[0016]還注意到，本涂層的摩擦系數(shù)(其為用于滑行行為的量度)幾乎在接觸非金屬織物之后立即(幾秒內(nèi))下降到非常低的值，并將保持這個(gè)低的值。因此，通過使用該用具來生成本涂層的低摩擦系數(shù)；這不是涂層材料本身的性質(zhì)。還觀察到，非金屬織物指代任何材料，其將被理解為用于服裝和亞麻、這種棉、羊毛、絲、像聚酯的合成物等等。
[0017]盡管通常，像熨斗和蒸汽機(jī)的服裝除皺器件的摩擦系數(shù)趨向于隨時(shí)間下降，即提高滑行行為，但是在其穩(wěn)定在較低值之前可能花費(fèi)許多使用時(shí)間。如果該用戶已經(jīng)清潔該涂層表面，那么如下面將解釋的，該摩擦系數(shù)回到原始值，并且該滑行行為再次惡化。然而，本涂層的滑行行為常常是良好的，并且一旦第一次使用已經(jīng)發(fā)生就會(huì)處于低值。即使當(dāng)試圖用常用清潔劑清潔該涂層，也在從使用該用具開始的幾秒內(nèi)獲得低的摩擦系數(shù)值。
[0018]在本文中，使用該短語(yǔ)“處理板具有接觸表面，該接觸表面在使用中在正被處理的服裝上滑動(dòng)”。進(jìn)一步地，應(yīng)當(dāng)指示出“所述接觸面設(shè)置有(例如，溶膠-凝膠)涂層，其包括金屬氧化物，該金屬氧化物是從由氧化鈦、氧化鋯、氧化鉿、氧化鈧、氧化釔或上述混合物或組成物組成的組中選擇的”。由此，在使用本發(fā)明的溶膠-凝膠涂層期間，該溶膠-凝膠涂層可以因此在正被處理的服裝上有效滑動(dòng)。不排除另外的涂層。由此，該術(shù)語(yǔ)“接觸表面”尤其指最遠(yuǎn)離提供該涂層或該涂層所位于的基底的層的外表面。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的涂層優(yōu)選地(大體上)由氧化鈦、氧化鋯、或其混合物或組成物組成，更優(yōu)選地是氧化鈦。尤其，該涂層由至少85wt.% (更加尤其是至少90wt.% ,諸如尤其至少95wt.% )的氧化鈦、氧化鋯、或其混合物或組成物組成，更優(yōu)選地是氧化鈦(相對(duì)于涂
層的總重量)。
[0020]在還進(jìn)一步具體實(shí)施例中，該涂層未包括相對(duì)于涂層中的總金屬(原子)重量的超過95wt.%的量的釔。在還進(jìn)一步實(shí)施例中，該涂層不是大體上由氧化釔涂層組成。實(shí)驗(yàn)看起來，令人驚訝地，與例如純氧化鈦涂層或氧化鈦與氧化錯(cuò)、氧化鉿、氧化鈧和氧化釔的一種或多種的混合物或組成物相比，尤其是與氧化鈦、氧化鋯、氧化鈧和氧化釔的一種或多種的混合物或組合物相比，大體上純的氧化釔涂層具有較不利的性質(zhì)。進(jìn)一步地，相對(duì)于涂層中總金屬(原子)重量，像稀土金屬、錳和鈷的一種或多種的金屬的重量尤其小于5wt.%,尤其小于Iwt.更加尤其小于0.0lwt.%。更加尤其,相對(duì)于涂層中總金屬(原子)重量，像稀土金屬、錳和鈷的一種或多種的金屬的重量小于5wt.%，尤其小于Iwt.%,更加尤其小于0.0lwt.%?？雌饋?本涂層具有優(yōu)越的性質(zhì),超過氧化猛涂層或氧化鈷涂層或包括氧化錳和氧化鈷(也參看圖2)的一個(gè)或多個(gè)的涂層。進(jìn)一步地，該涂層也尤其大體上上不含鉬系金屬(也參看上面)。尤其，相對(duì)于涂層中總金屬(原子)重量，鉬系金屬的重量小于5wt.尤其小于Iwt.更加尤其小于0.0lwt.%。
[0021]在具體實(shí)施例中，所述涂層大體上由(i)氧化鈦、氧化鋯、或氧化鈦和氧化鋯的混合物或組合物組成，或者由(ii)氧化鈦、氧化釔或氧化鈦和氧化釔的混合物或組合物組成。
[0022]本發(fā)明中所使用的金屬氧化物涂層的優(yōu)點(diǎn)是，其示出低摩擦系數(shù)，優(yōu)選地具有小于Iym的厚度，并且能夠用低溫過程(優(yōu)選地，在低于400°C的溫度下)應(yīng)用，諸如獲得溶膠-凝膠涂層的溶膠-凝膠過程。在小于400nm的更優(yōu)選的厚度下，其進(jìn)一步透明。尤其，該金屬氧化物涂層的厚度從5nm到I μπι，尤其是5納米到400納米。這些金屬氧化物涂層的另一個(gè)良好性質(zhì)是，減少摩擦/熨燙器件的摩擦帶電效應(yīng)；也就是說，減少摩擦/熨燙期間積累的靜電荷；這個(gè)效應(yīng)也被假設(shè)為一種涂層上潤(rùn)滑性有機(jī)顆粒/雜質(zhì)(碎片)的層的積累的結(jié)果。進(jìn)一步，諸如，如果要求一次，那么可以相對(duì)容易地應(yīng)用本涂層。此外，其固有地不需要包括在層的(溶膠-凝膠)應(yīng)用之后的后磨光步驟。例如，當(dāng)像ΕΡ0217014/US4665637中所述的應(yīng)用厚的陶瓷層時(shí)，這可能是必需的。在本文中，該術(shù)語(yǔ)“溶膠-凝膠(涂層)過程”和類似術(shù)語(yǔ)指本文中所述的溶膠-凝膠過程。
[0023]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，含所述有金屬氧化物的層的厚度小于I μ m，優(yōu)選地小于400nm，以保持透明度，并且優(yōu)選地是溶膠_凝膠涂層。這種納米層能夠保持基底的樣式美觀，并且允許保持接觸表面的其他機(jī)械和熱學(xué)性質(zhì)，諸如耐磨性和耐裂性，以及膨脹系數(shù)。
[0024]該涂層將大體上覆蓋全部接觸表面，不過也可能的是，該涂層以部分覆蓋全部接觸表面的非毗鄰部分的圖案應(yīng)用。由此，在實(shí)施例中，該涂層可以特別覆蓋至少80%，更特別至少90%，諸如大體上是該處理板的全部(接觸)表面。
[0025]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，本處理板包括基底，該基底具有將所述涂層應(yīng)用到其上的所述接觸表面，其中所述基底是金屬、釉質(zhì)、有機(jī)聚合物、有機(jī)硅酸鹽或硅酸鹽基底。
[0026]在另一個(gè)實(shí)施例中，該處理板包括金屬接觸表面，并且所述涂層被直接應(yīng)用到所述金屬接觸表面上。
[0027]根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施例，該處理板包括接觸表面(優(yōu)選地是由金屬制成)，并且該板還包括布置在所述接觸表面和所述涂層之間的至少一層，其中所述層優(yōu)選地是金屬組合物、釉質(zhì)、有機(jī)聚合物、有機(jī)硅酸鹽或硅酸鹽層。這種層也方便地為溶膠-凝膠層。在本文中，布置在所述接觸表面和所述涂層之間的這個(gè)層也被指示為“中間層”或“基礎(chǔ)層”或“基本層”。這個(gè)中間層能夠被看做尤其為基底(尤其是金屬基底)和實(shí)際滑行層之間的層。
[0028]因此，在具體實(shí)施例中，本發(fā)明也提供用于服裝處理用具的處理板，該處理板具有在使用中在正被處理的服裝上滑動(dòng)的接觸表面，其中所述接觸表面具有溶膠-凝膠涂層，該涂層包括從由氧化鈦、氧化鋯、氧化鉿、氧化鈧、氧化釔、或其混合物或組合物組成的組中選擇的金屬氧化物，并且其中該處理板包括金屬基底，并且其中該處理板還包括布置在所述金屬基底和所述涂層之間的至少一層，所述層是金屬組合物、釉質(zhì)、有機(jī)聚合物、有機(jī)硅酸鹽或硅酸鹽層。
[0029]特別是，氧化物的組合指氧化物的層，該層中混合不同的氧化物，并且能夠觀察到并且定義哪個(gè)區(qū)域?qū)儆谀姆N氧化物。在原始氧化物之間可能還沒有發(fā)生(實(shí)質(zhì)性的)化學(xué)反應(yīng)。特別是，混合物(同樣參看下方)可以指一個(gè)層，在該層中混合以分子/原子/離子尺度的氧化物，其不能被辨別為單個(gè)類型的氧化物。然后獲得一種材料，其中(原始)氧化物的離子處于相同的(晶體)晶格中。例如，混合氧化物的實(shí)例為Y3Al5O12，并且氧化物組合的實(shí)例為WAl2O315
[0030] 根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述中間涂層由硅酸鹽層組成，其中已經(jīng)可選地含有所述金屬氧化物，其從氧化鈦、氧化鋯、氧化鉿、氧化鈧、氧化釔、或其混合物或組合物中選擇。這種中間層可以尤其通過溶膠-凝膠(涂覆)過程獲得。因此，尤其是，當(dāng)可利用時(shí)，該中間涂層通過溶膠-凝膠涂層過程應(yīng)用，并且諸如本文中所述的涂層也通過溶膠-凝膠涂層過程(同樣參看下方)應(yīng)用。
[0031]由此，本發(fā)明尤其提供了用于服裝處理用具的處理板，該處理板具有表面，該表面上具有(尤其是溶膠-凝膠)涂層，其中該涂層(尤其是溶膠-凝膠涂層)包括金屬氧化物，其中(該金屬氧化物的)金屬包括鈦、鋯、鉿、鈧、釔的一種或多種。這種金屬氧化物可以是(大體上)純氧化物。這種金屬氧化物也可以是氧化物的組合，諸如氧化鈦和氧化釔的混合物。這種金屬氧化物也可以是混合氧化物。例如，該涂層可以包括TiO2涂層。然而，該涂層也能夠包括TiO2和Y2O3的涂層(涂層中的混合材料)。進(jìn)一步，該涂層也能夠是YScO3的涂層，其為混合氧化物?；旌涎趸锇^一種化學(xué)元素的陽(yáng)離子或以幾種氧化狀態(tài)(或其組合)的單個(gè)元素的陽(yáng)離子。當(dāng)材料混合時(shí)，大體上存在緊挨著彼此的兩種或更多不同的晶體材料，諸如在上述實(shí)例TiO2和Y2O3中；而在混合氧化物中，大體上存在一種晶體材料，其混合氧化物的陽(yáng)離子在相同晶格中，諸如在上述實(shí)例中的釔和鈧。在使用中，這種涂層的一面可以在正被處理的服裝上滑動(dòng)(另一面可以與支持件或中間層接觸)。由此，在實(shí)施例中，該術(shù)語(yǔ)“金屬氧化物”也可以指金屬氧化物的組合物和/或混合金屬氧化物。當(dāng)混合來自一種溶液的金屬前體時(shí)，在應(yīng)用和干燥后獲得的最終氧化層可以包含金屬氧化物的混合物或混合金屬氧化物。此外，該最終的金屬氧化層可以是晶體的、部分晶體的、或非晶體的。
[0032]本發(fā)明進(jìn)一步涉及處理板，其為用于熨燙用具的底板，涉及熨燙用具，其包括作為如上所公開的底板的處理板，并且涉及服裝處理用具，其包括如上所公開的處理板。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，即使在低溫下，根據(jù)本發(fā)明的經(jīng)涂層的處理板的滑行行為也是優(yōu)異的，因此允許低溫熨燙。
[0033]本發(fā)明進(jìn)一步涉及在用于處理服裝的服裝處理用具的接觸表面上制成涂層的方法，其中在使用中，所述接觸表面在正被處理的服裝時(shí)滑動(dòng)。尤其是，本發(fā)明提供了一種在用于服裝處理用具的處理板的(接觸)表面上制成涂層的方法，其中在使用中，所述接觸表面在正被處理的服裝上滑動(dòng)，該方法包括下列步驟:
[0034]在所述接觸表面上沉積一層金屬或化合物的前體材料，該金屬或化合物是從鈦、鋯、鉿、鈧、釔或這些金屬或化合物的混合物或組合物中選擇的，其中該前體材料包括一種或多種可水解前體和可水解前體溶液；和
[0035]處理所述層，以獲得包括氧化鈦、氧化鋯、氧化鉿、氧化鈧、氧化釔或其混合物或組合物的層。
[0036]用這種方法，可以提供一種用于處理服裝的服裝處理用具的處理板，該處理板具有接觸表面，該接觸表面在使用中在正被處理的服裝上滑動(dòng)，并且其中所述接觸面具有涂層，該涂層包括金屬氧化物，該金屬氧化物是從由氧化鈦、氧化鋯、氧化鉿、氧化鈧、氧化釔或上述混合物或組成物組成的組中選擇的。在使用期間，諸如本文中描述的所述涂層將在正被處理的服裝上滑動(dòng)。所以，在本文中，該涂層也可以被指示為“服裝處理涂層”或“滑行層”。
[0037]在第一實(shí)施例中，本方法包括的步驟有:在所述接觸表面上沉積一層金屬的可水解前體，所述前體優(yōu)選地為醇化物前體或醋酸鹽前體，其中金屬是從鈦、鋯、鉿、鈧、釔或這些金屬或化合物的混合物或組成物中選擇的；并且使所述層固化，以獲得包括氧化鈦、氧化鋯、氧化鉿、氧化鈧、氧化釔或其混合物或組合物的層。
[0038]這種方法可以包括依靠干化學(xué)過程的前體化合物的沉積，優(yōu)選地是氣相沉積過程。
[0039]在第二實(shí)施例中，本方法包括的步驟有:制備金屬的可水解前體溶液，所述前體優(yōu)選地為醇化物前體或醋酸鹽前體，其中金屬是從鈦、鋯、鉿、鈧、釔或這些金屬化合物的混合物或組合物中選擇的；將所述前體溶液的層沉積到所述接觸表面上，如果需要，隨后干燥，并且使所述層固化，以獲得包括氧化鈦、氧化鋯、氧化鉿、氧化鈧、氧化釔或其混合物或組合物的層。
[0040]在這種方法中，該沉積可能依靠濕化學(xué)過程實(shí)現(xiàn)，優(yōu)選地是溶解過程，更優(yōu)選地是溶膠-凝膠過程。
[0041]優(yōu)選用于本發(fā)明的該金屬醇化物或醋酸鹽前體是其(異)丙醇基或乙酰丙酮衍生物(即，醇化物或醋酸鹽的(異)丙醇基或乙酰丙酮衍生物)。像例如乙?；蛞阴４姿嵋阴サ碾p酮能夠被用于制成對(duì)水較不敏感的前體。然而，本發(fā)明不限于這些前體；也能夠使用其他鏈烷醇，也能夠使用其他金屬鹽(假設(shè)在本過程中其能夠容易轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸镄问?，例如醋酸鹽。例如，醇化物可以被烷氧基-和氨基醇、β雙酮、β酮酸酯、羧酸類修飾，以提供金屬醇化物或金屬醇化物衍生物。適當(dāng)?shù)拇蓟锖痛姿猁}實(shí)例是異丙醇、(異)丙醇基、醋酸鹽、乙酰丙酮、乙酰醋酸乙酯、t_乙酰醋酸叔丁酯等等。
[0042]用于制備前體溶液的溶劑優(yōu)選地是低級(jí)醇，具體地是乙醇、異丙醇、2-丁醇或2- 丁氧基乙醇。
[0043]金屬的醇化物前體的沉積層的干燥和固化優(yōu)選地是在低于400°C的溫度下實(shí)行。這個(gè)層能夠被直接沉積在該處理板的接觸表面上。
[0044]在實(shí)施例中，所述處理板的接觸表面由金屬、釉質(zhì)、有機(jī)聚合物、有機(jī)硅酸鹽、或硅酸鹽組成物組成。
[0045]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述接觸表面已經(jīng)用至少一個(gè)層預(yù)涂覆，該層優(yōu)選地由金屬組合物、釉質(zhì)、有機(jī)聚合物、有機(jī)硅酸鹽或硅酸鹽涂層組成，更加優(yōu)選地例如通過溶膠凝膠技術(shù)制成的金屬氧化物層。該預(yù)涂覆的層，即中間層，尤其可以提供機(jī)械強(qiáng)度，并且通常厚lym，諸如在1-100μπι的范圍內(nèi)。本發(fā)明的金屬氧化物涂層(即，T1、Zr等的氧化物)尤其提供低摩擦功能，并且厚度尤其不大于Ιμπι，諸如5-400nm。如上所指出的，該中間層尤其可以通過溶膠-凝膠過程提供。
[0046]在熨斗情形中，該金屬氧化物外覆層能夠因此被沉積在底板涂層的上面，該底板涂層優(yōu)選地為硅酸鹽基涂層，其通過溶膠-凝膠過程或通過另一種過程像PVD、CVD和熱噴涂而應(yīng)用，因此進(jìn)一步提高溶膠-凝膠基硅酸鹽涂層的滑行行為。這些過程對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是眾所周知的。具有外部金屬氧化物層的溶膠-凝膠涂層于是示出優(yōu)異和一致的滑行行為，而保持良好的耐磨損性、抗刮性和抗變形性。
[0047]優(yōu)選溶膠-凝膠過程用于氧化物層形成的原因是其低成本，并且其易于工業(yè)化。如上所指 出的，溶膠-凝膠層的優(yōu)點(diǎn)是其例如經(jīng)由簡(jiǎn)單的噴涂過程代替真空過程而易于工業(yè)化。更有利地是，本涂層(例如通過噴涂該金屬氧化物層可獲得的，尤其諸如氧化鈦層)以及最終層無需如用等離子噴涂層那樣需要后磨光。此外，該涂層(或滑行層)是透明的，而非像來自現(xiàn)有技術(shù)的顆?；繉幽菢幽：煌该鞯摹Ｒ虼?，這可以不影響怎樣覺察到涂層的顏色。例如，當(dāng)應(yīng)用有色基礎(chǔ)層時(shí)，或者印記可利用時(shí)，這仍可以通過涂層看到。因此，與一些現(xiàn)有技術(shù)溶液中相比保持更多的設(shè)計(jì)自由度，在現(xiàn)有技術(shù)溶液中，例如該顏色為等離子噴涂層的本身顏色。
[0048]位于熨斗的金屬支持件和外層之間的這種層能夠含有例如精細(xì)金屬氧化物填充劑和諸如硅溶膠和硅烷的混合物的溶膠，該硅烷例如有機(jī)修飾硅烷，該層提供對(duì)金屬基底的良好的粘著性以及良好的機(jī)械性能，在該層上沉積金屬氧化物外層，外層包括鈦、鋯、鉿、鈧或釔或其混合物或組合物的氧化物的至少一種。與沒有如本文中所定義的外部無機(jī)金屬氧化物層涂層的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)相比，其具有優(yōu)異的和更加一致的滑行行為；在織物(例如，棉、合成物、亞麻和絲)上的涂層的摩擦系數(shù)始終如一地為非常低的值。尤其是，支持件為金屬支持件。因此，該熨斗的支持件尤其是熨斗的金屬支持件。
[0049]因此，如下面也將公開的，該涂層致使用具(例如熨斗底板)在用具表面和為織物的制品相接觸時(shí)具有優(yōu)異且更連貫的滑行行為、良好的耐磨損性、抗刮性和抗污性。
[0050]因此，該涂層能夠通過溶液沉積過程應(yīng)用，諸如旋涂、浸涂或噴涂過程，或通過像PVD或CVD的氣相沉積過程、或通過熱噴涂過程。尤其，本發(fā)明的涂層通過溶液沉積過程應(yīng)用，諸如旋涂、浸涂或噴涂過程。更加尤其，該沉積過程包括溶膠-凝膠過程。
[0051]在進(jìn)一步實(shí)施例中，上面提到的溶膠-凝膠涂層的組合物與金屬氧化物層的組合物結(jié)合，產(chǎn)生一個(gè)涂層。
[0052]由此，本發(fā)明也提供了 一種用于在服裝處理用具的處理板上提供溶膠-凝膠涂層的方法，其中該處理板包括表面和可選地在其表面上的中間層，并且所述方法包括在處理板或可選的中間層的表面提供所述溶膠-凝膠涂層，其中這個(gè)方法包括溶膠-凝膠涂覆過程，并且其中在該處理板或可選中間層上的溶膠-凝膠涂層包括金屬氧化物，其中該金屬氧化物的金屬包括鈦、鋯、鉿、鈧、釔的一種或多種。尤其是，在使用期間，諸如本文中描述的所述涂層將在正被處理的服裝上滑動(dòng)。由此，在服裝處理用具的使用期間，該處理板可以與正被處理的服裝接觸，并且由于摩擦力低，在這個(gè)服裝上相對(duì)容易地移動(dòng)。
[0053]本發(fā)明也涉及通過在所述處理板的接觸表面上應(yīng)用涂層，而提高用于服裝處理用具的處理板(尤其是用于熨燙用具的底板)的滑行行為的方法，該涂層包括金屬氧化物，該金屬氧化物是從由氧化鈦、氧化鋯、氧化鉿、氧化鈧、氧化釔或上述混合物或組合物組成的組中選擇的。
[0054]進(jìn)一步，如上所述關(guān)于在處理板的接觸表面上的涂層的具體實(shí)施例，尤其是用于服裝處理用具的處理板的接觸表面的實(shí)施例，也可以應(yīng)用于本文中所述的方法和方法實(shí)施例，并且可以與該方法和實(shí)施例結(jié)合。
[0055]本發(fā)明的主要元素是金屬氧化物膜的薄層，其能夠通過溶膠-凝膠過程、或通過PVDXVD或熱噴涂過程被應(yīng)用在基底的上面，尤其是通過溶膠-凝膠過程，以提高涂層在服裝上的滑行性能。因此，本發(fā)明的主要要素是金屬氧化物膜的薄層，其能夠通過溶膠-凝膠過程、或通過PVD、CVD或熱噴涂過程被應(yīng)用到可選已經(jīng)包括預(yù)涂層(或?qū)嶋H上是中間層)的基底的上面，尤其是通過溶膠-凝膠過程，以提高涂層在服裝上的滑行性能。與傳統(tǒng)涂層相比，這種用金屬氧化物層的新的低摩擦力、抗刮性、耐磨損性和易于清潔的涂層提供了許多優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)槠溆袃?yōu)異且一致的滑行行為，以及抗污性、抗刮性和耐磨損性。[0056]尤其是，處理板設(shè)置有堆疊的層，具有如本文中所述的基礎(chǔ)層和滑行層或涂層。該基本層針對(duì)處理板，并且甚至可以與處理板接觸。尤其，該滑行層或涂層在使用中在正被處理的服裝上滑動(dòng)。在基礎(chǔ)層和滑行層或涂層之間，可以可選存在另外的層?？蛇x地，可以在基礎(chǔ)層和涂層或滑行層之間有印記。尤其，該堆疊的大部分層是溶膠-凝膠涂層。例如，該印記可以是硅樹脂基材料。由此，在實(shí)施例中，除了可選印記，所有層都可以是溶膠-凝膠層。
[0057]從以下描述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些以及其他方面將變得顯而易見并且參考這些實(shí)施例闡明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0058]參考附圖，本發(fā)明的這些及其他方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將通過下列一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的描述被進(jìn)一步解釋，其中:
[0059]圖1是示出在現(xiàn)有技術(shù)接觸表面的熨燙時(shí)間上的滑行可逆效應(yīng)的圖表，
[0060]圖2是示出在不同的接觸表面的熨燙時(shí)間上的滑行行為的圖表，和
[0061]圖3是示意地示出服裝處理板的結(jié)構(gòu)和將處理的制品的位置的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0062]通過閱讀下列實(shí)例和附圖將更好地理解本發(fā)明。
[0063]參考圖1，示出通過使用根據(jù)本發(fā)明的具有接觸表面(不合金屬氧化物層)的熨斗，作為熨燙時(shí)間t(橫軸，以小時(shí))的函數(shù)的摩擦系數(shù)f (縱軸，以任意單位)。這個(gè)圖的右側(cè)一般具體示出了清潔該接觸表面的效果。
[0064]如這個(gè)圖中所示，通常，對(duì)于大多數(shù)涂層，諸如蒸汽機(jī)或熨斗的服裝除皺器件的摩擦系數(shù)f趨向于隨時(shí)間下降，即提高滑行行為。
[0065]然而，在其穩(wěn)定在較低值之前，可能花費(fèi)許多使用時(shí)間。如果該用戶清潔該涂層表面(在時(shí)間t。)，那么該摩擦系數(shù)f回到原始值(如通過虛線所示)，導(dǎo)致滑行行為再次惡化。如圖1的右側(cè)所指示的，在其穩(wěn)定在較低值之前要花費(fèi)幾個(gè)小時(shí)使用。
[0066]參考圖2，示出通過在棉上使用熨斗，作為熨燙時(shí)間t (橫軸，以小時(shí))的函數(shù)的摩擦系數(shù)f (縱軸，以任意單位)，其中該熨斗的接觸表面具有氧化鈦層(曲線C)、氧化錳層(曲線B)、或者沒有額外(外部)層(曲線A)。清楚地示出具有氧化鈦層(曲線C)的接觸層的良好效果:具有氧化鈦層的接觸表面不但更快地穩(wěn)定，而且在較低摩擦系數(shù)下穩(wěn)定。這提供了更好且更一致的滑行行為。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過使用來自某些前過渡金屬的金屬氧化物層呈現(xiàn)出這個(gè)效果，而后過渡金屬(例如，Mn)未示出這個(gè)效果。
[0067]參考圖3，示意地示出用于服裝處理用具100的具有接觸表面的服裝處理板10的結(jié)構(gòu)。該處理板具有涂層20，其將接觸將處理的制品30 (由織物構(gòu)成)。由此，實(shí)際上，該服裝用具的接觸表面現(xiàn)在是最遠(yuǎn)離處理板的涂層20的表面。在使用期間，所述涂層30可以在正被處理的服裝上滑動(dòng)。
[0068]下面將詳細(xì)解釋本金屬氧化物的制造，其包括服裝處理用具的接觸表面的涂層。
[0069]為了實(shí)現(xiàn)良好且一致的滑行行為，經(jīng)由溶膠-凝膠過程將金屬氧化物膜的薄層應(yīng)用到基礎(chǔ)層(溶膠-凝膠層)上。該金屬氧化物外層包括鈦、鋯、鉿、鈧、或釔或其混合物的至少一種氧化物。該金屬氧化物層依靠通過使用金屬醇化物前體的溶膠-凝膠過程而被應(yīng)用，該前體優(yōu)選地是從金屬醇化物前體中選擇的，諸如用乙酰丙酮或乙酰醋酸乙酯修飾的丙醇鹽、異丙醇鹽、丁醇鹽或其衍生物。然而，將顯而易見的是，也能夠使用能夠在所應(yīng)用的條件下被轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸镄问降钠渌}類。
[0070]優(yōu)選用于本發(fā)明的過程的金屬醇化物前體是從鈦(IV)丙醇鹽、鈦(IV)異丙醇鹽、鋯(IV)丙醇鹽、鉿(IV)丙醇鹽、鈧(III)乙酰丙酮鹽中選擇的。對(duì)于釔，釔(III)醋酸鹽是適合的原料。用于制備前體溶液的溶劑便利地是低級(jí)醇，諸如乙醇、異丙醇、2-丁醇或2-丁
氧基乙醇。
[0071]下面描述用于本發(fā)明的涂層制備程序；T1、Zr和Y被用作實(shí)例。
[0072]程序:
[0073]以摩爾比率1:1用乙酰醋酸乙酯(EAA)混合M(i_0Pr)4(即金屬異丙醇鹽)，并且攪拌I小時(shí)(優(yōu)選地，M為Ti或Zr)
[0074]在使用前，用異丙醇將前體稀釋到0.1%到80%的濃度，優(yōu)選地為0.5-40%。
[0075]取決于所要求的厚度，所使用的前體的濃度可以從0.1%到80%，優(yōu)選地為0.5-40%。在噴涂并干燥基礎(chǔ)層(也被稱作內(nèi)部溶膠-凝膠涂層)之后，前體溶液被噴涂在所述層(內(nèi)部溶膠-凝膠涂層)的上面。在小于400°C的溫度下干燥并固化之后，該金屬氧化物外層形成在基礎(chǔ)層(內(nèi)部溶膠-凝膠層)上。取決于在基礎(chǔ)層上噴涂的溶液的量，該外層的厚度將從I到1000納米；為了良好的外觀、滑行行為和機(jī)械性能，其將更優(yōu)選地從5納米到400納米。
[0076]對(duì)于釔，程序如下:0.5克Y(Ac) 3被分散在25ml 2-丁氧基乙醇中。然后，將0.38克乙酰丙酮(2eq)與0.26克NH3(25% ) (2eq)加在一起給出透明溶液。
[0077]該合成溶液能夠如用于氧化鈦和氧化鋯所述的應(yīng)用。
[0078]也能夠使用金屬氧化物的混合物。例如，已經(jīng)觀察到釔鋯酸鹽或釔鈦酸鹽給出良好的滑行層。
[0079]例如，通過以2比3比例混合來自前面實(shí)例的釔配合物與Ti (OPr)3EAA,并且應(yīng)用如用于純Ti或Zr氧化物層所述的合成溶液,形成YJi309。
[0080]被制備的進(jìn)一步系統(tǒng)的一些實(shí)例是:
[0081]通過在25ml BuOH中混合0.5克Ti (OPr)4與0.47磷酸三丁酯制成TiPOx。合成的溶液能夠如用于氧化鈦和氧化鋯所述的應(yīng)用；
[0082]通過在25ml BuOH中混合0.5克Zr (OPr) 4與0.28磷酸三丁酯制成ZrPOx。合成的溶液能夠如用于氧化鈦和氧化鋯所述的應(yīng)用。
[0083]TiPOx或ZrPOx分別指示磷酸鈦或磷酸鋯。
[0084]除溶膠-凝膠過程之外，該金屬氧化物層也能夠通過諸如PVD、CVD、或熱噴涂的另一過程而被應(yīng)用。
[0085]具有外部金屬氧化物層(這里TiO2被用作實(shí)例)的溶膠-凝膠涂層的摩擦系數(shù)按照IEC標(biāo)準(zhǔn)(用于滑行&平滑度測(cè)試的IEC標(biāo)準(zhǔn)，IEC60311 (ED4.1))來測(cè)量；基礎(chǔ)層(溶膠-凝膠層)也作為參考而被測(cè)試。具有外部金屬氧化物層的涂層在織物上的摩擦系數(shù)一致地為非常低的值，織物例如棉、合成物、亞麻和絲等等。例如，圖2示出隨具有外部金屬氧化物層的涂層在棉上的熨燙時(shí)間的滑行行為。如與參考基礎(chǔ)層(溶膠-凝膠涂層)相比較，根據(jù)本發(fā)明的具有外部金屬氧化物(TiO2)的基礎(chǔ)層的滑行行為隨著使用時(shí)間過去更好并且更加一致。
[0086]進(jìn)一步，評(píng)估許多材料的滑行行為。一方面，這是根據(jù)理論估算完成的，并且另一方面通過實(shí)驗(yàn)工作完成，其中儀表分別測(cè)試具有下面指示的涂層的熨斗，并且比較不同涂層間的滑行行為(表格I):
[0087]表格1:許多涂層的滑行行為:
【權(quán)利要求】
1.一種用于服裝處理用具(100)的處理板，所述處理板具有接觸表面，在使用中所述接觸表面在正被處理的服裝(30)上滑動(dòng)，其中所述接觸表面設(shè)置有涂層(20)，所述涂層包括金屬氧化物，所述金屬氧化物是從由氧化鈦、氧化鋯、氧化鉿、氧化鈧、氧化釔或其混合物或組合組成的組中選擇的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理板，其中所述涂層(20)是溶膠-凝膠涂層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的處理板，其中所述涂層(20)大體上由(i)氧化鈦、氧化鋯、或氧化鈦和氧化鋯的混合物或組合組成，或者由(ii)氧化鈦、氧化釔或氧化鈦和氧化釔的混合物或組合組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的處理板，其中所述涂層(20)的厚度小于Iμ m，更優(yōu)選地小于400nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的處理板，所述處理板(10)包括基底，所述基底具有所述涂層(20)被應(yīng)用到其上的所述接觸表面，其中所述基底是金屬、釉質(zhì)、有機(jī)聚合物、有機(jī)硅酸鹽或硅酸鹽基底。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的處理板，其中所述處理板(10)包括金屬基底，并且其中所述處理板進(jìn)一步包括在所述金屬基底和所述涂層(20)之間布置的至少一層，所述層是金屬組合物、釉質(zhì)、有機(jī)聚合物、有機(jī)娃酸鹽或娃酸鹽層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的處理板，其中所述涂層(20)能夠通過包括下列步驟的方法獲得: 制備金屬的可水解前體溶液，優(yōu)選地是醇化物前體或醋酸鹽前體，所述金屬是從鈦、鋯、鉿、鈧、釔或這些金屬或金屬化合物的混合物或組合中選擇的， 在所述接觸表面上沉積一層所述前體溶液， 如果需要，隨后干燥，并且固化，以獲得包括氧化鈦、氧化鋯、氧化鉿、氧化鈧、氧化釔或其混合物或組合的層。
8.一種服裝處理用具(100)，包括根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的處理板(10)。
9.一種在用于服裝處理用具(100)的處理板的(10)的接觸表面上制造涂層(20)的方法，其中在使用中，所述接觸表面在正被處理的服裝(30)上滑動(dòng)，所述方法包括下列步驟: 在所述接觸表面上沉積一層金屬或化合物的前體材料，所述金屬或化合物是從鈦、鋯、鉿、鈧、釔或這些金屬或化合物的混合物或組合中選擇的，其中所述前體材料包括一種或多種可水解前體和可水解前體溶液；和 處理所述層，以獲得包括氧化鈦、氧化鋯、氧化鉿、氧化鈧、氧化釔或其混合物或組合的層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，所述方法包括下列步驟: 在所述接觸表面上沉積一層金屬的可水解前體，優(yōu)選地是醇化物前體或醋酸鹽前體，所述金屬是從鈦、鋯、鉿、鈧、釔或這些金屬或化合物的混合物或組合中選擇的；以及 固化所述層，以獲得包括氧化鈦、氧化鋯、氧化鉿、氧化鈧、氧化釔或其混合物或組合的層。
11.根據(jù)權(quán)利要求9-10中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述沉積依靠干化學(xué)過程，優(yōu)選地是氣相沉積過程。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，所述方法包括下列步驟:制備金屬的可水解前體溶液，優(yōu)選地是醇化物前體或醋酸鹽前體，所述金屬是從鈦、鋯、鉿、鈧、釔或這些金屬或金屬化合物的混合物或組合中選擇的， 在所述接觸表面上沉積一層所述前體溶液， 如果需要，隨后干燥，并且固化，以獲得包括氧化鈦、氧化鋯、氧化鉿、氧化鈧、氧化釔或其混合物或組合的層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述沉積依靠濕化學(xué)過程，優(yōu)選地是溶解過程，更優(yōu)選地是溶膠-凝膠過程。
14.根據(jù)權(quán)利要求12-13中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述用于制備所述金屬的醇化物或醋酸鹽前體的所述溶液的溶劑是低級(jí)醇，優(yōu)選地是乙醇、異丙醇、2-丁醇、或2- 丁氧基乙醇。
15.根據(jù)權(quán)利要求12-14中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述醇化物或醋酸鹽前體是丙醇基或乙酰丙酮衍生物，并且其中所述干燥和固化在低于400°C的溫度下實(shí)行。
16.根據(jù)權(quán)利要求9-15中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述處理板的所述接觸表面由金屬、釉質(zhì)、有機(jī)聚合物、有機(jī)硅酸鹽、或硅酸鹽組合物組成。
17.根據(jù)權(quán)利要求9-12中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述接觸表面用至少一層預(yù)涂，所述至少一層優(yōu)選地由金屬組合物、釉質(zhì)、有機(jī)聚合物、有機(jī)硅酸鹽或硅酸鹽組成，更優(yōu)選地為通過溶膠-凝膠技術(shù) 制備的金屬氧化物層。
【文檔編號(hào)】C09D1/00GK104014454SQ201410048064
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年2月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月6日
【發(fā)明者】唐潔聰, Y·韋爾斯特拉, Y·L·李, S·M·F·庫(kù), 趙麗紅 申請(qǐng)人:皇家飛利浦有限公司