Capa de protección transparente para un cuerpo.

Capa de protección transparente para una encimera de cocina y/o un dispositivo de cocción

, que tiene por lo menos una capa de material duro, caracterizada por que la capa de material duro comprende por lo menos dos capas parciales, comprendiendo una primera capa parcial un óxido mixto amorfo que es térmicamente estable con por lo menos dos componentes metálicos y comprendiendo una segunda capa parcial un óxido metálico cristalino o nitruro de silicio.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E04021169.

Solicitante: SCHOTT AG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: HATTENBERGSTRASSE 10 55122 MAINZ ALEMANIA.

Inventor/es: DZICK,JÜRGEN DR.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > VIDRIO; LANA MINERAL O DE ESCORIA > COMPOSICION QUIMICA DE LOS VIDRIOS, VIDRIADOS O ESMALTES... > Tratamiento de la superficie del vidrio, p. ej.,... > C03C17/34 (con al menos dos revestimientos que tienen composiciones diferentes (C03C 17/44 tiene prioridad))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION > OTRAS ESTUFAS U HORNILLAS DE USO DOMESTICO; DETALLES... > Detalles (elementos o disposiciones de calefactado... > F24C15/10 (Partes superiores, p. ej. placas calefactora; Arandelas o anillos (F24C 15/12, F24C 15/14 tienen prioridad))
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICAS ELECTRICAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR > CALEFACCION ELECTRICA; ALUMBRADO ELECTRICO NO PREVISTO... > Calefacción por campos eléctricos, magnéticos... > H05B6/12 (Dispositivos para la cocción)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS... > B32B9/00 (Productos estratificados compuestos esencialmente por una sustancia particular no cubierta por los grupos B32B 11/00 - B32B 29/00)

PDF original: ES-2525181_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Capa de protección transparente para un cuerpo

El invento se refiere a una capa de protección transparente, en particular a una capa de material duro transparente para una encimera de cocina y/o un dispositivo de cocción

El invento se refiere en de modo especial a una capa de protección para placas de material vitrocerámico así como a un procedimiento y a un dispositivo para revestir a éstas, que sirven preferiblemente como superficies de cocción en encimeras de cocina y que poseen, por lo menos por un lado, una capa de protección con una resistencia a los arañazos aumentada con relación a la de un material vitrocerámico no revestido.

Las modernas encimeras de cocina poseen una placa de material vitrocerámico como superficie de cocción, siendo la placa de material vitrocerámico típicamente plana, pero pudiendo también ser deformada bi- o tridimensionalmente. Se conocen por folletos impresos o respectivamente se encuentran en el mercado unas placas de material vitrocerámico, las cuales están sin decorar o decoradas con unas pinturas o tintas térmicamente estables, p.ej. unas pinturas o tintas cerámicas. La superficie de cocción tiene unas zonas individuales de cocción, que son calentadas por inducción, con unos cuerpos calefactores por radiación que se hacen funcionar eléctricamente, con unos elementos calefactores por radiación por combustión de un gas o unos sistemas de calefacción alternativos (p.ej. el sistema DHS de SCHOTT).

Las placas de material vitrocerámico tienen típicamente una dureza de Mohs con un grado de dureza de 5 - 6, que es comparable con el del acero, a partir del que se produce típicamente la vajilla de cocina. El uso cotidiano, es decir la colocación o respectivamente el desplazamiento de la vajilla de cocción así como la limpieza de las superficies de cocción con unos medios de limpieza abrasivos y unas esponjas o respectivamente con una cuchilla raspadora, constituye una alta carga mecánica para la encimera de cocina, que puede conducir a provocar huellas de uso sobre la encimera de cocina.

A esto se añade el hecho de que la superficie de cocción en estado frío encuentra utilización como superficie adicional de colocación. Precisamente en el presente caso existe un riesgo elevado de la formación de deterioros de las superficies, causados por ejemplo por los fondos ásperos de unos objetos cerámicos. Todos los deterioros resultantes de las superficies conducen en el transcurso del tiempo a la formación de un arañazo de la superficie que, en dependencia de la iluminación que se escoja, es más o menos intensamente llamativo para los observadores. A esto se agrega el hecho de que los deterioros de las superficies ofrecen unos puntos de partida para unos ensuciamientos. La capacidad de limpieza fácil de la superficie es restringida, puesto que se dificulta manifiestamente la limpieza de ensuciamientos procedentes de estos deterioros. Este efecto es independiente de que la encimera de cocina sea transparente, coloreada o traslúcida.

Las placas de material vitrocerámico de la generación anterior poseían una estructura superficial típica similar a la de una piel de naranja. Aún cuando también estas placas eran arañadas mediante los procesos más arriba descritos, ellas ofrecían, a causa de la estructura superficial adicional, una llamatividad relativamente pequeña de los arañazos. Las superficies de las placas de material vitrocerámico se han vuelto sin embargo en el transcurso del tiempo más lisas y más brillantes, lo cual conduce por los motivos antes mencionados a una aumentada llamatividad de los arañazos.

El documento de solicitud de patente alemana DE 195 26 117 A1 muestra una encimera de cocina de material vitrocerámico con una capa de protección que tiene una resistencia a los arañazos aumentada en comparación con la del material vitrocerámico. Se propone que como medio de protección sirva una capa de protección que cubre de una manera cerrada o respectivamente de una manera lo más cerrada que sea posible al material vitrocerámico, la cual tiene una resistencia a los arañazos aumentada frente a la del material vitrocerámico.

El documento de patente europea EP 0 716 270 B1 describe una superficie de cocción constituida a base de un material vitrocerámico, sobre cuya cara superior está prevista una decoración, que para la evitación de huellas de arañazos o respectivamente de uso posee una capa de protección en forma de agentes fundentes de esmaltes sobre un revestimiento de silicato con una resistencia a los arañazos que ha aumentado en comparación con la del material vitrocerámico, cubriendo esta capa de protección de material vitrocerámico de una manera cerrada o respectivamente una manera lo más cerrada que sea posible, y habiéndose impreso una decoración sobre esta capa de protección o directamente sobre la superficie de material vitrocerámico. De manera preferida, la capa de protección está estructurada a base de un material de color oscuro. Mediante esta capa de protección, ciertamente se aumenta fundamentalmente la capacidad de aguantar cargas mecánicas que posee la superficie de cocción de material vitrocerámico, de manera tal que durante el uso de la superficie de cocción aparece una llamatividad de los arañazos que ha sido disminuida en comparación con la de una superficie de cocción no protegida, pero los agentes fundentes de esmaltes divulgados solamente en el documento de publicación de patente europea o respectivamente las capas de protección de silicatos todavía no ofrecen ninguna protección mecánica óptima a

largo plazo. En efecto, es desventajoso el hecho de que la capa de protección propiamente dicha constituye una decoración, que es aplicada mediante impresión por serigrafía. Estas tintas o pinturas de decoración se basan por regla general en los mismos agentes fundentes que los de las tintas o pinturas de decoración que se utilizan para la estructuración óptica. En lo que se refiere a la abrasión, ellas están sujetas por consiguiente a las mismas restricciones. La dimensión mínima de tales decoraciones es del orden de magnitud de 0,5 mm, lo cual en cualquier caso es llamativo ópticamente y por consiguiente es perturbador para el diseño, en particular cuando se desean unos artículos de vidrio o materiales vitrocerámicos con superficies lisas.

Además, las explicaciones no permiten sacar ningún tipo de conclusiones sobre hasta qué punto la solución expuesta es compatible con los sistemas de calefacción utilizados. Precisamente la utilización de materiales de colores preferentemente oscuros como una capa de protección para materiales vitrocerámicos con una alta transparencia para los rayos IR (infrarrojos) y los cuerpos calefactores por radiación, conducirá a una restricción de la deseada transparencia para los rayos IR y por consiguiente a unas mermas en lo que se refiere al rendimiento de cocción durante poco tiempo.

En el documento DE 100 00 663 A1 se describen un procedimiento y el correspondiente dispositivo, con los que un cuerpo ópticamente más transparente es provisto por toda su superficie de una capa de protección frente a los arañazos constituida a base de AI2O3, mediante un procedimiento PICVD modificado, de tal manera que se forma una capa de material duro, puesto que se ha mostrado que con los procedimientos conocidos no se puede producir ninguna capa suficientemente dura, densa, resistente a los arañazos así como térmicamente estable, en particular constituida a base de óxido de aluminio. Es desventajoso el gran gasto generado en el procedimiento, en particular cuando se tienen que aplicar de una manera homogénea unos revestimientos sobre una gran superficie. Hasta ahora son inevitables unas heterogeneidades, lo cual, además de ello, perturba persistentemente al... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Capa de protección transparente para una encimera de cocina y/o un dispositivo de cocción, que tiene por lo menos una capa de material duro, caracterizada por que la capa de material duro comprende por lo menos dos capas parciales, comprendiendo una primera capa parcial un óxido mixto amorfo que es térmicamente estable con por lo menos dos componentes metálicos y comprendiendo una segunda capa parcial un óxido metálico cristalino o nitruro de silicio.

2. Capa de protección transparente de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la primera capa parcial que comprende el óxido mixto amorfo que es térmicamente estable está dispuesta como una capa intermedia entre unas capas pardales de la segunda capa parcial que comprende el óxido metálico cristalino.

3. Capa de protección transparente de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que la segunda capa parcial que comprende el óxido metálico cristalino está dispuesta como una capa intermedia entre unas capas parciales de la primera capa parcial que comprende el óxido mixto amorfo que es térmicamente estable.

4. Capa de protección transparente de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones, caracterizada porque el espesor global de capa de una capa de material duro está situado en el intervalo de 100 a 20.000, de manera preferida entre 500 y 10.000 nm y de manera especialmente preferida entre 1.500 y 5.000 nm.

5. Capa de protección transparente de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones, caracterizada porque el espesor de las capas intermedias está situado en el intervalo de 10 a 500 nm, de manera preferida en el intervalo de 50 a 300 nm.

6. Capa de protección transparente de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones, caracterizada porque el espesor de las capas parciales está situado en el intervalo de 10 a 500 nm, de manera preferida en el intervalo de 50 a 300 nm.

7. Capa de protección transparente de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones, caracterizada porque las capas parciales que comprenden un óxido metálico cristalino y/o las capas intermedias que comprenden un óxido metálico cristalino comprenden un óxido metálico en una fase cristalina térmicamente estable.

8. Capa de protección transparente de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizada por que las capas parciales que comprenden un óxido metálico cristalino y/o las capas intermedias que comprenden un óxido metálico cristalino, comprenden óxido de aluminio en una fase cristalina térmicamente estable.

9. Capa de protección transparente de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizada por que las capas parciales que comprenden un óxido metálico cristalino y/o las capas intermedias que comprenden un óxido metálico cristalino, comprenden óxido de zirconio en una fase cristalina térmicamente estable.

10. Capa de protección transparente de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada por que con el óxido de zirconio para realizar la estabilización de la fase cristalina térmicamente estable se mezcla por lo menos otro componente adicional.

11. Capa de protección transparente de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizada por que el componente estabilizador es un óxido o una combinación de óxidos que se toma entre el conjunto formado por óxido de itrio, óxido de calcio, óxido de magnesio, óxido de tántalo, óxido de niobio, óxido de escandio, óxido de titanio o entre el conjunto de los óxidos de elementos lantanoides tales como p.ej. óxido de lantano u óxido de cerio.

12. Capa de protección transparente de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 hasta 11, caracterizada porque las capas parciales que comprenden óxido de zirconio y/o las capas intermedias que comprenden óxido de zirconio contienen adicionalmente el componente óxido de hafnio.

13. Capa de protección transparente de acuerdo con la reivindicación 11 o 12, caracterizada por que las capas parciales que comprenden óxido de zirconio y/o las capas intermedias que comprenden óxido de zirconio contienen como componente estabilizador de 0,5 a 50 % en moles de Y2O3, de manera preferida de 1 a 10 % en moles de Y2O3, y de manera especialmente preferida de 1,0 hasta 7,5 % en moles de Y2O3.

14. Capa de protección transparente de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizada por que las capas parciales que comprenden óxido de zirconio y/o las capas intermedias que comprenden óxido de zirconio contienen como componente estabilizador 4 % en moles (± 1 % en moles) de Y2O3.

15. Capa de protección transparente de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones, caracterizada porque dentro de una capa de material duro la capa que comprende un óxido mixto amorfo que es térmicamente estable tiene aproximadamente el mismo índice de refracción que el de una capa que comprende un óxido metálico cristalino.

16. Capa de protección transparente de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones, caracterizada porque el índice de refracción n de la capa intermedia que comprende un óxido mixto amorfo que es térmicamente estable y/o de la capa parcial que comprende un óxido mixto amorfo que es térmicamente estable se puede hacer variar a través de la relación cuantitativa de los componentes metálicos.

17. Capa de protección transparente de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones, caracterizada porque la capa intermedia que comprende un óxido amorfo que es térmicamente estable y/o la capa parcial que comprende un óxido mixto térmicamente estable, contiene(n) por lo menos dos componentes metálicos de los elementos Li, Be, Na, Mg, Al, Si, Ca, Se, Ti, Cr, Zn, Ge, Sr, Y, Zr, Nb, Cd, In, Sn, Sb, Te, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd, Yb, Lu, Hf, Ta, TI, Pb, Bi y/o Th.

18. Capa de protección transparente de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizada porque la capa intermedia que comprende un óxido mixto amorfo que es térmicamente estable y/o la capa parcial que comprende un óxido mixto térmicamente estable, comprende(n) un óxido de titanio y aluminio.

19. Capa de protección transparente de acuerdo con la reivindicación 18, caracterizada por que la capa que comprende un óxido de titanio y aluminio se compone a base de TixAli.xOy con 0 < x < 1.

20. Capa de protección transparente de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizada por que el índice de refracción n de la capa que comprende un óxido de titanio y aluminio es ajustable a través de la relación cuantitativa de titanio y de aluminio con 1,55 á n á 2,50.

21. Capa de protección transparente de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones, caracterizada porque ésta tiene otra capa de material duro transparente adicional.

22. Capa de protección transparente de acuerdo con la reivindicación 21, caracterizada por que la otra capa de material duro adicional comprende un óxido mixto amorfo que es térmicamente estable, teniendo el óxido mixto por lo menos dos componentes metálicos.

23. Capa de protección transparente de acuerdo con la reivindicación 22, caracterizada por que la otra capa de material duro contiene los mismos componentes que una capa intermedia que comprende un óxido mixto amorfo que es térmicamente estable y/o que una capa parcial que comprende un óxido mixto amorfo que es térmicamente estable.

24. Capa de protección transparente de acuerdo con la reivindicación 21, caracterizada por que la otra capa de material duro adicional comprende un óxido metálico cristalino.

25. Capa de protección transparente de acuerdo con la reivindicación 24, caracterizada por que la otra capa de material duro adicional tiene los mismos componentes que una capa intermedia que comprende un óxido metálico cristalino y/o que una capa parcial cristalina que comprende un óxido cristalino.

26. Capa de protección transparente de acuerdo con la reivindicación 21, caracterizada por que la otra capa de material duro adicional comprende óxido de silicio u óxido de aluminio.

27. Capa de protección transparente de acuerdo con la reivindicación 21, caracterizada por que la otra capa de material duro adicional comprende nitruro de silicio.

28. Capa de protección transparente de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones, caracterizada por que la aspereza de la superficie tiene un valor de Ra < 50 nm, de manera preferida un valor de Ra < 30 nm, y de manera especialmente preferida un valor de Ra < 20 nm.

29. Capa de protección transparente de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones, caracterizada por que la capa de protección se puede producir con un procedimiento de CVD o PVD.

30. Capa de protección transparente de acuerdo con la reivindicación 29, caracterizada por que la capa de protección se puede producir con un procedimiento reactivo de PVD.

31. Capa de protección transparente de acuerdo con la reivindicación 30, caracterizada por que la capa de protección se puede producir con un procedimiento reactivo de pulverización catódica, de manera preferida con un procedimiento reactivo de pulverización catódica con magnetrón.

32. Capa de protección transparente de acuerdo con la reivindicación 30 ó 31, caracterizada por que el 5 revestimiento se puede producir con un procedimiento reactivo de PVD apoyado en rayos iónicos.

33. Capa de protección transparente de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones, caracterizada por su utilización para revestir unos cuerpos constituidos a base de vidrio, de un material vitrocerámico o de otros materiales cristalinos no metálicos así como de unos cuerpos constituidos a base de un material sintético.