REVESTIMIENTO PROTECTOR, RESISTENTE A LAS ALTAS TEMPERATURAS, TRANSPARENTE PARA DISPOSITIVOS DOMÉSTICOS Y MÉTODO PARA SU DEPOSICIÓN.

Revestimiento protector, resistente a las altas temperaturas, transparente para dispositivos domésticos y método para su deposición. La presente invención se refiere a un dispositivo doméstico, particularmente un utensilio para cocinar, que comprende una superficie metálica expuesta, por ejemplo una superficie de acero inoxidable o aluminio, que puede ser sometida a un deterioro mecánico (raspaduras), químico (manchado) y térmico (amarilleo) y que se puede aprovechar de una protección añadida contra el envejecimiento consecuente durante el uso ordinario. Es bien conocido que las partes metálicas usadas en el campo de los utensilios domésticos (por ejemplo, componentes de acero inoxidable y aluminio como encimeras de cocina, quemadores y tapaderas de gas, rejillas, parrillas de hornos, paneles frontales de hornos, rejillas de barbacoas, etc.) son expuestas a un entorno de temperaturas elevadas. Esta temperatura elevada puede inducir una oxidación acelerada sobre algunas superficies metálicas. El acero inoxidable, por ejemplo, es sometido así a un amarilleo estéticamente desagradable. En ciertos casos (es decir, en utensilios para cocinar con gas), el entorno hace adicionalmente posible la oxidación debido a la presencia de llamas cerca de las superficies metálicas. Además de ello, estas partes están sometidas a corrosión química y posibilidad de manchas provocadas por contacto con agentes de productos alimenticios y de limpieza, y los esfuerzos que acarrean tiempo y abrasión requeridos para limpiar estas superficies (por ejemplo, una superficie de acero inoxidable) pueden provocar raspaduras en las superficies, que pueden proporcionar seguidamente un sustrato rugoso sobre el que pueden atacar adicionalmente los vertidos de alimentos chamuscados. Además de ello, la supresión del material exógeno, como los residuos de incrustaciones por el agua evaporada, requiere normalmente agentes químicos que crean preocupaciones medioambientales crecientes. Además de ello, las marcas de huellas digitales, así como los halos y residuos de detergentes, son muy visibles y no son fáciles de suprimir sobre componentes de acero inoxidable. Además de ello, los componentes de aluminio no pueden ser sometidos a lavavajillas de forma seguro sin oscurecer su superficie, porque los detergentes alcalinos presentes en el jabón de lavar vajillas provocan un ataque químico al aluminio. Han sido aplicados métodos basados en sol-gel para depositar películas protectoras inorgánicas en la industria, pero las temperaturas y tiempos de curado necesarios para obtener revestimientos suficientemente densos, que hagan posibles buenas propiedades de barrera al oxígeno, provocan el amarilleo del sustrato de acero inoxidable. Además de ello, el máximo grosor del revestimiento conseguido mediante estos procedimientos conocidos es de uno o dos micrómetros, salvo que se aplique un procedimiento de revestimiento en múltiples etapas. Este bajo grosor puede reducir el rendimiento de barrera al oxígeno, en comparación con los revestimientos más gruesos (por ejemplo, 5 micrómetros) pero igualmente o más densos, constituidos por el mismo material. El documento US-A-5192410 describe una capa cerámica coloreada que incluye óxido de silicio para partes decorativas de edificios y automóviles. El documento JP 62087114 A describe un utensilio para cocinar de aluminio con un material de radiación en rayos IR lejanos. el documento JP 6110769 A describe una herramienta con bordes de acero inoxidable revestida con óxido de Si. El objeto de la presente invención es proporcionar partes metálicas usadas en el campo de utensilios domésticos con una protección mejorada contra la oxidación, corrosión, abrasión y mantenimiento de uso y agrietamientos a temperaturas elevadas. Un objetivo secundario es proporcionar partes de acero inoxidable usadas en utensilios domésticos, particularmente utensilios para cocinar, con una visibilidad inferior de manchas/huellas digitales y una supresión más fácil, en menos tiempo y más aceptable para el medio ambiente de halos residuales de detergente, incrustaciones inducidas por agua y huellas digitales en comparación con superficies de acero inoxidable limpias. Un objetivo adicional es hacer posible el lavado de vajillas (es decir, resistente a la corrosión alcalina) para componentes de aluminio. Según la invención, los solicitantes han encontrado que proporcionando a la superficie metálica de un utensilio doméstico, particularmente un utensilio para cocinar o un componente del mismo, una película de revestimiento basada en óxido de silicio, particularmente depositada sobre la superficie metálica por medio de depósito de vapor químico mejorado con plasma (PECVD), se obtiene un resultado muy bueno en términos de protección de la oxidación a temperaturas elevadas y el consecuente amarilleo del acero inoxidable y la estabilidad química, resistencia mejorada a las raspaduras superficiales y visibilidad reducida de manchas/suciedad, mientras se mejora la supresión de manchas de incrustaciones acuosas y marcas de huellas digitales. Mediante la expresión basada en óxido de silicio se quiere indicar cualquier tipo de capa cuya composición sea principalmente óxido de silicio, preferentemente con una composición química próxima a SiOx, en la que x puede variar en un intervalo predeterminado. La invención proporciona también un método para formar un revestimiento multi-capas protector y transparente depositado mediante técnicas de recubrimiento iónico usando un procedimiento de depósito de múltiples fases sobre acero inoxidable, acero, aluminio, hierro u otras superficies metálicas usadas en utensilios domésticos. El revestimiento resultante asegura una excelente barrera a la difusión de oxígeno y resistente a temperaturas elevadas, inhibiendo así la oxidación superficial a temperaturas elevadas y la consecuente decoloración/amarilleo de los sustratos metálicos expuestos al calor producido por calentadores que se instalan en utensilios domésticos. La superficie revestida proporciona adicionalmente una mejor resistencia a la corrosión, resistencia a la abrasión, facilidad de mantenimiento, menor visibilidad de halos inducidos por jabones domésticos, visibilidad recudida de 2 huellas digitales y más fácil supresión de huellas digitales, halos y residuos de incrustaciones acuosas, en comparación con las superficies de acero inoxidable limpias. Además de ello, los componentes de aluminio revestidos pueden ser colocados de forma segura en un lavavajillas sin ocasionar oxidación. Esta invención es particularmente útil para revestir metales usados en encimeras de cocinas a temperaturas elevadas, quemadores, tapaderas, cuencos, rejillas, estanterías, paneles externos de hornos y parrillas interiores, utensilios de cocina, piezas para barbacoas y otras partes que puedan aprovecharse de esta composición de revestimiento. El método y la composición proporcionan adicionalmente una buena adhesión del revestimiento al sustrato. Esta invención proporciona también un procedimiento de depósito para revestir una superficie con un revestimiento transparente de tipo vítreo que incorpora el depósito de al menos una capa de SiOx y, posiblemente, una capa de SiC. Las principales ventajas de la presente invención (composición de revestimiento y método de depósito) son las siguientes: Mantenimiento del color original del material del sustrato, acabado superficial y textura. Protección contra efectos no deseados provocados por una oxidación a temperaturas elevadas (es decir, decoloración o amarilleo) de componentes estándar de acero inoxidable. Mejora de la resistencia a la abrasión. Mejora de la resistencia a las manchas químicas. Reducción de la visibilidad de huellas digitales. Mejora de la resistencia al ataque y la supresión de huellas digitales e incrustaciones. Mejora de la durabilidad del producto. Mejora del rendimiento de limpieza. ES 2 367 989 T3 Debido a la composición de revestimiento y al método de depósito, este revestimiento, aunque exhiba las características anteriores, es también transparente, está exento de defectos estéticos, es duro, con buena adherencia, flexible y resistente a la humedad, a la luz UV, a las grasas, al vapor de agua, al impacto y a temperaturas hasta 600ºC. El método preferido par aplicar el revestimiento según la invención es mediante depósito de vapor químico mejorado con plasma (PECVD) de monómeros adecuados, que derivan de la vaporización de precursores adecuados y que interaccionan seguidamente para formar polímeros con otros monómeros en una cámara de depósito a vacío tras una iluminación con plasma obtenido a través de generadores de radio-frecuencia o microondas de aproximadamente unos pocos kW de potencia, mientras que el voltaje aplicado sobre el área de depósito es de aproximadamente... [Seguir leyendo]

1. Utensilio doméstico, particularmente utensilio par cocinar, que comprende una superficie de acero inoxidable, caracterizado porque esta superficie está provista con un revestimiento basado en óxido de silicio, aplicado a la superficie metálica por medio de depósito de vapor químico mejorado por plasma (PECVD), para mejorar la 5 protección contra la oxidación a temperaturas elevadas. 2. Utensilio doméstico según la reivindicación 1, caracterizado porque el revestimiento comprende al menos una capa de SiOx, en que x está comprendido entre 1,8 y 2. 3. Utensilio doméstico según la reivindicación 2, caracterizado porque el grosor de la capa de SiOx está comprendido entre 2 y 8 micrómetros. 10 4. Utensilio doméstico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque entre la superficie de acero inoxidable y el revestimiento basado en óxido de silicio se proporciona posiblemente una capa basada en carburo de silicio (SiC). 5. Utensilio doméstico según la reivindicación 4, caracterizado porque el grosor de la capa basada en SiC es menor que 0,2 micrómetros. 15 6. Método para proporcionar a una superficie de acero inoxidable para un utensilio doméstico, particularmente un utensilio par cocinar, un revestimiento resistente a la temperatura, caracterizado porque se deposita una película de óxido de silicio sobre dicha superficie por medio de PECVD, siendo el precursor hexametildisiloxano (HMDSO) o hexametildisilano (HMDS) 7. Método según la reivindicación 6, caracterizado porque, antes del depósito de la película de óxido de silicio, se 20 aplica una película de SiC a la superficie metálica por medio de PECVD. 8. Método según la reivindicación 7, caracterizado porque el precursor de la película de SiC es un silano o tetrametilsilano (TMS). 6