BR112016010031B1

BR112016010031B1 - Composição de revestimento alterável de cor reversível, método para a preparação da mesma, placa alterável de cor reversível, método para a preparação da mesma e método para a alteração de uma cor de uma área revestida

Info

Publication number: BR112016010031B1
Application number: BR112016010031-0A
Authority: BR
Inventors: Tae-Woong Kim
Original assignee: Tae-Woong Kim; Seb S.A.
Priority date: 2013-11-07
Filing date: 2014-11-06
Publication date: 2021-11-09
Also published as: US10544315B2; EP3066160B1; EP3066160A4; KR101401222B1; WO2015069050A1; EP3066160A1; CN105899622B; CN105899622A; BR112016010031A2; US20160264790A1; JP6426749B2; JP2016540102A

Abstract

composição de revestimento alterável de cor reversível e método de preparação da mesma. a presente invenção refere-se a uma composição de revestimento alterável de cor reversível e a um método de preparação da mesma. a placa da presente invenção tem uma resistência ao calor de 400 °c ou mais e, portanto, pode ser usada para o aquecimento de produtos de maneira muito estável, e a durabilidade da placa aumenta visto que a mesma tem resistência ao desgaste, resistência química e propriedades mecânicas excelentes. além disso, cores belas podem ser obtidas misturando-se as cores de várias maneiras, e o aquecimento pode ser identificado a olho nu visto que a cor é alterada quando aquecida.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[0001] A presente invenção refere-se a uma composição de revestimento alterável de cor reversível e a um método de preparação da mesma.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] Um pigmento termocrômico pode ser usado como uma pintura termocrômica de baixa temperatura reversível na qual as cores se alteram em uma temperatura de 50 a 70 °C. O mesmo tem um princípio de um material dentro de uma microcápsula que se dispersa e se torna transparente conforme a temperatura aumenta, e retorna para sua cor original através de agregação conforme a temperatura diminui, no entanto, o uso para produtos de aquecimento de faixa de temperatura alta ou aquecimento de alta frequência foi limitado visto que a cápsula é destruída e gás é gerado quando a cápsula é aquecida até 300 °C ou mais. Além disso, os pigmentos de cores vermelha, amarela e laranja, que são produzidos a partir de cádmio, têm uma propriedade em que sua cor é alterada para preto em 150 a 200 °C, no entanto, o uso para interiores de recipientes para cozimento foi limitado devido às propriedades tóxicas de metais pesados.

[0003] Entretanto, a publicação de patente aberta à inspeção pública no KR 10-2012-0052326 revela uma tinta à base de água termocrômica reversível produzida a partir de um composto de enxofre e nitrogênio orgânico, em que o composto de enxofre e nitrogênio orgânico é pelo menos um tipo de composto selecionado dentre o grupo que consistem em 2-(4-tiazoil)-benzimidazol, 2-(tiocianatometiltio)-1,3-benzotiazol, 2-metil-4- isotiazolin-3-ona e 5-cloro-2-metil-4-isotiazolin-3-ona. No entanto, a invenção não revela uma placa sensível à temperatura, que é descrita na presente invenção.

[0004] Como resultado, a fim de se solucionar as desvantagens e os problemas das tecnologias existentes, os presentes inventores inventaram um agente de revestimento cerâmico termocrômico reversível no qual as cores se alteram dependendo das temperaturas através da absorção (absorção e radiação são equivalentes) de todo a luz de uma região próxima ao infravermelho, e que tem resistência ao calor de 400 °C ou mais e durabilidade.

REVELAÇÃO DA INVENÇÃO PROBLEMA DA TÉCNICA

[0005] Um objetivo da presente invenção é fornecer uma composição de revestimento alterável de cor reversível e um método de preparação da mesma triturando-se um sol de sílica, Fe2O3 ou compostos adicionais como um pigmento e preenchedor como o uso de um moinho de esferas a fim de se preparar um agente de revestimento cerâmico termocrômico reversível no qual as cores se alteram a partir de uma temperatura baixa em torno de 100 °C, e que tem resistência ao calor de 400 °C ou mais e durabilidade.

[0006] Além disso, outro objetivo da presente invenção é fornecer uma placa que compreende a composição e um método para se alterar as cores com o uso dessa placa.

SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA

[0007] Várias modalidades específicas descritas na presente invenção são descritas com referência aos desenhos anexos. Na descrição a seguir, vários detalhes específicos, tais como formas, composições, processos e semelhantes específicos, são descritos a fim de se compreender por completo a presente invenção. No entanto, certas modalidades específicas podem ser realizadas sem um ou mais desses detalhes específicos ou com outros métodos e formas bem conhecidos. Em outros exemplos, processos e tecnologias de fabricação bem conhecidos não são descritos como detalhes específicos a fim de não obscurecer desnecessariamente a presente invenção. A referência a “uma modalidade específica” ao longo de todo o presente relatório descritivo significa que características, formas, composições ou propriedades particulares descritas em associação com uma modalidade específica são compreendidas em uma ou mais modalidades específicas da presente invenção. Portanto, as condições da expressão “em uma modalidade específica” ou “modalidade específica” em vários locais ao longo do presente relatório descritivo não representam sempre modalidades específicas idênticas da presente invenção. Além disso, características, formas, composições ou propriedades particulares podem ser combinadas com o uso de certos métodos adequados em uma ou mais modalidades específicas.

[0008] Uma modalidade específica da presente invenção fornece um método para a preparação de uma composição de revestimento alterável de cor reversível, que compreende as etapas de triturar um sol de sílica em 200 a 400 partes em peso, um álcool em 100 a 300 partes em peso, e Fe2O3 em 100 a 300 partes em peso como um pigmento e preenchedor para o peso total da composição de revestimento com o uso de um moinho de esferas; e adicionar um agente de cura em 200 a 300 partes em peso à substância triturada. Na modalidade específica, é fornecido um método para a preparação de uma composição de revestimento alterável de cor reversível no qual a etapa de trituração compreende moagem por esferas, adicionalmente, com a adição de pó de metal, é fornecido um método para a preparação de uma composição de revestimento alterável de cor reversível no qual o pó de metal compreende qualquer um ou mais selecionados dentre o grupo que consiste em Ag, Cu e Al, é fornecido um método para a preparação de uma composição de revestimento alterável de cor reversível no qual o pó de metal é adicionado em 0,1 a 10 partes em peso, é fornecido um método para a preparação de uma composição de revestimento alterável de cor reversível no qual o pigmento e preenchedor compreende adicionalmente qualquer um ou mais selecionados dentre o grupo que consiste em Cd vermelho, Cd amarelo, Ti, Si, Al, Zr, Fe, Mn, Co e Cr; ou óxidos dos mesmos e é fornecido um método para a preparação de uma composição de revestimento alterável de cor reversível no qual, no pigmento e preenchedor, o peso de Fe2O3 é 20% a 90% do peso total do pigmento e preenchedor.

[0009] Uma modalidade específica da presente invenção fornece uma composição de revestimento alterável de cor reversível agitada e maturada após se adicionar um agente de cura em 200 a 300 partes em peso a uma substância triturada de um sol de sílica em 200 a 400 partes em peso, um álcool em 100 a 300 partes em peso e Fe2O3 em 100 a 300 partes em peso como um pigmento e preenchedor para o peso total da composição de revestimento. Na modalidade específica, é fornecida uma composição de revestimento alterável de cor reversível na qual a substância triturada compreende adicionalmente pó de metal, é fornecida uma composição de revestimento alterável de cor reversível na qual o pó de metal compreende qualquer um ou mais selecionados dentre o grupo que consiste em Ag, Cu e Al, é fornecida uma composição de revestimento alterável de cor reversível na qual o pó de metal está em 0,1 a 10 partes em peso, é fornecida uma composição de revestimento alterável de cor reversível na qual o pigmento e preenchedor compreende adicionalmente qualquer um ou mais selecionados dentre o grupo que consiste em Cd vermelho, Cd amarelo, Ti, Si, Al, Zr, Fe, Mn, Co e Cr; ou óxidos dos mesmos e é fornecida uma composição de revestimento alterável de cor reversível na qual, no pigmento e preenchedor, o peso de Fe2O3 é 20% a 90% do peso total do pigmento e preenchedor.

[0010] Em uma modalidade específica da presente invenção, é fornecida uma placa alterável de cor reversível, na qual uma área alvo é revestida com a composição de revestimento e calcinada. Além disso, em uma modalidade específica da presente invenção, é fornecido um método para a preparação de uma placa alterável de cor reversível, que compreende as etapas de revestir a área alvo de uma placa com a composição de revestimento; e cozer a placa revestida.

[0011] Em uma modalidade específica da presente invenção, é fornecido um método para a alteração de uma cor de uma área revestida aquecendo-se uma placa alterável de cor reversível, na qual uma área alvo é revestida com a composição de revestimento e calcinada, até uma temperatura alvo.

[0012] Em uma modalidade específica da presente invenção, a composição de revestimento alterável de cor reversível significa uma composição que pode ser revestida que mostra um fenômeno em que a cor se altera dependendo de variações de energia ou alterações em temperatura, e a cor é reversivelmente alterada de volta para a cor original quando a energia é novamente removida ou a temperatura retorna para a temperatura original.

[0013] Em uma modalidade específica da presente invenção, a placa alterável de cor reversível é uma placa revestida com a composição de revestimento alterável de cor reversível e, embora não seja limitada a isso, a placa compreende uma placa de metal, tal como ferro, cobre e alumínio, a uma placa não metálica e uma placa cerâmica, e significa uma placa na qual a composição de revestimento alterável de cor reversível é revestida na mesma e calcinada. Tal placa pode ser usada em várias áreas, tal como de recipientes para cozimento, fogões, utensílios elétricos e construções.

[0014] Em uma modalidade específica da presente invenção, o pó de metal se refere, mas não é limitado, a um metal, tal como Ag, Cu e Al, em um tamanho de partícula de 5μm ou menos, ou uma combinação dos mesmos.

[0015] Em uma modalidade específica da presente invenção, um sol de sílica em um tamanho de partícula de 10 a 50 nm é usado, e um álcool alifático é usado como o álcool, silano pode ser usado como o agente de cura, e Fe2O3 ou Cd pode ser usado como o pigmento. Além disso, em uma modalidade específica da presente invenção, uma mistura de um ou mais tipos de um óxido, tal como Ti, Al, Si, Zr, Co, Mn e Cr, e um não óxido, tal como AlN, Si3N4, BN e SiC, pode ser usada como o pigmento e preenchedor.

[0016] Em uma modalidade específica da presente invenção, é fornecido um método para preparar uma placa quente para uso em cozinha, que compreende as etapas de revestir a composição de revestimento da presente invenção em uma placa quente para uso em cozinha e, então, cozer a placa revestida em uma temperatura de 100 a 350 °C; cozer as letras, padrões ou uma parte na camada de revestimento alterável de cor reversível da placa quente calcinada alterando-se os ingredientes de pigmento ou as cores com o uso de métodos tais como aspersão, tampografia, impressão de seda e semelhantes; e, então, cozer a placa em uma temperatura de 100 a 350 °C após o revestimento adicional com um agente de revestimento TOP em uma função não aderente.

EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO

[0017] A placa da presente invenção tem uma resistência ao calor de 400 °C ou mais e, portanto, pode ser usada para o aquecimento de produtos de maneira muito estável, e a durabilidade da placa aumenta visto que a mesma tem resistência ao desgaste, resistência química e propriedades mecânicas excelentes. Além disso, cores belas podem ser obtidas misturando-se as cores de várias maneiras, e o aquecimento pode ser identificado a olho nu visto que a cor é alterada quando aquecida.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0018] A Figura 1 mostra alterações de cor que dependem de temperaturas quando uma composição de revestimento alterável de cor reversível, em uma modalidade específica da presente invenção, é revestida em uma área alvo de uma placa e é calcinada.

MELHOR MODO PARA EXECUTAR A INVENÇÃO

[0019] O melhor modo da presente invenção fornece um método para a preparação de uma composição de revestimento alterável de cor reversível, que compreende as etapas de triturar um sol de sílica em 200 a 400 partes em peso, um álcool em 100 a 300 partes em peso, e Fe2O3 em 100 a 300 partes em peso como um pigmento e preenchedor para o peso total da composição de revestimento com o uso de um moinho de esferas; e adicionar um agente de cura em 200 a 300 partes em peso à substância triturada. Na modalidade específica, é fornecido um método para a preparação de uma composição de revestimento alterável de cor reversível no qual a etapa de trituração compreende moagem por esferas, adicionalmente, com a adição de pó de metal, é fornecido um método para a preparação de uma composição de revestimento alterável de cor reversível no qual o pó de metal compreende qualquer um ou mais selecionados dentre o grupo que consiste em Ag, Cu e Al, é fornecido um método para a preparação de uma composição de revestimento alterável de cor reversível no qual o pó de metal é adicionado em 0,1 a 10 partes em peso, é fornecido um método para a preparação de uma composição de revestimento alterável de cor reversível no qual o pigmento e preenchedor compreende adicionalmente qualquer um ou mais selecionados dentre o grupo que consiste em Cd vermelho, Cd amarelo, Ti, Si, Al, Zr, Fe, Mn, Co e Cr; ou óxidos dos mesmos e é fornecido um método para a preparação de uma composição de revestimento alterável de cor reversível no qual, no pigmento e preenchedor, o peso de Fe2O3 é 20% a 90% do peso total do pigmento e preenchedor.

MODO PARA A INVENÇÃO

[0020] Doravante, as constituições e as características tecnológicas da presente invenção serão descritas em maiores detalhes com referência aos exemplos a seguir. Entretanto, os exemplos a seguir são apenas para propósitos ilustrativos e o escopo da presente invenção não é limitado pelos mesmos.

[EXEMPLO 1] PREPARAÇÃO DE PLACA QUE COMPREENDE CAMADA DE REVESTIMENTO CERÂMICO TERMOCRÔMICO REVERSÍVEL EXPERIMENTO 1

[0021] Uma substância triturada em um estado líquido foi obtida adicionando-se 300 g de um sol de sílica em um tamanho de partícula de 10 a 50 nm (teor de água de 210 g), 200 g de álcool isopropílico (IPA), 200 g de Fe2O3 como um pigmento e preenchedor, 1 g de pó de prata e 4 g de pó de cobre em um tamanho de 2 μm como um aditivo para um moinho de esferas e triturando-se os mesmos em uma taxa de 100 rpm por aproximadamente 5 horas. 1 kg de um agente de revestimento foi obtido adicionando-se 250 g de metiltrimetoxisilano (MTMS) à substância triturada em um estado líquido como um agente de cura, e agitando-se e maturando-se a mistura por aproximadamente 8 horas.

[0022] Uma placa de alumínio em um tamanho de 100 x 70 x 3 mm foi tratada com areia como o uso de um esmeril 80#, foi lavada até estar limpa, foi revestida por aspersão com o uso do agente de revestimento e, então, foi calcinada por aproximadamente 30 minutos em uma temperatura de 250 °C em um forno e, como resultado, uma placa em uma espessura de filme de 35 μm foi concluída.

EXPERIMENTO 2

[0023] O agente de revestimento e a placa foram preparados com o uso do mesmo método que no Experimento 1. No entanto, Fe2O3 e TiO2 em um peso total de 200 g foram usados em uma razão de peso de 1:1 como o pigmento e preenchedor.

EXPERIMENTO 3

[0024] O agente de revestimento e a placa foram preparados com o uso do mesmo método que no Experimento 1. No entanto, Fe2O3 e pigmento de Cd vermelho em um peso total de 200 g foram usados em uma razão de peso de 1:1 como o pigmento e preenchedor.

EXPERIMENTO 4

[0025] O agente de revestimento e a placa foram preparados com o uso do mesmo método que no Experimento 1. No entanto, Fe2O3, Cd vermelho e Co em um peso total de 200 g foram usados em uma razão depeso de 1:1:2 com o pigmento e preenchedor.

CONTROLES 1 E 2

[0026] O agente de revestimento e a placa foram preparados com o uso do mesmo método que no Experimento 1. No entanto, Fe3O4 ou Co em um peso total de 200 g foram usados como o pigmento e preenchedor. Os resumos dos mesmos são mostrados na Tabela 1 a seguir.TABELA 1

[EXEMPLO 2] IDENTIFICAÇÃO DE ALTERAÇÕES EM COR DE PLACA QUE COMPREENDE A CAMADA DE REVESTIMENTO CERÂMICO TERMOCRÔMICO REVERSÍVEL QUANDO AQUECIDA.

[0027] As placas dos Controles 1 e 2 e dos Experimentos 1 a 4 no Exemplo 1 foram aquecidos até 90 °C a 150 °C. Conforme mostrado na Tabela 2 a seguir, foi observado que alterações em cor ocorreram em certas temperaturas nos Experimentos 1 a 4, e as cores retornaram, de maneira reversível, a suas cores originais após o resfriamento.TABELA 2

[EXEMPLO 3] VARIAÇÕES EM TEMPERATURAS DE ALTERAÇÃO DE COR DEPENDENDO DA ADIÇÃO DE METAL

[0028] O agente de revestimento e a placa foram preparados com o uso do mesmo método que no Experimento 1 do Exemplo 1. No entanto, os pós de prata e de cobre não foram adicionados (controle 3), e quando 0,1 ou 10 g de prata ou cobre, que têm excelente condutividade térmica, foram adicionados (Experimentos 5 e 6), foi observado que a temperatura de início de alteração de cor diminuiu 10 °C a 20 °C, conforme mostrado na Tabela 3 a seguir.TABELA 3

[0029] Embora a presente invenção tenha sido descrita emrelação a modalidades específicas, será aparente para os indivíduos versados na técnica que várias alterações podem ser realizadas sem se afastar do escopo da presente invenção, e seus componentes podem ser substituídos com equivalentes. Além disso, várias modificações podem ser realizadas sem se afastar doe escopo fundamental da invenção, e condições e materiais específicos podem ser empregados como conteúdo de ensinamento da presente invenção. Portanto, a presente invenção não se limita a modalidades particulares que foram entregues como o melhor modo planejado para se executar a presente invenção, e a presente invenção deve ser interpretada como compreendendo todas as modalidades definidas nas reivindicações anexas.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[0030] A placa da presente invenção tem uma resistência ao calor de 400 °C ou mais e, portanto, pode ser usada para o aquecimento de produtos de maneira muito estável, e a durabilidade da placa aumenta visto que a mesma tem resistência ao desgaste, resistência química e propriedades mecânicas excelentes.

Claims

1. Método para a preparação de uma composição de revestimento alterável de cor reversível, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: preparar uma substância triturada com um moinho de esferas triturando-se um sol de sílica em 200 a 400 partes em peso, um álcool em 100 a 300 partes em peso, e Fe2O3 em 100 a 300 partes em peso como um pigmento e preenchedor para o peso total da composição de revestimento; adicionar um agente de cura em 200 a 300 partes em peso à substância triturada; em que, na etapa de trituração, um moinho de esferas é executado, adicionalmente, com a adição de pó de metal; e em que o pó de metal compreende qualquer um ou mais selecionados dentre o grupo que consiste em Ag, Cu e Al.

2. Método para a preparação de uma composição de revestimento alterável de cor reversível de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pó de metal é adicionado em 0,1 a 10 partes em peso.

3. Método para a preparação de uma composição de revestimento alterável de cor reversível de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pigmento e preenchedor compreende adicionalmente qualquer um ou mais selecionados dentre o grupo que consiste em Cd vermelho, Cd amarelo, Ti, Si, Al, Zr, Fe, Mn, Co e Cr; ou óxidos dos mesmos.

4. Método para a preparação de uma composição de revestimento alterável de cor reversível de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, no pigmento e preenchedor, o Fe2O3 é 20% a 90% do peso total do pigmento e preenchedor.

5. Composição de revestimento alterável de cor reversível, caracterizada pelo fato de que é agitada após a adição de um agente de cura em 200 a 300 partes em peso a uma substância triturada de um sol de sílica em 200 a 400 partes em peso, um álcool em 100 a 300 partes em peso, e Fe2O3 em 100 a 300 partes em peso como um pigmento e preenchedor para o peso total da composição de revestimento; em que a substância triturada compreende adicionalmente pó de metal; e em que o pó de metal compreende qualquer um ou mais selecionados dentre o grupo que consiste em Ag, Cu e Al.

6. Composição de revestimento alterável de cor reversível de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o pó de metal está em 0,1 a 10 partes em peso.

7. Composição de revestimento alterável de cor reversível de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o pigmento e preenchedor compreende adicionalmente qualquer um ou mais selecionados dentre o grupo que consiste em Cd vermelho, Cd amarelo, Ti, Si, Al, Zr, Fe, Mn, Co e Cr; ou óxidos dos mesmos.

8. Composição de revestimento alterável de cor reversível de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que, no pigmento e preenchedor, o Fe2O3 é 20% a 90% do peso total do pigmento e preenchedor.

9. Placa alterável de cor reversível, caracterizada pelo fato de que, na mesma, uma área alvo é revestida com a composição de revestimento definida em qualquer uma das reivindicações 5 a 8, e calcinada.

10. Método para a preparação de uma placa alterável de cor reversível, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: revestir uma área alvo de uma placa com a composição de revestimento definida em qualquer uma das reivindicações 5 a 8; e cozer a placa revestida.

11. Método para a alteração de uma cor de uma área revestida, caracterizado pelo fato de que se dá aquecendo-se uma placa alterável de cor reversível, na qual uma área alvo é revestida com a composição de revestimento definida em qualquer uma das reivindicações 5 a 8, e calcinada, até uma temperatura alvo.