BRPI1103440B1

BRPI1103440B1 - Artigo de aquecimento

Info

Publication number: BRPI1103440B1
Application number: BRPI1103440-8A
Authority: BR
Inventors: Stéphanie Le Bris; Laurent Voisin; Jean-Luc Perillon
Original assignee: Seb S.A.
Priority date: 2010-07-26
Filing date: 2011-07-26
Publication date: 2021-07-27
Also published as: ES2627501T3; JP5943566B2; TWI503387B; EP2413119A1; CN102370432A; FR2963098B1; KR101831992B1; DK2413119T3; JP2012052101A; US8647735B2; CN102370432B; FR2963098A1; BRPI1103440A2; EP2413119B1; TW201209115A; KR20120042621A; US20120052265A1

Abstract

artigo de aquecimento que inclui um indicador de calor colorido com visibilidade e precisão aperfeiçoadas. a presente invenção refere-se a um artigo de aquecimento (1) que compreende um substrato (2) de cada uma das superfícies (21) que é equipado com um projeto (4), na forma de uma camada de revestimento com pelo menos um padrão (41, 42), que compreende uma composição de pigmento termocrômico com pelo menos um pigmento termocrômico sc que é sensível a lipídio sob calor. de acordo com a invenção, a composição de pigmento termocrômico inclui pelo menos um pigmento termoestável e grãos de pigmento compósito (43), que incluem, cada um, um núcleo (430) incluindo o pigmento termocrômico sg e um envelope sólido, transparente e contínuo (431), formado através de um material mineral ou organomineral. a composição de pigmento termocrômico mostra uma alteração reversível na cor em uma área de alteração de cor térmica com uma amplitude de não mais do que 40% na faixa de variação da dita temperatura t1 de uso.

Description

[001] Esta invenção refere-se, em geral, a artigos de aquecimento compreendendo um indicador de calor colorido reversível com visibilidade e precisão aprimoradas. Refere-se, em particular, a artigos tais como frigideiras, caçarolas, ou panelas sauté, grelhas de churrasco, ferro plano, ou ferros para alisamento de cabelo.

[002] De fato, isso é particularmente benéfico para que um usuário de tais artigos veja alterações na temperatura de um artigo durante uso quando o mesmo é submetido a aquecimento. No caso de um artigo para cozinhar, um bom controle da temperatura enquanto os alimentos são cozinhados é necessário por razões higiênicas e gustativas (por exemplo, para tostar um bife em uma grelha ou em uma frigideira), e para limitar o sobreaquecimento ocasional que pode enfraquecer o revestimento do artigo para cozinhar. No caso de um ferro para os cabelos, um indicador funcional termocrômico permite que o usuário saiba a temperatura ótima de uso do ferro para cabelos: nesse caso em particular, isso se relaciona com a temperatura de quebra das ligações de dissulfeto dos cabelos. No caso de um ferro plano, um indicador funcional termocrômico torna possível prevenir, por exemplo, qualquer risco de queimaduras com a base quente (em particular quando o ferro alcança sua temperatura de funcionamento e a luz indicadora do termostato desliga).

[003] Neste campo, já são conhecidos recipientes para cozinhar que compreendem indicadores de temperatura que permitem que a temperatura da superfície interna dos recipientes seja conhecida. Esses indicadores geralmente incluem um sensor de temperatura integrado à base do recipiente de cozimento e conectado por meio de condutores a uma unidade elétrica compreendendo uma tela para exibição da temperatura medida pelo sensor. Devido a tais meios, o usuário é constantemente informado sobre a temperatura da superfície de cozimento do recipiente, de forma que ele ou ela seja capaz de detectar o momento exato em que a superfície de cozimento tiver alcançado uma temperatura suficiente de maneira a "tostar" a carne com sucesso. Adicionalmente, o fato de que a temperatura da superfície de cozimento do recipiente é exibida também permite que o usuário seja alertado sobre o fato de que o artigo é quente e apresenta um risco de queimaduras para as pessoas.

[004] Todavia, tais indicadores de temperatura têm as desvantagens de serem complicados e apresentarem problemas de isolamento elétrico, em particular, relacionados à água de lavagem.

[005] Em algumas outras modalidades conhecidas de artigos de aquecimento, o indicador de temperatura consiste em uma substância termocrômica orgânica capaz de mudar de cor repentinamente em certa temperatura. Em particular, esse indicador é um pigmento termocrômico micro- encapsulado vendido sob o nome comercial ChromaZone®. Esse pigmento muda de um estado colorido para um estado incolor quando a temperatura aumenta, devido a uma mudança no estado físico (mudança do estado sólido para o estado líquido do solvente dentro da micro- cápsula). Porém, esse pigmento termocrômico usado como um indicador de temperatura tem a desvantagem de não ser colocado diretamente sobre a superfície de aquecimento do artigo. Assim, por exemplo, no caso de um artigo para cozinhar, o pigmento termocrômico é colocado na base do cabo, em uma borda externa do artigo, ou na borda plana, de forma que a mudança na cor do composto químico não seja uma real indicação da temperatura atingida pela superfície de cozimento. Como esse tipo de composto termocrômico não é resistente a temperaturas acima de 200°C, ele não pode ser posicionado diretamente sobre a superfície de cozimento, em que a temperatura alcança pelo menos 200°C em cada uso. Se esse fosse o caso, tal composto seria rapidamente e irreversivelmente danificado.

[006] Os termos substância termocrômica, mistura ou composição se referem, no sentido dessa invenção, a uma substância, mistura ou composição que muda de cor de maneira reversível de acordo com a temperatura.

[007] A patente francesa FR N° 1 388029 que pertence ao requerente é também conhecida, em que a mesma descreve um utensílio para cozinhar equipado com um indicador de calor consistindo em um corpo termosensitivo que muda de cor de forma reversível de acordo com a temperatura, sendo que o dito indicador de calor é formulado em um revestimento antiaderente, em particular, que consiste em politetrafluoro etileno. Um pigmento termoestável pode, também, ser incorporado ao utensílio para cozinhar como um indicador de forma a permitir a mudança relativa na cor do indicador termosensitivo e, portanto, a mudança na temperatura poderá ser estimada.

[008] O termo pigmento termoestável se refere, no sentido dessa invenção, a um composto mineral ou orgânico que exibe uma mudança muito pequena no tom quando é submetido a um aumento de temperatura dentro de uma dada faixa de temperatura.

[009] Entretanto, a simples associação de um pigmento termoestável e um pigmento termosensitivo não torna possível a distinção clara da mudança na temperatura.

[0010] Para superar esses problemas, o requerente desenvolveu um artigo de aquecimento compreendendo uma superfície coberta por um revestimento de base consistindo em resina termoestável, que é resistente pelo menos a 200°C e sobre o qual um plano baseado em uma resina termoestável é aplicado, que é resistente pelo menos a 200°C. Esse desenho inclui pelo menos dois padrões, um deles contendo um composto químico termocrômico que escurece conforme a temperatura aumenta, e o outro contendo um composto químico que é também termocrômico, mas que se torna mais leve conforme a temperatura aumenta. Este artigo é o objeto da patente Européia EP n°1121576.

[0011] O uso simultâneo destes compostos químicos termocrômicos em áreas contíguas na verdade torna possível aprimorar a percepção visual da mudança na temperatura da superfície de cozimento do artigo de aquecimento. Porém, essa percepção pode ser difícil: por um lado porque os dois vermelhos têm valores cromáticos que são similares à temperatura ambiente, e por outro lado porque ocorre uma confusão de cores em uma área com uma amplitude de calor de pelo menos 50°C. Assim, a precisão da medição e a facilidade da leitura não são fáceis, em particular para pessoas sem treinamento especial. Então, os usuários têm uma tendência a negligenciar as informações fornecidas por esse indicador.

[0012] Permanece o fato de que um bom monitoramento da temperatura durante o cozimento de alimentos é necessário por razões higiênicas e gustativas, e para limitar o sobreaquecimento ocasional, que pode enfraquecer o revestimento do artigo para cozinhar.

[0013] Adicionalmente, semicondutores (SC) também são conhecidos, dos quais as propriedades tornam possível contemplar uma mudança progressiva na cor conforme a temperatura aumenta, de acordo com a sequência branca -> amarela -> laranja -> vermelha -> preta.

[0014] O termo semicondutor termocrômico (SC) no sentido dessa invenção se refere a um composto semicondutor que mostra uma mudança na cor conforme a temperatura aumenta. O caráter termocrômico progressivo e totalmente reversível desses compostos semicondutores é associado à diminuição na largura da faixa isolante do semicondutor devido à dilatação do material.

[0015] Nos campos da aplicação vislumbrados para essa invenção, um artigo de aquecimento do artigo para cozinhar ou do tipo de ferro é tipicamente usado em uma faixa de temperaturas entre 100°C e 300°C. Entretanto, nessa faixa de temperatura, as mudanças na cor dos SCs permanecem limitadas e indistintas, e são limitadas às seguintes mudanças: de amarelo pálido para amarelo brilhante (Bi2O3), de amarelo- laranja para vermelho-laranja (V2O5), de vermelho-laranja para um vermelho muito escuro (Fe2O3), e assim por diante. Portanto, pode-se observar que, mesmo que fosse possível obter as diferentes cores de vermelho, a percepção do efeito termocrômico permanecería difícil e imprecisa.

[0016] Para superar estes problemas dê percepção do efeito termocrômico dos semicondutores, em particular nas faixas de temperatura (entre 100°C e 300°C) que são, tipicamente, as faixas de temperatura de uso dos artigos de aquecimento como artigos para cozinhar ou ferros, é conhecida a combinação de um ou mais SCs termocrômicos com um ou mais SCs termoestáveis.

[0017] O efeito principal dessa combinação de semicondutores termocrômicos e semicondutores termoestáveis é tal que a faixa de tons obteníveis é, assim, particularmente ampla. Mas, adicionalmente, a percepção da mudança no tom é também aumentada: a mistura de um semicondutor termocrômico que irá mudar de esbranquiçado para amarelo brilhante pode, então, se estiver associada a um pigmento azul, mudar de azul ciano para verde cidra. Como a sensibilidade máxima do olho humano está centrada nos comprimentos de onda correspondentes ao verde, essa mistura não irá apresentar necessariamente mais mudanças no parâmetro colorimétrico do que o pigmento termocrômico sozinho, mas o olho humano irá perceber melhor essa mudança.

[0018] A patente Européia EP N° 0 287 336 e a patente Européia EP 1 405 890 revela o desenvolvimento de misturas consistindo em um ou mais semicondutores termocrômicos e um ou mais pigmentos estáveis de forma a obter composições complexas com propriedades termocrômicas aprimoradas. Mais especificamente, na patente EP N° 1 405 890, o óxido de bismuto BÍ2O3 (termocrômico) é combinado com C0AI2O4 (termoestável, azul), em uma proporção de 15:1, com os pigmentos sendo aglutinados por um silicato de potássio. O revestimento contendo essa mistura é azul à temperatura ambiente e se torna laranja a 400°C.

[0019] Reconhecidamente, essas misturas de semicondutores termocrômicos com pigmentos termoestáveis têm a vantagem de conceder aos revestimentos contendo eles um termocromismo reversível com visibilidade aprimorada e precisão.

[0020] Porém, certos pigmentos semicondutores termocrômicos têm a desvantagem principal de não serem compatíveis, durante o uso em uma superfície aquecida, com óleos ou gorduras: é dito que eles são sensíveis a lipídios. De fato, por exemplo, os óxidos metálicos semicondutores são facilmente redutíveis sob calor na presença de óleo ou gorduras e os compostos formados após dessa reação de redução não são mais termocrômicos.

[0021] Faz-se necessário, então, proteger os semicondutores termocrômicos que sejam sensíveis a lipídios sob calor, de forma a torná- los inertes a um óleo ou a gorduras capazes de reduzir os SCs termocrômicos.

[0022] Isto é conhecido por uma pessoa versada na técnica especializada em composições à base de pigmentos, para proteger pigmentos revestindo-os com um invólucro mineral (ou envelope). Tal técnica é comumente usada em numerosos campos, tal como, por exemplo, cosméticos ou tintas. Assim, a Patente Francesa FR N° 2 858 768 descreve uma formulação para cuidado dos cabelos, compreendendo, como pigmentos, partículas metálicas revestidas com um invólucro óxido (partículas de prata revestidas com SiO2). Esses pigmentos tornam o cabelo brilhante por um longo período de tempo. Em tintas, o efeito fotocatalítico do óxido de titânio é diminuído pelo revestimento por meios de um invólucro mineral de sílica, e a resistência, a ácido dos pigmentos azuis ultramarinos é aprimorada (pigmentos minerais artificiais obtidos por aquecimento de soda, argila e enxofre).

[0023] Finalmente, também nesse campo, é possível criar pigmentos com um efeito (metálico, perolizado, e assim por diante.) com uma durabilidade aprimorada, através do revestimento com um invólucro mineral à base de sílica, óxido de cério ou ferro, por exemplo.

[0024] Adicionalmente, também é conhecido por uma pessoa versada na técnica que as proteções fornecidas por um revestimento à base de sílica para pigmentos amarelos comerciais à base de bismuto e óxido de vanádio misturados BÍVO4 (em particular, os pigmentos vendidos sob os nomes comerciais Sicopal Amarelo K1160FG® da BASF, Lysopac Jaune 6613P® da CAPPELLE, e Vanadur Plus 9010® da HEUBACH, etc.) permitem uma melhor estabilidade de cor sob uma temperatura e tornam possível o uso das mesmas em plásticos extrudados. Os processos para a produção desses pigmentos protegidos são descritos em patentes como: US N°4 063 956 da companhia Du Pont, US N° 4 851 049 da companhia BASF, US N° 5 851587 da empresa Bayer AG, e EP 1086994 da empresa Cappelle. Os revestimentos dos pigmentos, que são revestimentos densos e contínuos que contêm, em particular, sílica, são depositados por precipitação. De fato, os pigmentos amarelos dentro do revestimento têm um caráter de termocrômicos na faixa de amarelo brilhante à temperatura ambiente até vermelho-laranja a 300°C, mas eles não podem ser usados em uma mistura que combine um pigmento termocrômico com um pigmento termoestável porque sua cor é tão brilhante e intensa que ela neutraliza a cor de qualquer outro pigmento adicionado.

[0025] Finalmente, a Patente Americana US N° 2 285 366 descreve diferentes trajetórias sintéticas de um invólucro impenetrável de sílica em volta de partículas de todos os tipos de composições. O revestimento pode ser realizado por uma condensação de ácido silícico ("sílica ativa") a partir de silicato de soja por precipitação, ou de ortossilicato de metila (ou TMOS) por sol-gel, ou de SiCl4 hidrolisado. Essas técnicas de revestimento por precipitação ou por sol-gel ainda são amplamente usadas porque elas permitem que os invólucros (ou envelopes) de uma variedade muito ampla sejam criados: óxidos metálicos (de metais Al, Si, Ti, B, Mg, Sn, Mn, Hf, Th, Nb, Ta, Zn, Mo, Ba, Sr, Ni, Sb), e fosfato ou pirofosfato de Zn, Al, Mg, Ca, Bi, Fe, Cr e assim por diante.

[0026] Porém, não há menção em quaisquer destes documentos de proteção transparente, com características específicas para resistir termalmente a temperaturas que podem ser muito altas na presença de óleo ou gordura.

[0027] Para executar apropriadamente seu papel nas aplicações pretendidas, em particular como um indicador de temperatura disposto sobre a superfície de artigos de aquecimento destinados a serem aquecidos (por exemplo, artigos para cozinhar), o requerente verificou que os pigmentos semicondutores termocrômicos que são sensíveis a lipídios sob calor precisam ser protegidos por um envelope, e que precisa ser transparente e contínuo com uma espessura de pelo menos 5 nm para tornar o pigmento revestido impérvio ao óleo até uma temperatura de pelo menos 450°C. Adicionalmente, o tamanho de partícula dos pigmentos termocrômicos revestidos dessa maneira terá de ser fino o suficiente para que os pigmentos sejam facilmente dispersos em uma formulação, e para permitir um bom poder de revestimento do revestimento obtido.

[0028] O termo artigo de aquecimento nesta invenção se refere a um artigo que tenha seu próprio sistema de aquecimento, ou que seja esquentado por um sistema externo e que seja capaz de transmitir a energia calorífica fornecida por esse sistema para um terceiro material ou objeto em contato com o dito artigo.

[0029] O termo poder de revestimento nessa invenção se refere à capacidade de um revestimento mascarar qualquer mudança na cor ou tom da superfície do substrato em que o dito revestimento é aplicado, com a menor espessura possível.

[0030] Todas estas limitações tornam a etapa de proteção razoavelmente delicada e requerem, em particular, uma ativação inicial da superfície das partículas (que pode ser um tratamento por calor ou uma etapa de moagem, ou ambos), tendo um tamanho suficientemente pequeno, uma espessura homogeneidade controladas, assim como uma densificação suficiente do envelope.

[0031] A invenção, portanto, consiste na implementação dessa proteção efetivamente em um pigmento semicondutor termocrômico que é sensível a lipídios sob calor, de uma maneira a torná-los inertes a um óleo em alta temperatura (isto é, para prevenir uma redução dos ditos semicondutores pelo óleo). No caso de um pigmento em pó, também é necessário garantir que um tamanho de partícula suficientemente fino seja preservado, de forma a garantir uma boa cobertura calorirriétrica do revestimento em que. os ditos pigmentos são formulados.

[0032] Mais especificamente, essa invenção diz respeito a um artigo de aquecimento compreendendo: um substrato que tem uma superfície destinada a ser aquecida em uma faixa de temperatura T1 de uso entre 50°C e 400°C, e um desenho aplicado a pelo menos uma porção da dita superfície, em que o dito desenho está sob a forma de uma camada de revestimento com pelo menos um padrão, que compreende uma composição de pigmento termocrômico com pelo menos um pigmento semicondutor termocrômico que é sensível a lipídio sob calor.

[0033] De acordo com a invenção, a composição de pigmento termocrômico inclui: pelo menos urn pigmento termoestável, e grãos de pigmento composite com uma estrutura de envelope de núcleo (comumente chamada de "invólucro de núcleo"), cujo diâmetro situa-se entre 20 nm e 25000 nm, e cada um dos quais inclui: núcleo incluindo o pigmento semicondutor termocrômico que é sensível a lipídios sob calor, um envelope contínuo, transparente e sólido, que consiste em um material mineral ou um material híbrido organomineral, e essa composição de pigmento termocrômico mostra uma mudança reversível na cor em uma área de mudança de cor térmica com uma amplitude de não mais que 40°C dentro da faixa de mudança na temperatura de uso T1.

[0034] Os grãos de pigmento composite de acordo com a invenção têm a propriedade de serem inertes a um óleo até uma temperatura da ordem de 450°C, e mais especificamente, óleos do tipo ácido graxo de triglicerídeo de origem vegetal, animal ou sintética, e, por extensão, a ésteres de acido graxo (mono, di ou pluri ésteres de acido graxo com grupos alquila dos quais pelo menos um é Cn, com n sendo igual ou maior que 8.

[0035] O pigmento semicondutor termocrômico que é sensível a lipídios sob calor pode estar sob forma líquida ou sob forma sólida. Preferencialmente, o pigmento semicondutor termocrômico que é sensível a lipídios sob calor está em um estado dividido sob a forma de partículas sólidas, com cada grão de pigmento composite incluindo pelo menos uma partícula de pigmento.

[0036] A composição de pigmento termocrômico pode também incluir um ou mais pigmentos termocrômicos não-revestidos se não forem sensíveis a lipídios sob calor.

[0037] Vantajosamente, o envelope dos grãos de pigmento composite tem uma espessura entre 5 nm e 100 nm. De fato, abaixo de 5 nm, a espessura do envelope não torna possível cobrir todas as irregularidades da superfície das partículas do pigmento. Além de 100 nm, torna-se muito espesso e há o risco de reduzir a intensidade calorimétrica do pigmento termocrômico.

[0038] Preferencialmente, o envelope dos grãos compósitos situa- se entre 20 e 50 nm, e, melhor ainda, na ordem de 30 nm: os melhores resultados são obtidos com esses valores preferenciais em termos de resistência ao óleo sob calor.

[0039] O artigo de aquecimento, de acordo com a invenção, tem a vantagem principal de ser equipado dessa maneira com um indicador de calor colorido reversível com visibilidade e precisão aprimoradas, enquanto é particularmente resistente a altas temperaturas. De fato, no artigo de aquecimento de acordo com a invenção, o indicador de temperatura é, portanto, constituído pela camada de desenho incorporando as partículas de pigmento compósito com uma estrutura de envelope de núcleo à base de pigmentos inorgânicos no núcleo e um envelope híbrido mineral ou organomineral. Os grãos de pigmento compósito são claramente mais resistentes à temperatura que os compostos termocrômicos que eles contêm em seu núcleo.

[0040] O envelope dos grãos compósitos pode ser mineral ou organomineral. É tipicamente sintetizado por sol-gel a partir de pelo menos um metal polialcoxilato.

[0041] Este envelope é preferencialmente mineral. Por exemplo, ele pode ser constituído vantajosamente por um ou mais óxidos metálicos escolhidos dentre os óxidos dos seguintes elementos: Al, Si, Ti, B, Mg, Fe, Zr, Ce, Sn, Mn, Hf, Th, Nb, Ta, Zn, Mo, Ba, Sr, Ni, Sb. O envelope mineral de uma partícula compósita pode, também, ser escolhido a partir de fosfatos ou pirofosfatos dos seguintes elementos: Zn, Al, Mg, Ca, Bi, Fe, Cr, e assim por diante.

[0042] Preferencialmente, o núcleo dos grãos de pigmento compósito inclui, adicionalmente ao pigmento termocrômico, pelo menos um pigmento termoestável sob forma líquida ou no estado dividido sob a forma de partículas sólidas.

[0043] Ademais, o desenho pode cobrir apenas uma pequena superfície da superfície destinada a ser aquecida, mas pode também cobrí- la inteiramente. O desenho pode ser não-contínuo ou contínuo (plano).

[0044] O desenho pode ser aplicado diretamente sobre a superfície do substrato destinado a ser esquentado (do qual o usuário busca estimar a temperatura durante o uso). De fato, a proteção de pigmentos semicondutores termocrômicos que são sensíveis a lipídios sob calor com um invólucro (ou envelope) transparente e contínuo com uma espessura adequada torna possível torná-los inertes a óleos ou gordura, e em particular quando eles são aquecidos a temperaturas na ordem de 300°C á 450°C, sem o envelhecimento prematuro do indicador sendo observado.

[0045] Entretanto, pode ser vantajoso que a superfície destinada a ser aquecida seja revestida pelo menos parcialmente por um revestimento de base contínua ou não-contínua, sobre o qual a camada projetada é pelo menos parcialmente aplicada, em que o revestimento de base inclui pelo menos um aglutinante termoestável que é resistente pelo menos a 200°C.

[0046] Ademais, a camada projetada, assim como a superfície do substrato destinada a ser aquecida e/ou o revestimento de base conforme o caso possa ser, este pode vantajosamente ser revestido com uma camada contínua de uma camada de acabamento contínua e transparente, que inclui pelo menos um aglutinante termoestável resistente pelo menos a 200°C. Essa camada de acabamento fornece ao usuário visibilidade perfeita do desenho enquanto o protege contra abrasão, e enquanto concede propriedades antiaderentes, conforme o caso possa ser (o revestimento de acabamento baseado em resina de fluorocarboneto, por exemplo).

[0047] Vantajosamente, se o artigo de aquecimento, de acordo com a invenção, compreender três camadas sequenciais cobrindo a superfície do substrato destinado a ser aquecido, o aglutinante termoestável da camada de acabamento e o da camada de revestimento de base são idênticos. Preferencialmente, o revestimento de base, o desenho e a camada de acabamento são assados simultaneamente, o que permite a sinterização simultânea dos aglutinantes termoestáveis de cada camada e, assim, promovem a coesão das partículas compósitas do desenho entre si.

[0048] De acordo com uma primeira modalidade particularmente vantajosa da invenção, o desenho pode incluir adicionalmente aos pigmentos compósitos, um aglutinante que seja termoestável pelo menos a 300°C, e que pode vantajosamente ser escolhido dentre as resinas de fluorocarboneto, individualmente ou em uma mistura com outras resinas de fluorocarboneto, resinas de poliéster-silicone e resinas de silicone, e materiais sol-gel.

[0049] Na primeira modalidade com um material sol-gel, como aglutinante, o dito material de sol-gel pode vantajosamente incluir uma matriz de pelo menos um metal polialcoxilato e pelo menos 5% em peso com respeito ao peso total do revestimento de menos um óxido metálico coloidal disperso na dita matriz.

[0050] Neste caso, com tal aglutinante, o envelope das partículas compósitas é preferencialmente um, envelope de sílica, que forma uma barreira isolando o pigmento da ação em potencial de um óleo ou de gorduras sob calor. Esse envelope pode ser produzido como se segue (de acordo com o método da invenção descrito em maiores detalhes abaixo): após a ativação da superfície do pigmento e da moagem de forma a obter um tamanho de partícula satisfatório, um envelope de sílica (ou um invólucro) é formado por sol-gel de precursores de alcóxi silano sob condições básicas. Esse envelope é então densificado por um tratamento de calor de forma torná-lo totalmente impermeável a gorduras.

[0051] Na primeira modalidade, é também possível o uso, como um aglutinante termoestável, uma resina de fluorocarboneto ou uma mistura de resinas de fluorocarboneto, sozinha ou em uma mistura com outras resinas termoestáveis.

[0052] Esta resina de fluorocarboneto pode ser politetrafluoro etileno (PTFE), tetrafluoroetileno e copolímero de perfluoro propil vinil éter (PFA) ou tetrafluoroetileno e copolímero de hexafluoropropileno (FEP) ou uma mistura das resinas de fluorocarboneto mencionadas.

[0053] As outras resinas termoestáveis resistentes a pelo menos 200°C podem ser uma poliamida-imida (PAI), um polietileno sulfona (PES), um sulfeto de polifenileno (PPS), um poli eter cetona (PEK), um poliéter éter cetona (PPEK) ou um silicone.

[0054] Finalmente, ainda na primeira modalidade (com um aglutinante termoestável), é possível usar, como o aglutinante termoestável, uma resina de silicone ou uma resina de poliéster-silicone.

[0055] Nessa primeira modalidade (a camada projetada com um aglutinante termoestável) e, de acordo com a invenção, caso o artigo de aquecimento compreenda pelo menos duas camadas sequenciais cobrindo a superfície do substrato destinado a ser aquecido em particular (um revestimento de base coberto com um desenho, o desenho coberto com a camada de acabamento, ou o revestimento de base coberto com o desenho, ele mesmo coberto com uma camada de acabamento), é necessário para essas camadas diferentes (então seus respectivos aglutinantes termoestáveis) para serem compatíveis um com o outro. Porém, não é essencial para os aglutinantes para serem idênticos. É possível assim ter uma resina de silicone tipo aglutinante na camada projetada, enquanto que o aglutinante do revestimento de base e/ou a camada de acabamento é um material de sol-gel.

[0056] De acordo com uma segunda modalidade dessa invenção particularmente vantajosa, o desenho fica livre de um aglutinante termoestável.

[0057] Para determinados tipos de aplicações, a adição de aditivos de formulação pode ser necessária para adaptar as propriedades da composição ao processo de aplicação. Assim, para aplicações de serigrafia ou tampografia, a presença de pelo menos um espessante é necessária na composição de camada de desejo, e esse espessante pode ser orgânico (base de uretano, base acrílica, base de celulose, etc.) ou inorgânico (sílica pirogênica, Laponite®, etc.).

[0058] Outros modos de aplicação do desenho também são possíveis, por exemplo, por aspersão, cortina, esfera, arrefecimento brusco, pintura, e assim por diante.

[0059] Mais especificamente, com relação aos grãos de pigmento compósito com uma estrutura de envelope de núcleo, óxidos metálicos semicondutores são usados como pigmentos termocrômicos constituindo o núcleo, e que sejam preferencial mente escolhidos dentre os seguintes semicondutores: V2O5, que tenha, na temperatura ambiente, uma cor laranja-amarelo, Bi2O3, que tenha, em temperatura ambiente, uma cor amarela muito leve, esbranquiçada, BiVO4, que é amarelo em temperatura ambiente, WO3, CeO2, In2O3 muito similar a Bi2O3, e Fe2O3, que pode ser de laranja a marrom na temperatura ambiente, e SC Y1,84Ca0,16Ti1,84V0,16O1,84 piroclórico que é laranja-amarelo na temperatura ambiente.

[0060] A composição de pigmento termocrômico do desenho inclui, adicionalmente aos grãos de pigmento compósito, pelo menos um pigmento termoestável.

[0061] Com relação a um indicador de temperatura constituído por um pigmento termocrômico usado sozinho conforme descrito no documento de patente EP N° 1121576, o uso de pigmentos termoestáveis associados aos grãos de pigmento compósito torna possível obter uma faixa particularmente ampla de cores, e aumentar a percepção da dita mudança de tom. O indicador de temperatura do artigo de aquecimento, de acordo com a invenção, se torna, então, mais visível (no sentido de ser perceptível por um usuário durante o uso), mais legível (isto é, mais fácil de ser entendido pelo consumidor) e mais preciso que o descrito no documento de patente EP N° 1121576.

[0062] Assim, por exemplo, a composição de pigmento termocrômico pode incluir uma mistura de pelo menos um pigmento termoestável e pelo menos uma partícula compósita de pigmento revestindo um pigmento termocrômico, em que a dita mistura pode vantajosamente ser escolhida a partir das misturas a seguir: Bi2O3 + Co3(PO4)2 revestidos, Bi2O3 + LiCoPO4 revestidos, Bi2O3 + COAI2O4 revestidos, e V2O5 + Cr2O3 revestidos; YCaTiVO + Co3(PO4)2 revestidos.

[0063] As razões ponderais entre as quantidades respectivas do pigmento termocrômico revestido (isto é, de fato as partículas de pigmento compósito das quais o núcleo inclui o pigmento termocrômico e o pigmento termoestável indicado acima, com a mudança na cor, e na cor final: uma mistura de Bi2O3 revestidos (amarelo pálido em temperatura ambiente) e Co3(PO4)2 (violeta termoestável), com uma razão ponderai de Bi2O3 em relação a Co3(PO4)2 de 3:1; essa mistura é roxa à temperatura ambiente, e então se torna verde a 200°C; uma mistura de Bi2O3 (amarelo pálido à temperatura ambiente) revestidos e LiCoPO4 (violeta termoestável), com uma razão ponderai de Bi2O3 em relação a LiCoPO4 de 1:3; essa mistura é violeta à temperatura ambiente, e então se torna cinza a 200°C; uma mistura de Bi2O3 (amarelo pálido à temperatura ambiente) e de CoAl2O4 (azul termoestável), com uma razão ponderai de Bi2O3 em relação a CoAI2O4 de 30:1; essa mistura é azul à temperatura ambiente, então se torna verde a 200°C; uma mistura de V2O5 (amarelo laranja em temperatura ambiente) e de Cr2O3 (termoestável verde), com uma razão ponderai de V2O5 em relação a Cr2O3 de 1:1; essa mistura é verde à temperatura ambiente, então se torna marrom a 200°C. uma mistura de revestidas Y1,84Ca0,16Ti1,84V0,16O1,84 (amarelo- laranja à temperatura ambiente) e Co3(PO4)2 (violeta termoestável), com uma razão ponderai de Y1,84Ca0,16Ti1,84V0,16O1,84 em relação a Co3(PO4)2 de 1:4; essa mistura é verde à temperatura ambiente, então se torna cinza a 200°C.

[0064] De acordo com uma modalidade particularmente vantajosa dessa invenção, o artigo de aquecimento pode compreender pelo menos dois padrões, cada um compreendendo uma composição de pigmento, em que pelo menos uma das composições de pigmento dos padrões é termocrômica. Preferencialmente, os padrões de composição de pigmento termocrômico idênticos são dispostos de forma que seja possível achar pelo menos uma seção transversal de acordo com o que eles são separados. Por contraste, de uma vista superior, esses padrões podem ser conectados entre si ou também serem separados.

[0065] De acordo com uma primeira alternativa desta modalidade, esses padrões têm: na temperatura ambiente, uma diferença calorimétrica inicial perceptível na temperatura ambiente pelo olho humano, e na temperatura T1 de uso do artigo de aquecimento, que é entre 60°C e 350°C (e mais especificamente geralmente entre 200°C e 300°C para um artigo para cozinhar), a cor final que é substancialmente idêntica.

[0066] Por exemplo, uma possível combinação é a seguinte: um dos padrões do artigo de aquecimento inclui a mistura de Bi2O3 (amarelo pálido na temperatura ambiente) revestidas e LiCoPO4 (violeta termoestável), com uma razão ponderai de Bi2O3 em relação a LiCoPO4 de 1:3; essa mistura é violeta à temperatura ambiente, e então se torna cinza a 200°C; enquanto que o outro padrão inclui a mistura de Y1,84Ca0,16Ti1,84V0,16O1,84 revestidos (amarelo laranja em temperatura ambiente) e Co3(PO4)2 (violeta termoestável), com uma razão ponderai de Y1,84Ca0,16Ti1,84V0,16O1,84 em relação à Co3(PO4)2 de 1:4; essa mistura é verde à temperatura ambiente, e então se torna cinza a 200°C.

[0067] De acordo com outra modalidade da invenção, o reverso pode também ser contemplado: em temperatura ambiente, os dois padrões têm uma cor idêntica (por exemplo, com um sendo termocrômicos e o outro sendo termoestável ou amos os padrões sendo termocrômicos). As uma temperatura do artigo sobe, a aparência de uma diferença calorimétrica entre os dois padrões é observada (que constitui a indicação da elevação da temperatura).

[0068] De acordo com uma segunda alternativa dessa modalidade, um dos padrões compreende uma composição de pigmento mostrando uma mudança reversível na cor ao redor da temperatura de uso T1, enquanto o outro padrão compreende uma composição de pigmento mostrando uma mudança reversível na cor em uma temperatura T2 maior que a temperatura T1 de uso de pelo menos 40°C. De acordo com essa segunda alternativa da modalidade, o artigo de aquecimento compreende múltiplos indicadores de temperatura.

[0069] De fato, é particularmente benéfico que o consumidor seja alertado quando um elemento de aquecimento tiver alcançado sua temperatura ótima de uso: para um artigo para cozinhar, a temperatura de cozimento ótima é diferente de acordo com os alimentos (peixe, vegetais, carne vermelha, carne branca), no campo de aplicação de ferros, esta temperatura é diferente de acordo com o produto têxtil a ser passado.

[0070] É útil, também, que o consumidor ser alertado quando uma temperatura máxima for alcançada. Neste caso, pode ser uma temperatura máxima para a preservação do objeto tratado (nutrientes no caso de artigos para cozinhar, fibra têxtil para ferros, etc.) ou para a preservação do revestimento da ferramenta. O alerta de perigo é, também, particularmente útil (prevenção de risco de queimaduras, etc.).

[0071] Dessa forma, no caso de um artigo de aquecimento do tipo de artigo para cozinhar em que o desenho tem dois padrões, pode-se considerar que o anteriormente citado é equipado com pelo menos dois indicadores de temperatura distribuídos da seguinte forma: a composição de pigmento de um dos padrões, que apresenta uma mudança reversível na cor em aproximadamente a temperatura de uso T1, constitui um assim chamado indicador de "temperatura baixa" destinado a alertar o consumidor quando a superfície do substrato destinado a ser aquecido tiver alcançado uma temperatura ótima de uso, enquanto a composição de pigmento do outro padrão, que apresenta uma mudança reversível na cor em aproximadamente a temperatura T2 do início da degradação do artigo de aquecimento, constitui um indicador "temperatura alta" destinado a alertar o usuário de uma possível degradação do objeto tratado (nutrientes no caso de artigos para cozinhar, fibra têxtil para ferros, etc.) e sobre a necessidade de ajustar o aquecimento do artigo.

[0072] Com relação à natureza do substrato com a superfície destinada a ser aquecida, pode ser produzido a partir de um material escolhido dentre metais, madeira, vidro, cerâmica ou plásticos.

[0073] Preferencialmente, no contexto desta invenção, substratos metálicos são utilizados, e em particular alumínio, aço inoxidável, ferro fundido, ferro ou cobre.

[0074] Para uma melhor aderência do revestimento (isto é, a camada de desenho diretamente aplicada nessa superfície, ou, conforme o caso, em uma camada de revestimento de base) sobre a superfície do substrato destinado a ser aquecido, sendo que o último pode ser tratado vantajosamente de modo a aumentar sua superfície específica: para o alumínio, esse tratamento pode ser executado por anodização (criação de uma estrutura de alumina tubular), por ataque químico ou por lixação, pelo abastecimento contínuo ou não contínuo de material de acordo com uma técnica de aspersão a quente (plasma, chama ou aspersão a arco), os outros substratos metálicos também podem ser polidos, lixados, escovados ou submetidos, a micro-esferas, ou podem ser submetidos a um suprimento de material conforme descrito acima.

[0075] Como exemplos de artigos de aquecimento, de acordo com a invenção, é possível citar, em particular, os artigos para cozinhar, grelhas de churrasco, eletrodomésticos de cozimento elétrico (frigideiras de crepe, ferros de waffle, grelhas de mesa, grelhas de raclette, panelas-de fondue, panelas de arroz, potes de geléia, barril de máquina de fazer pão, e assim por diante), ferros, ferros de alisamento de cabelo, e assim por diante.

[0076] Os grãos de pigmento compósito com uma estrutura de envelope de núcleo de acordo com a invenção pode ser produzida por um processo compreendendo as seguintes etapas: uma etapa de fornecimento de um pó de partícula de pigmento semicondutor termocrômico, em particular Bi2O3; uma etapa de ativação, pelo menos parcial, de uma superfície de partículas de pigmento semicondutor termocrômico mencionada; uma etapa de misturação de pelo menos um metal polialcoxilato com um álcool de maneira a iniciar uma fase de condensação-hidrólise do dito precursor de sílica, que é continuada sob agitação por várias horas, de forma a obter a formação de grão de pigmento compósito (43); uma etapa de filtragem com a finalidade de recuperar as ditas partículas (430) e separá-las dos reagentes e solventes que não foram reagidos; e uma etapa de densificação do envelope das ditas partículas em uma temperatura entre 200°C e 600°C por pelo menos 10 minutos.

[0077] A etapa de ativação pode ser tanto um tratamento por calor, um tratamento por moagem ou ambos simultaneamente (de acordo com o tamanho inicial das partículas de pigmento).

[0078] Preferencialmente, o metal polialcoxilato é um TEOS e o álcool usado para a hidrólise-condensação é isopropanol.

[0079] As várias etapas do processo de acordo com a invenção são descritas em detalhe no exemplo 2.

[0080] Os grãos de pigmento compósito obtidos pelo processo de acordo com a invenção têm uma estrutura de envelope de núcleo com um núcleo contendo termocrômicos SC (tipicamente Bi2O3) e um envelope de sílica. Esse envelope é contínuo, impérvio a óleo, transparente, resistente ao calor pelo menos a 450°C, compatível com a formulação em que as partículas irão ser incorporadas, e o tamanho de partícula final do pó capacita à boa dispersão em formulação e bom cobertura calorimétrica do revestimento obtido.

[0081] Outras características especiais e vantagens da invenção irão se tornar claras nos exemplos e na modalidade (representada por uma única figura 1 abaixo).

[0082] A invenção é apresentada em maiores detalhes nos seguintes exemplos. Nos exemplos, a menos que indicado de outra forma, todas as porcentagens e partes são expressas em termos de peso.

Exemplos Produtos Pigmentos Pigmentos termoestáveis:

[0083] Co3(PO4)2 (violeta na temperatura ambiente), vendidos pela companhia FERRO sob o nome comercial PK5033

Pigmento termocrômico:

[0084] Bi2O3 (que é esbranquiçado, ligeiramente colorido de amarelo na temperatura ambiente), em forma pulverizada, vendidos pela companhia Fluka sob o nome "Óxido de bismuto (III)"

Envelope de sílica:

[0085] Obtido por sol-gel da TEOS como um precursor.

Camadas de revestimento de base e de acabamento PARTE A:

[0086] Sílica coloidal na forma de uma solução aquosa com 30% sílica, vendidos pela companhia Clariant sob o nome comercial Klebosol, Isopropanol,

[0087] Pigmentos pretos de qualidade alimentar vendidos pela companhia FERRO sob o nome comercial FA1220 de Ferro.

PARTE B:

[0088] - precursor de polimerização sol-gel: metiltrimetoxisilano (MTMS) ou MTES;

[0089] - ácido orgânico: ácido acético;

Camada projetada

[0090] espessante: ácido metacrílico e copolímero de éster acrílico

[0091] solvente: propileno glicol. Método para verificação do termocromismo do artigo de aquecimento e teste de óleo

[0092] Para avaliar macroscopicamente a qualidade do envelope de partícula compósita, dois tipos de observações são executadas:

[0093] verificação da preservação das propriedades calorimétricas e termocrômicas das partículas compósitas: essa verificação é baseada na comparação em temperatura ambiente e após o aquecimento entre 10G°C e 300°C da cor do pó em bruto (isto é, um pó de pigmento sem revestimento) e do pó protegido; as diferenças de cor devem ser mínimas,

[0094] teste de óleodo pó de partícula compósita: esse teste consiste da avaliação da eficácia da proteção fornecida aos pigmentos em bruto (isto é, sem revestimento) pela simulação das condições de uso de um artigo para cozinhar, pelo cozimento com gordura. Para isso, as seguintes etapas são executadas:

[0095] O pó é imerso em óleo e esquentado a 200°C por 9 horas, ou esquentado a 270°C por 2 horas para um teste acelerado;

[0096] Após a filtração e a limpeza do dito pó, a cor do pó e seu termocromismo são verificados; a ’mudança no termocromismo (entre o pó protegido e um pó não protegido) de ser mínima.

Exemplo 1: Produção de um artigo para cozinhar de acordo com a invenção

[0097] Um recipiente de cozimento de acordo com a invenção é produzido conforme descrito abaixo, com referência às figuras em anexo fornecidas como exemplos não limitantes:

[0098] a figura 1 é uma vista de seção transversal de um primeiro exemplo de um recipiente de cozimento de acordo com a invenção, no qual a superfície interna é equipada com um desenho termocrômico;

[0099] a figura 2 diagramaticamente mostra a distribuição do compósito e dos pigmentos termoestáveis dentro do desenho revestindo a superfície interna do recipiente de cozimento mostrado na figura 1,

[00100] a figura 3 diagramaticamente mostra um pigmento compósito com uma estrutura de envelope de núcleo, presente no desenho mostrado nas figuras 1 e 2.

[00101] O recipiente de cozimento mostrado na figura 1 consiste de uma panela de fritar (ou frigideira) 1 compreendendo um substrato 2 com uma superfície interna 21 destinada a ser aquecida e para receber alimentos para cozimento.

[00102] Esta superfície interna 21 é revestida por uma camada de revestimento de base contínua 3.

[00103] Um desenho não contínuo 4 incluindo uma pluralidade de padrões 41, 42 é aplicado em pelo menos uma porção do revestimento de base 3, que inclui, assim como um aglutinante termoestável resistente a pelo menos 200°C, um material de sol-gel obtido de acordo com a modalidade descrita no exemplo 5.

[00104] A composição do desenho inclui uma pasta de pigmento do exemplo 4, baseado em pigmentos compósitos termocrômicos 43 e pigmentos termoestáveis 44.

[00105] Os pigmentos compósitos 43 são grãos de pigmento com uma estrutura de envelope de núcleo, conforme mostrado na figura 3: o núcleo 430 inclui os termocrômicos SC(s) e o envelope 431 é feito de um mineral ou material híbrido organomineral.

[00106] A distribuição dos pigmentos compósitos termocrômicos 43 e pigmentos termoestáveis 44 em um padrão 41 do desenho 4 é mostrado na figura 2.

[00107] O desenho 4 pode ser aplicado por serigrafia de acordo com o processo descrito na Patente Francesa N° 2 576 253 ou por tampografia, ou por quaisquer outros meios (aspersão, cortina, rolamento, arrefecimento brusco, etc.).

[00108] Após a aplicação do desenho 4, uma camada de acabamento contínua e transparente é aplicada, que reveste completamente o desenho 4 e a camada de revestimento de base 3, de acordo com a modalidade descrita no exemplo 5, e que é submetida ao assamento, que pode ser executado sucessivamente após o assamento do revestimento de base 3. Porém, prèfere-se que o assamento do revestimento 3 e do desenho 4 seja executado em uma única e operação de assamento simultânea.

Exemplo 2: produção do pigmento termocrômico Bi2O3 em um envelope de sílica

[00109] Após a ativação da superfície do pigmento SC termocrômico (Bi2O3) e da moagem obter um tamanho de partícula satisfatório, um invólucro de sílica é formado por sol-gel dos precursores de alcóxi silano sob condições básicas. Esse invólucro é então densificado por um tratamento de calor de forma a torná-lo totalmente impermeável a gorduras. O procedimento para a síntese do invólucro é descrito abaixo:

Ativação

[00110] Primeiro, o pigmento termocrômico em forma de pó é ativado por aquecimento do pó a 430°C.

Moagem

[00111] O tamanho de partículas do compósito precisa ser fino o suficiente para serem facilmente dispersas em uma formulação e permitir boa cobertura calorimétrica do revestimento obtido.

[00112] Porém, dito isso, após um encapsulamento, o pó revestido Bi2O3 não pode mais ser triturado de forma que não corra o risco de quebrar a proteção que o envelope justamente formou, é necessário obter, antes da síntese do envelope, um tamanho de partícula adaptado do pó Bi2O3. Para isso, o tamanho de análise de partícula (estabelecido através de um granulômetro de difração laser, por exemplo) do pó triturado sem revestimento Bi2O3 precisa mostrar que o pó tem um diâmetro mediano menor que 5 pm.

[00113] Assim, o procedimento é como se segue: o pó pré-ativado é muito rapidamente introduzido em um moinho de esferas Discontimill com isopropanol, com uma razão de 70 g de pó para 30 g de solvente. A moagem dura 2 horas e 30 minutos.

Iniciação

[00114] Esta etapa corresponde à iniciação da hidrólise- condensação dos precursores de sílica, que é executada como se segue: 1. Tetraetilortosilicato (TEOS) é o primeiro a ser adicionado, sob agitação, ao moído Bi2O3 com dispersão em isopropanol; a quantia de TEOS é definida como se segue: para 100 g de pó moído Bi2O3 com uma área específica de 0.14 m2/g (que corresponde a partículas com um raio de 2.5 μm), é necessário adicionar 2.4 g de TEOS na dispersão com o fim de obter um envelope com uma espessura de cerca de 30 nm; 2. A hidrólise do silano é iniciada pela adição de água, da qual o pH foi ajustado para 11 pela adição de amoníaco, lentamente e sob agitação, para a dispersão. A água é adicionada em excesso estequiométrica razoável com respeito à quantia de silano (razão estequiométrica R de cerca de 3).

Maturação

[00115] A hidrólise-condensação do TEOS é continuada sob agitação, na temperatura ambiente por várias horas.

Filtração

[00116] Partículas revestidas de sílica (ainda não completamente densificada) são então extraídas por filtração da síntese de solventes e reagentes não possuindo reação.

Densificação

[00117] Para tornar o invólucro de sílica formado impérvio como possível, uma etapa final de densificação de calor é executada.

[00118] A densificação a 500°C por 30 minutos torna possível obter uma proteção efetiva com respeito a óleos ou gorduras em temperaturas muito altas. Durações menores ou menores temperaturas de densificação são insuficientes para fazer efetivamente uma ligação cruzada e densificar à rede de sílica. Em contraste, durações excessivas e temperaturas prejudicam a eficácia da proteção.

Exemplo 3: produção de uma camada base 3 na superfície interna de cozimento 21 do artigo para cozinhar de acordo com a invenção do exemplo 1

[00119] Uma composjção de sol-gel é preparada na forma de um bicomponente incluindo uma parte A e uma parte B:

[00120] a parte A inclui uma dispersão de sílica coloidal, água para permitir a hidrólise dos precursores metálicos da parte B, isopropanol para permitir bom contagem para as partes A e B e os pigmentos pretos de qualidade alimentar,

[00121] a parte B compreende, como o precursor sol-gel, metiltrietoxisilano, que capacita à formação da matriz do revestimento enquanto rejeita apenas o etanol (que é um composto orgânico volátil não tóxico (VOC), diferente do metiltrimetoxisilano, que leva a formação de metanol, um VOC tóxico), assim como ácido acético, capacitando a reação de sol-gel para ser catalizada.

[00122] Essas duas partes, A e B podem ser preservadas por mais que 6 meses nessa forma separada.

[00123] Antes da aplicação na superfície interna do artigo para cozinhar conforme mostrado na figura 1, as partes A e B são combinadas em um misturador para criar uma mistura íntima e permitir que a reação de hidrólise seja iniciada. É então necessário permitir que a mistura mature por pelo menos 24 horas antes da aplicação real, de forma a permitir que as reações de hidrólise e de condensação progridam suficientemente. A vida em pote da mistura é de pelo menos 72 horas.

[00124] Então, a mistura é filtrada em uma grelha de aço inoxidável possuindo orifícios com um diâmetro de 40 microns, antes de ser aplicada, com uma arma pneumática, na superfície interna de uma vasilha de alumínio pré-formada, que tenha previamente sido pelo menos desengordurada e o pó removido. Para promover a aderência do revestimento, a superfície interna do substrato foi previamente tratada (por exemplo, por lixação) de forma a aumentar sua superfície específica.

[00125] O revestimento de base 3 é então aplicado em pelo menos uma camada com uma espessura de 5 a 50 microns. No caso de uma aplicação de múltiplas camadas, cada camada é seca antes da aplicação da próxima.

Exemplo 4: produção de uma camada projetada 4 na camada de revestimento de base 3 produzida no exemplo 3

[00126] A pasta de pigmento é primeiro preparada pela dispersão de 37.5 g de Bi2O3 revestidos e de 12.5 g de Co3(PO4)2 em 50 g de água.

[00127] A composição do desenho é compreendida dessa pasta de pigmento diluída com água e uma mistura mais pesada de solventes como o propileno glicol, etileno glicol a fim de controlar a secagem da formula. Essa dispersão é então espessada suficientemente por meios de um polieletrólito aniônico (ácido metacrílico e éster acrílico copolímero) com o fim de ter uma reologia adequada para aplicação por tampografia.

[00128] A composição de desenho espessada espessa dessa maneira é aplicada não-continuamente sob a forma de padrões (separados em uma seção transversal, mas capazes de serem conectados a partir de uma vista superior): em pelo menos uma camada 4. No caso de uma aplicação em múltiplas camadas, cada camada é seca antes da próxima ser aplicada.

Exemplo 5: produção da camada de acabamento na camada projetada produzida no exemplo 3 e a cozedura

[00129] A camada de acabamento 5 é produzida da mesma maneira que a camada de revestimento de sol-gel 3, com a única diferença de que ela 5 precisa permanecer transparente, e portanto, não inclua pigmentos (opcionalmente, flocos sem cor).

[00130] A formulação das partes A e B, o procedimento e a aplicação são idênticos àqueles descritos no exemplo 3.

[00131] Os grupos metila da matriz do revestimento à base de metiltrietoxisilano confere propriedades antiaderentes sobre a dita camada 5. Estas propriedades podem ser melhoradas pela adição de óleo de silicone na camada de acabamento 5, conforme descrito no pedido de patente Européia EP N° 2 139 964.

[00132] Uma vez que todas as camadas tenham sido aplicadas e tenham secado, o artigo 1 é cozido a 250°C por 15 minutos.

[00133] É claro, a invenção não se limita aos exemplos descritos acima (principalmente os artigos para cozinhar) e é possível vislumbrar outros tipos de artigos de aquecimento (por exemplo, ferros planos, placas de grelha de churrasco, e assim por diante) sem ir além do escopo da invenção.

Claims

1. Artigo de aquecimento (1) que compreende um substrato (2) destinado a ser aquecido em uma faixa de temperatura T1 de uso dentre 50°C a 400°C e um projeto (4) aplicado a pelo menos uma porção da dita superfície (21), em que o dito projeto (4) está na forma de uma camada de revestimento com pelo menos um padrão (41, 42), o qual compreende uma composição de pigmento termocrômico com pelo menos um pigmento semicondutor termocrômico que é sensível a lipídio sob calor, caracterizado pelo fato de que a dita composição de pigmento termocrômico inclui: - grãos de pigmento compósito (43) com uma estrutura de envelope de núcleo, cujo diâmetro está entre 20 nm e 25000 nm e cada um deles inclui: - um núcleo (430) que inclui o dito pigmento semicondutor termocrômico, e - um envelope sólido, transparente e contínuo (431), formado por um material híbrido mineral ou organomineral, e - pelo menos um pigmento termoestável, e o dito artigo (1) também tem como característica o fato de que a dita composição de pigmento termocrômico mostra uma alteração reversível na cor em uma área de alteração de cor térmica com uma amplitude de não mais do que 40°C na faixa de variação da dita temperatura T1 de uso.

2. Artigo de aquecimento (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito pigmento semicondutor termocrômico que é sensível a lipídio sob calor está um estado dividido na forma de partículas sólidas, e cada pigmento compósito (43) inclui pelo menos uma partícula de pigmento.

3. Artigo de aquecimento (1), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o envelope (431) dos grãos de pigmento compósito têm uma espessura dentre 5 nm e 100 nm.

4. Artigo de aquecimento (1), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o envelope (431) dos grãos de pigmento compósito têm uma espessura dentre 20 e 50 nm, e, de preferência, da ordem de 30 nm.

5. Artigo de aquecimento (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o envelope (431) dos grãos de pigmento compósito é um envelope mineral que consiste em um ou mais óxidos metálicos escolhidos a partir dos óxidos dos seguintes elementos: Al, Si, Fe, Zr, Ce, Ti, B, Mg, Sn, Mn, Hf, Th, Nb, Ta, Zn, Mo, Ba, Sr, Ni, Sb.

6. Artigo de aquecimento (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o envelope (431) dos grãos de pigmento compósito é um envelope mineral que consiste em um ou mais fosfatos ou pirofosfatos de Zn, Al, Mg, Ca, Bi, Fe ou Cr.

7. Artigo de aquecimento (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o núcleo (430) dos grãos de pigmento compósito (43) também incluem pelo menos um pigmento termoestável, em forma líquida ou no estado dividido na forma de partículas sólidas.

8. Artigo de aquecimento (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o projeto (4) compreende pelo menos um aglutinante que é termoestável pelo menos a 300°C.

9. Artigo de aquecimento (1), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o dito projeto (4) compreende, como um aglutinante, um material de sol-gel que inclui uma matriz de pelo menos um polialcoxilado metálico e pelo menos 5% em peso em relação ao peso total do revestimento de pelo menos um óxido metálico coloidal disperso na dita matriz.

10. Artigo de aquecimento, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o aglutinante termoestável do projeto (4) é uma resina de fluorocarboneto ou uma mistura de resinas de fluorocarboneto, por si sós ou em uma mistura com outras resinas termoestáveis.

11. Artigo de aquecimento, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o aglutinante termoestável do projeto (4) é uma resina de silicone ou uma resina poliéster de silicone.

12. Artigo de aquecimento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a superfície (2) destinada a ser aquecido é pelo menos parcialmente coberta por um revestimento base contínuo ou não-contínuo (3), na qual o projeto é aplicado (4), em que o dito revestimento base (3) inclui pelo menos um resistente a revestimento base pelo menos a 200°C.

13. Artigo de aquecimento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o projeto (4) e a superfície destinada a ser aquecida (2) e/ou o revestimento base (3), conforme for necessário, são cobertos com uma camada de acabamento contínua transparente (5) que inclui pelo menos um resistente a revestimento base pelo menos a 200°C.

14. Artigo de aquecimento, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o projeto (4) não contém um aglutinante termoestável.

15. Artigo de aquecimento, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que o aglutinante termoestável do revestimento base (3) e/ou da camada de acabamento (5) são idênticos e consistem em um material de sol-gel que inclui uma matriz de pelo menos um polialcoxilado metálico e pelo menos 5% em peso em relação ao peso total do revestimento de pelo menos um óxido metálico coloidal dispersado na dita matriz.

16. Artigo de aquecimento, de acordo com a reivindicação 9 ou 15, caracterizado pelo fato de que o envelope (431) dos grãos de pigmento compósito é uma carcaça de sílica.

17. Artigo de aquecimento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de que o pigmento semicondutor termocrômico que é sensível a lipídio sob calor contido no núcleo (431) dos grãos de pigmento compósito (43) é um óxido metálico.

18. Artigo de aquecimento, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o pigmento semicondutor termocrômico que é sensível a lipídio sob calor é escolhido dentre Bi2O3, Al2O3, V2O5, WO3, CeO2, ln2O3, SC Y1,84Ca0,16Ti1,84V0,16O1,84, piroclórico e BiVO4.

19. Artigo de aquecimento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado pelo fato de que a mistura de um pigmento termoestável e um pigmento semicondutor termocrômico que é sensível a lipídio sob calor é escolhido a partir das misturas (Bi2O3 + CO3(PO4)2, (Bi2O3 + LiCoPO4), (Bi2O3 + COAI2O4), (Y1,84Ca0,16Ti1,84V0,16O1,84 + Co3(PO4)2) e (V2O5 + Cr2O3).

20. Artigo de aquecimento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos dois padrões (41, 42) que compreendem uma composição de pigmento, na qual pelo menos uma das ditas composições de pigmento dos dois padrões (41) é termocrômica.

21. Artigo de aquecimento, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que os ditos padrões (41, 42) têm: - à temperatura ambiente, uma diferença colorimétrica inicial que é perceptível à temperatura ambiente, e - a uma temperatura de uso T1 entre 50°C e 400°C, uma cor final substancialmente idêntica.

22. Artigo de aquecimento, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que os ditos padrões (41, 42) têm, à temperatura ambiente, uma cor idêntica, e a uma temperatura de uso T1 entre 50°C e 400°C, uma diferença colorimétrica final que é perceptível a olho nu.

23. Artigo de aquecimento, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que um dos padrões (41) compreende uma composição de pigmento que mostra uma alteração reversível na cor próxima à temperatura de uso T1, enquanto o outro padrão (42) compreende uma composição de pigmento que mostra uma alteração reversível na cor próxima a uma temperatura T2 superior à temperatura de uso T1 de pelo menos 40°C.