ES2962699T3

ES2962699T3 - Película de revestimiento antiincrustante, producto de vitrocerámica, material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante y método para producir un producto vitrocerámico

Info

Publication number: ES2962699T3
Application number: ES19860486T
Authority: ES
Inventors: Daisaku Maeda; Keijiro Shigeru
Original assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date: 2018-09-13
Filing date: 2019-09-05
Publication date: 2024-03-20
Anticipated expiration: 2039-09-05
Also published as: JP7243730B2; US20220220037A1; EP3851498A1; KR102579184B1; EP3851498A4; PL3851498T3; WO2020054577A1; EP3851498C0; KR20210058829A; US11802086B2; EP3851498B1; JPWO2020054577A1; CN112654683B; CN112654683A

Abstract

Esta película de revestimiento antiincrustante contiene: componente (A), circonio; componente (B), lantano; y componente (C), al menos un tipo seleccionado del grupo formado por silicio, fósforo y boro. Si la masa total del componente (A), el componente (B) y el componente (C) se calcula en términos de óxidos, la masa total del componente (A) y el componente (B) es del 90 al 95 % con respecto a la masa del Película de revestimiento antiincrustante. Si el valor de la masa del componente (B)/(masa total del componente (A) y el componente (B)) × 100 se denota por X, el valor de X es 20-50 %. La masa del componente (C) con respecto a la masa de la película de revestimiento antiincrustante no es inferior al 5 % ni superior al [6+(X-20)/6] %. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Película de revestimiento antiincrustante, producto de vitrocerámica, material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante y método para producir un producto vitrocerámico

Campo técnico

La presente invención se refiere a una película de revestimiento antiincrustante, un producto vitrocerámico, un material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante, y un método para producir un producto vitrocerámico.

Se reivindica prioridad sobre la solicitud de patente japonesa n.° 2018-171189, presentada el 13 de septiembre de 2018.

Antecedentes de la técnica

Un producto vitrocerámico tiene excelentes propiedades de resistencia al calor, diseño, alta dureza superficial y similares, por lo que se utiliza ampliamente como placa superior para una cocina de gas, un calentador de inducción y un producto calentador radiante. Sin embargo, el producto vitrocerámico tiene un defecto que hace difícil su limpieza cuando una sustancia tal como comida y similares se quema a alta temperatura. Para compensar tal defecto en la capacidad de limpieza, se ha estudiado formar una película de revestimiento antiincrustante formada por una resina fluorada o un material inorgánico sobre una superficie de un sustrato de vidrio que constituye un producto vitrocerámico.

Sin embargo, en la técnica relacionada, la película de revestimiento antiincrustante formada sobre la superficie del sustrato de vidrio tiene los siguientes defectos.

Un producto vitrocerámico en el cual se forma una película de revestimiento antiincrustante formada por una resina fluorada sobre la superficie del sustrato de vidrio tiene el defecto de que el producto se deteriora fácilmente en condiciones de temperatura superiores a 300 °C o en condiciones de abrasión.

Como película de revestimiento antiincrustante formada de un material inorgánico, por ejemplo, se conoce una película de revestimiento antiincrustante formada por un óxido de silicio y un óxido de circonio (véase, por ejemplo, Bibliografía de patentes n.° 1).

Sin embargo, la película de revestimiento antiincrustante de la bibliografía de patentes n.° 1 tiene problemas de capacidad de limpieza frente a un alimento quemado que contiene azúcar y cuando los contaminantes que contienen un ácido o un álcali se queman sobre una superficie de la película de revestimiento antiincrustante a alta temperatura, la película de revestimiento antiincrustante se erosiona y cambia el aspecto. Por otro lado, en cuanto al aspecto, en particular, en una película gruesa de revestimiento antiincrustante en la que la diferencia entre la reflectancia visual de la superficie de la película de revestimiento antiincrustante y la reflectancia visual de una superficie de un sustrato de vidrio que no tiene película de revestimiento antiincrustante es del 1 % o más, se hace perceptible el cambio en el color de interferencia de la película de revestimiento antiincrustante debido a la erosión. Por lo tanto, es necesario reducir el espesor de la película de revestimiento antiincrustante. Sin embargo, reducir el espesor de la película de revestimiento antiincrustante es desventajoso no solo porque limita el diseño de un producto sino también en términos de deterioro de la función de la película de revestimiento antiincrustante.

Ejemplos del deterioro en la función de la película de revestimiento antiincrustante cuando se reduce el espesor de la película de revestimiento antiincrustante incluyen: (1) un caso donde se deteriora la resistencia a la abrasión de una película o la capacidad de limpieza; (2) un caso donde se aplica finamente un material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante sobre una superficie de un sustrato de vidrio para formar una película de revestimiento y se eleva la temperatura de secado de la película de revestimiento a, por ejemplo, 850 °C o superior, la película de revestimiento antiincrustante se hunde en el sustrato de vidrio debido a una reacción en fase sólida entre los componentes de la película de revestimiento antiincrustante y el sustrato de vidrio y el ablandamiento del vidrio y, como resultado, la resistencia a la abrasión o la capacidad de limpieza se deteriora aumentando las limitaciones del proceso; y similares.

Lista de referencias

Bibliografía de patentes

[Bibliografía de patentes n.° 1] Patente japonesa n.° 5403094

Sumario de la invención

Problema técnico

La presente invención se ha realizado en vista de las circunstancias, y un objeto de la misma es proporcionar una película de revestimiento antiincrustante, un producto vitrocerámico, un material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante y un método para producir un producto vitrocerámico, mediante el cual es fácil limpiar los contaminantes quemados que contienen azúcar, se puede mejorar la durabilidad contra la erosión de un ácido o un álcali contenido en los contaminantes, y se puede mejorar la resistencia mecánica tal como la resistencia a la abrasión y similares sin perjudicar la capacidad de limpieza y la durabilidad química (durabilidad contra un ácido o un álcali).

Solución al problema

Como resultado de los estudios exhaustivos para resolver los problemas anteriores, los presentes inventores han descubierto que se obtiene una película de revestimiento antiincrustante capaz de mejorar los problemas anteriores formando una película de revestimiento antiincrustante que tiene características que se describirán a continuación y completaron la presente invención.

Es decir, una película de revestimiento antiincrustante de acuerdo con un primer aspecto de la presente invención incluye un componente (A): circonio; un componente (B): lantano; y un componente (C): al menos uno seleccionado del grupo que consiste en silicio, fósforo y boro, en el cual en un caso donde las masas del componente (A), el componente (B) y el componente (C) se utilicen convirtiéndose en masas de óxidos, una proporción entre una masa total del componente (A) y el componente (B) y una masa de la película de revestimiento antiincrustante es del 90 % o más y del 95 % o menos, y en un caso donde una proporción X esté definida por una fórmula, X = masa del componente (B)/(masa total del componente (A) componente (B)) x 100, X es 20 % o más y 50 % o menos, y una proporción entre la masa del componente (C) y la masa de la película de revestimiento antiincrustante es 5 % o más y [6 (X - 20)/6] % o menos.

Un producto vitrocerámico de acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención incluye; un sustrato; y la película de revestimiento antiincrustante de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención formada sobre una superficie del sustrato.

En el producto vitrocerámico, es preferible que la diferencia (R1-R2) entre la reflectancia visual R1 % de la superficie de la película de revestimiento antiincrustante y la reflectancia visual R2 % de una superficie del sustrato sea 1 % o más.

Un material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante de acuerdo con un tercer aspecto de la presente invención incluye; un componente (a): al menos uno seleccionado entre el grupo que consiste en óxido de circonio, un ion circonio y un precursor de óxido de circonio; un componente (b): al menos uno seleccionado entre el grupo que consiste en óxido de lantano, un ion lantano y un precursor de óxido de lantano; un componente (c): al menos uno seleccionado del grupo que consiste en un óxido, un ion óxido, y un precursor de óxido de al menos uno de silicio, fósforo y boro; y un medio de dispersión, en el cual en un caso donde las masas del componente (A), el componente (B) y el componente (C) se utilicen convirtiéndose en masas de óxidos, una proporción entre una masa total del componente (a) y el componente (b) y una masa de un contenido sólido total del material de revestimiento es del 90 % o más y del 95 % o menos, y en un caso donde una proporción X esté definida por una fórmula, X = masa del componente (B)/(masa total del componente (A) componente (B)) x 100, X es 20 % o más y 50 % o menos, y una proporción entre la masa del componente (c) y la masa del contenido sólido total es 5 % o más y [6 (X - 20)/6] % o menos.

Un método para producir un producto vitrocerámico de acuerdo con un cuarto aspecto de la presente invención incluye: una etapa de aplicar un material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante de la presente invención sobre una superficie de un sustrato; y una etapa de tratar térmicamente la película de revestimiento a una temperatura de 650 °C o superior y 950 °C o inferior para formar una película de revestimiento antiincrustante sobre la superficie del sustrato.

Efectos ventajosos de la invención

De acuerdo con la presente invención, es posible proporcionar una película de revestimiento antiincrustante, un producto vitrocerámico, un material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante y un método para producir un producto vitrocerámico, mediante el cual es fácil limpiar los contaminantes quemados que contienen azúcar, se puede mejorar la durabilidad contra la erosión de un ácido o un álcali contenido en los contaminantes, y se puede mejorar la resistencia mecánica tal como la resistencia a la abrasión y similares sin perjudicar la capacidad de limpieza y la durabilidad química (durabilidad contra un ácido o un álcali).

Descripción de realizaciones

Se describirán realizaciones de una película de revestimiento antiincrustante, un producto vitrocerámico, un material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante y un método para producir un producto vitrocerámico de la presente invención.

La presente realización se describe específicamente para comprender mejor la esencia de la invención y no limita la presente invención a menos que se especifique lo contrario.

Un tipo, una cantidad, una proporción, tiempo y similares se pueden cambiar, omitir, añadir, reemplazar o cambiar de otro modo dentro de un intervalo que no se aparte de la esencia de la presente invención. En cada realización, se pueden compartir ejemplos preferibles entre sí.

[Película de revestimiento antiincrustante]

Una película de revestimiento antiincrustante de la presente realización tiene las siguientes características. Es decir, la película de revestimiento antiincrustante incluye un componente (A): circonio, un componente (B): lantano y un componente (C): al menos uno seleccionado del grupo que consiste en silicio, fósforo y boro. En un caso donde las masas del componente (A), el componente (B) y el componente (C) se convierten en masas de óxidos de los mismos, una proporción entre la masa total del componente (A) y el componente (B) y la masa de la película de revestimiento antiincrustante es del 90 % o más y del 95 % o menos. Una proporción X definida por una fórmula, X = masa del componente (B)/(masa total del componente (A) componente (B)) x 100 es 20 % o más y 50 % o menos. Una proporción entre la masa del componente (C) y la masa de la película de revestimiento antiincrustante es 5 % o más y [6 (X - 20)/6] % o menos.

En la siguiente descripción, los componentes (A) a (C) pueden describirse como (A) circonio, (B) lantano y (C) silicio, respectivamente.

La película de revestimiento antiincrustante de la presente realización se proporciona preferentemente en una región seleccionada discrecionalmente de un sustrato seleccionado discrecionalmente, por ejemplo, al menos una parte de la superficie del sustrato, es decir, una región donde existe la posibilidad de que se produzcan manchas de quemaduras o manchas de aceite de alimentos y similares.

En este caso, ejemplos del sustrato al que se aplica la película de revestimiento antiincrustante de la presente realización incluyen, como producto, artículos para cocinar como la placa superior de una cocina de gas, una cocina CI de tipo calentamiento por inducción (CI), una cocina radiante y similares, una placa de horno de un horno, una carcasa de horno y una placa inferior del horno.

Ejemplos de otros sustratos incluyen un producto tratado con esmalte que tiene una superficie tratada con esmalte, vitrocerámicas transparentes o negras, y similares.

Ejemplos de productos tratados con esmalte incluyen una placa superior de varios fuegos, una placa de horno esmaltada, una carcasa de horno, una placa de horno de cerámica o porcelana, una placa inferior del horno y similares.

Ejemplos de vidrio cristalizado transparente o negro incluyen vidrio cristalizado para la placa superior de la cocina de gas, la placa superior de la cocina C<i>y la placa superior de la cocina radiante. En este caso, el vidrio transparente también incluye un vidrio coloreado sobre una superficie posterior del vidrio cristalizado transparente.

Sin embargo, la película de revestimiento antiincrustante de la presente realización se puede aplicar a diversos campos distintos de los anteriores.

La película de revestimiento antiincrustante de la presente realización incluye el (A) circonio, el (B) lantano, y el (C) al menos uno seleccionado del grupo que consiste en silicio, fósforo y boro.

Componente (A): el circonio como el componente (A) en la película de revestimiento antiincrustante puede ser un elemento circonio solo, puede ser un óxido de circonio (ZrO2), o puede ser una mezcla del elemento circonio solo y el óxido de circonio. Es decir, el componente (A) incluye preferentemente al menos uno del elemento circonio solo y el óxido de circonio.

Componente (B): el lantano como el componente (B) en la película de revestimiento antiincrustante puede ser un elemento lantano solo, puede ser un óxido de lantano (La2O3), o puede ser una mezcla del elemento lantano solo y el óxido de lantano. Es decir, el componente (B) incluye preferentemente al menos uno del elemento lantano solo y el óxido de lantano.

(Componente (C): el silicio como el componente (C) en la película de revestimiento antiincrustante puede ser un elemento silicio solo, puede ser un óxido de silicio (SO2), o puede ser una mezcla del elemento silicio solo y el óxido de silicio.

(Componente (C): el fósforo como el componente (C) en la película de revestimiento antiincrustante puede ser un elemento fósforo solo, puede ser un óxido de fósforo (pentóxido de fósforo: PAG2O5), o puede ser una mezcla del elemento fósforo solo y el óxido de fósforo.

(Componente (C): el boro como el componente (C) en la película de revestimiento antiincrustante puede ser un elemento boro solo, puede ser un óxido de boro (óxido de boro: B2O3), o puede ser una mezcla del elemento boro solo y el óxido de boro.

Es decir, el componente (C) incluye preferentemente al menos uno del elemento silicio solo, el óxido de silicio, el elemento fósforo solo, el óxido de fósforo, el elemento boro solo y el óxido de boro.

En la película de revestimiento antiincrustante de la presente realización, en un caso donde las masas del componente (A), el componente (B) y el componente (C) se convierten en masas de óxidos de los mismos, la masa total del componente (A) y el componente (B) con respecto a la masa (masa total) de la película de revestimiento antiincrustante es 90 % o más y 95 % o menos, y preferentemente 92,5 % o más y 95 % o menos, y también preferentemente 93,0 % o más y 95,0 % o menos.

En un caso donde la masa total del componente (A) y el componente (B) con respecto a la masa (masa total) de la película de revestimiento antiincrustante sea del 90 % o más, la capacidad de limpieza de la película de revestimiento antiincrustante y la durabilidad química frente a un ácido o un álcali no se deterioran. Por otro lado, en un caso donde la masa total del componente (A) y el componente (B) con respecto a la masa (masa total) de la película de revestimiento antiincrustante no supere el 95 %, la resistencia a la abrasión de la película de revestimiento antiincrustante no se deteriora.

Convertir en masa de óxidos puede significar obtener un valor de la masa mediante una medición seleccionada discrecionalmente, suponiendo que al menos uno del silicio, el fósforo y el boro, el circonio y el lantano que están contenidos en un material utilizado para formar la película de revestimiento antiincrustante sean todos óxidos.

La masa (masa total) de la película de revestimiento antiincrustante puede significar un valor de la suma de la masa del componente (A) convertido en el óxido, la masa del componente (B) convertido en el óxido, y la masa del componente (C) convertido en el óxido.

En la película de revestimiento antiincrustante de la presente realización, en un caso donde las masas del componente (A), el componente (B) y el componente (C) se convierten en masas de óxidos, una proporción X definida por una fórmula, X = masa del componente (B)/(masa total del componente (A) componente (B)) x 100 es 20 % o más y 50 % o menos, preferentemente 25 % o más y 45 % o menos, y más preferentemente 30 % o más y 40 % o menos.

En un caso donde X sea del 20 % o más, la durabilidad química (durabilidad frente a un ácido o un álcali) de la película de revestimiento antiincrustante no se deteriora. En un caso donde la película de revestimiento antiincrustante se aplique a un producto vitrocerámico, en una película de revestimiento antiincrustante que se describirá más adelante en la que la diferencia (R1-R2) entre la reflectancia visual R1 % de una superficie de la película de revestimiento antiincrustante y la reflectancia visual R2 % de la superficie del sustrato vitrocerámico es del 1 % o más, incluso después de eliminar una sustancia quemada que contiene un ácido o un álcali como salsa de tomate o mermelada, no aumenta el cambio en el aspecto de la película de revestimiento antiincrustante. Por otro lado, en un caso donde X no supere el 50 %, en un caso donde la película de revestimiento antiincrustante se aplique al producto vitrocerámico, la adherencia de la película de revestimiento antiincrustante al sustrato vitrocerámico no se deteriora.

En la película de revestimiento antiincrustante de la presente realización, en un caso donde las masas del componente (A), el componente (B) y el componente (C) se convierten en masas de óxidos, una proporción entre la masa del componente (C) y la masa (masa total) de la película de revestimiento antiincrustante es del 5 % o más y del [6 (X -20)/6] % o menos.

En un caso donde la proporción sea del 5 % o más, la resistencia a la abrasión de la película de revestimiento antiincrustante no se deteriora. Por otro lado, en un caso donde la proporción no supere el [6 (X - 20)/6] %, la capacidad de limpieza de la película de revestimiento antiincrustante no se deteriora. También, dado que la durabilidad química (durabilidad frente a un ácido o un álcali) de la película de revestimiento antiincrustante tampoco se deteriora, en un caso donde la película de revestimiento antiincrustante se aplique a un producto vitrocerámico, en una película de revestimiento antiincrustante que se describirá más adelante en la que la diferencia (R1-R2) entre la reflectancia visual R1 % de una superficie de la película de revestimiento antiincrustante y la reflectancia visual R2 % de la superficie del sustrato vitrocerámico es igual o superior al 1 %, incluso después de eliminar una sustancia quemada que contiene un ácido o un álcali como salsa de tomate o mermelada, no aumenta el cambio en el aspecto de la película de revestimiento antiincrustante.

En la película de revestimiento antiincrustante de la presente realización, en un caso donde las masas del componente (A), el componente (B) y el componente (C) se convierten en masas de óxidos, una proporción entre la masa del componente (C) y la masa (masa total) de la película de revestimiento antiincrustante se puede seleccionar discrecionalmente dentro del intervalo anterior. Por ejemplo, la proporción podrá ser del 5,0 % al 11,0 %, preferentemente del 5,5 % al 10,0 %, más preferentemente del 6,0 % al 9,5 %, y aún más preferentemente del 6,5 % al 8,6 %. Sin embargo, la proporción no se limita a estos ejemplos.

Ejemplos de un método para medir las masas del componente (A), el componente (B) y el componente (C) contenidos en la película de revestimiento antiincrustante como masas de los óxidos anteriores incluyen un método de rayos X fluorescentes o un método que utiliza un microanalizador de sonda electrónica.

Por ejemplo, la masa convertida del componente (A) puede ser un valor medido como masa de ZrO2 mediante un análisis cuantitativo de la película de revestimiento antiincrustante mediante el método de rayos X fluorescentes. La masa del componente (B) puede ser un valor medido como masa de La2O3 de la misma manera que anteriormente, y la masa del componente (C) puede ser un valor medido como una masa de al menos uno de SÍO2, P2O5 y B2O3 de la misma manera que anteriormente.

La película de revestimiento antiincrustante de la presente realización se forma calentando y, por tanto, preferentemente no incluye un medio de dispersión tal como un disolvente. La película de revestimiento antiincrustante de la presente realización puede estar formada únicamente por el componente (A), el componente (B) y el componente (C).

La película de revestimiento antiincrustante de la presente realización puede contener un componente (D) además del componente (A), el componente (B) y el componente (C), por ejemplo, una sustancia causada por un aglutinante o un tensioactivo, en una cantidad predeterminada, por ejemplo, una pequeña cantidad. Una proporción entre el componente (D) y una cantidad total de los componentes (A) a (C) de la película de revestimiento antiincrustante (un elemento solo, un óxido y una mezcla también se calculan como cada componente) y el componente (D) puede ser, por ejemplo, del 0 % al 10 % en masa, del 0,01 % al 8,0 % en masa, o del 0,1 % al 6,0 % en masa. La proporción puede ser del 0,5 % al 4,0 % en masa o del 1,0 % al 2,0 % en masa.

La proporción entre los componentes (A) a (C) y la cantidad total que incluye el componente (D) se puede seleccionar discrecionalmente. Por ejemplo, la proporción puede ser del 90,0 % al 100 % en masa, y también puede ser del 93,0 % al 99,9 % en masa. La proporción también puede ser del 95,0 % al 99,7 % en masa, del 97,0 % al 99,5 % en masa, o del 98,0 % al 99,0 % en masa. Sin embargo, la proporción no se limita a estos ejemplos.

Un espesor de la película de revestimiento antiincrustante de la presente realización se puede seleccionar discrecionalmente y puede ser, por ejemplo, 1 nm o más y 1 mm o menos, preferentemente 10 nm o más y 200 nm o menos, más preferentemente 15 nm o más y 150 nm o menos, y aún más preferentemente 20 nm o más y 120 nm o menos.

Cuando el espesor de la película de revestimiento antiincrustante es de 10 nm o más, se puede impartir suficiente propiedad antiincrustante al sustrato sobre el que se proporciona una película de revestimiento antiincrustante. Por otro lado, cuando el espesor de la película de revestimiento antiincrustante es de 200 nm o menos, la película de revestimiento antiincrustante tiene suficiente resistencia al impacto y, por lo tanto, es menos probable que se produzca una grieta debido a una fuerza externa. Adicionalmente, dado que se puede suprimir el brillo de la película de revestimiento antiincrustante, una propiedad de diseño tal como el tono de color o similar del propio sustrato sobre el que se proporciona la película de revestimiento antiincrustante no se ve afectada.

Se pueden seleccionar discrecionalmente ejemplos de un método para medir el espesor de la película de revestimiento antiincrustante de la presente realización, y los ejemplos del mismo incluyen un método de observación de una sección transversal de la película de revestimiento antiincrustante con un microscopio electrónico de transmisión (TEM) y un método de medición óptica del espesor de la película.

Se describirá un ejemplo preferible de un método para producir la película de revestimiento antiincrustante de la presente realización.

En la película de revestimiento antiincrustante de la presente realización, se aplica un material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante que se describirá más adelante a un sustrato seleccionado discrecionalmente, por ejemplo, al menos una parte de la superficie del sustrato, por ejemplo, una región donde existe la posibilidad de que manchas de quemaduras o manchas de aceite de una sustancia tal como un alimento y similares y se sequen según sea necesario para formar una película de revestimiento. Además, la película se puede obtener tratando térmicamente la película de revestimiento.

Como método para aplicar el material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante se usan, por ejemplo, un método de revestimiento por pulverización, un método de revestimiento con barra, un método de revestimiento por rotación, un método de revestimiento por inmersión, un método de revestimiento con rodillo, un método de serigrafía y similares.

Se puede seleccionar discrecionalmente una condición para el tratamiento térmico y, por ejemplo, una temperatura de calentamiento es preferentemente una temperatura de 650 °C o superior y 950 °C o inferior, más preferentemente 700 °C o superior y 900 °C o inferior, y aún más preferentemente 800 °C o superior y 900 °C o inferior. Sin embargo, la condición no se limita a estas condiciones. Se puede seleccionar discrecionalmente un espesor de la película de revestimiento obtenida, y es, por ejemplo, preferentemente 10 nm o más y 200 nm o menos, más preferentemente 15 nm o más y 150 nm o menos, y aún más preferentemente 20 nm o más y 120 nm o menos. Se puede seleccionar discrecionalmente una atmósfera de calentamiento y, por ejemplo, el calentamiento se puede realizar en una atmósfera de aire.

De acuerdo con la película de revestimiento antiincrustante de la presente realización, es posible mejorar la capacidad de limpieza contra quemaduras de la película de revestimiento antiincrustante, en particular, contra el contaminante quemado que contiene un azúcar que es difícil de eliminar en una película de revestimiento antiincrustante inorgánico de la técnica relacionada.

Asimismo, de acuerdo con la película de revestimiento antiincrustante de la presente realización, la durabilidad frente a un ácido o un álcali se puede mejorar en comparación con la película de revestimiento antiincrustante inorgánico de la técnica relacionada. Por consiguiente, la película de revestimiento antiincrustante resulta difícil de erosionar por un contaminante. Por lo tanto, incluso en la película de revestimiento antiincrustante que se describirá más adelante en la que la diferencia (R1-R2) entre la reflectancia visual R1 % de la superficie de la película de revestimiento antiincrustante y la reflectancia visual R2 % de la superficie del sustrato vitrocerámico es igual o superior al 1 % o más, por ejemplo, incluso en una película de revestimiento antiincrustante que tiene un espesor de película relativamente grande, es difícil que se produzca un cambio en el aspecto debido a un cambio en el color de interferencia de la película de revestimiento antiincrustante después de la eliminación de la quemadura. Como resultado, se amplía el abanico de opciones para el diseño de un producto. Asimismo, es posible mejorar la capacidad de limpieza y la resistencia a la abrasión aumentando el espesor de la película de revestimiento antiincrustante, en comparación con la película de revestimiento antiincrustante que tiene un espesor de película fino. Además, el deterioro en una función de la película de revestimiento antiincrustante se puede suprimir mediante calcinación a una temperatura alta de 850 °C o superior.

Adicionalmente, de acuerdo con la película de revestimiento antiincrustante de la presente realización, la resistencia a la abrasión se puede mejorar manteniendo al mismo tiempo la facilidad de limpieza o la durabilidad frente a un ácido o un álcali.

[Producto vitrocerámico]

Un producto vitrocerámico de la presente realización incluye un sustrato formado por una vitrocerámica y la película de revestimiento antiincrustante de la presente realización formada sobre la superficie del sustrato.

Los ejemplos del producto vitrocerámico de la presente realización incluyen artículos para cocinar tales como una placa superior de una cocina de gas, una cocina CI de tipo calentamiento por inducción (CI), una cocina radiante y similares, una placa de horno de un horno, una carcasa de horno y una placa inferior del horno. Sin embargo, el producto vitrocerámico no se limita a estos ejemplos. Se puede aplicar cualquier producto vitrocerámico siempre que exista posibilidad de manchas.

En el producto vitrocerámico de la presente realización, la diferencia (R1-R2) entre la reflectancia visual R1 % de la superficie de la película de revestimiento antiincrustante proporcionada sobre el sustrato y la reflectancia visual R2 % de la superficie del sustrato es preferentemente 1 % o más, y preferentemente 3 % o más y 20 % o menos.

Cuando la diferencia (R1-R2) es del 1 % o más, es posible mejorar la capacidad de limpieza o la resistencia a la abrasión, y el deterioro en una función de la película de revestimiento antiincrustante se puede suprimir mediante calcinación a una temperatura alta de 850 °C o superior.

En el producto vitrocerámico de la presente realización, ejemplos de un método para medir la reflectancia visual (R1) % de la superficie de la película de revestimiento antiincrustante y la reflectancia visual (R2) % de la superficie del sustrato incluye un método descrito en las normas industriales japonesas JIS Z 8722: 2009 "Método de medición del color: reflexión y transmisión del color del objeto".

Los ejemplos del sustrato incluyen el mismo sustrato formado de vitrocerámica que los mencionados como ejemplo del sustrato usado en la película de revestimiento antiincrustante de la presente realización.

El espesor del sustrato no está particularmente limitado y se ajusta apropiadamente de acuerdo con el tipo de producto vitrocerámico, el lugar (posición) a aplicar, y similares.

El producto vitrocerámico de la presente realización incluye la película de revestimiento antiincrustante de la presente realización. Por lo tanto, es posible mejorar la capacidad de limpieza contra quemaduras de la película de revestimiento antiincrustante, en particular, contra el contaminante quemado que contiene un azúcar que es difícil de eliminar en una película de revestimiento antiincrustante inorgánico de la técnica relacionada. Asimismo, de acuerdo con el producto vitrocerámico de la presente realización, la durabilidad de la película de revestimiento antiincrustante frente a un ácido o un álcali se puede mejorar en comparación con la película de revestimiento antiincrustante inorgánico de la técnica relacionada. Adicionalmente, de acuerdo con el producto vitrocerámico de la presente realización, la resistencia a la abrasión de la película de revestimiento antiincrustante se puede mejorar manteniendo al mismo tiempo la capacidad de limpieza o la durabilidad frente a un ácido o un álcali.

[Material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante]

El material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante de acuerdo con la presente realización incluye: un componente (a): al menos uno seleccionado entre el grupo que consiste en óxido de circonio, un ion circonio y un precursor de óxido de circonio; un componente (b): al menos uno seleccionado entre el grupo que consiste en óxido de lantano, un ion lantano y un precursor de óxido de lantano; un componente (c): al menos uno seleccionado del grupo que consiste en un óxido, un ion óxido, y un precursor de óxido de al menos uno de silicio, fósforo y boro; y un medio de dispersión. En un caso donde las masas del componente (a), el componente (b) y el componente (c) se conviertan en masas como los óxidos, la proporción entre la masa total del componente (a) y del componente (b) y la masa del contenido sólido total es del 90 % o más y del 95 % o menos, la proporción X definida por una fórmula, X = masa del componente (b)/(masa total del componente (a) componente (b)) x 100 es 20 % o más y 50 % o menos, y una proporción entre la masa del componente (c) y la masa del contenido sólido total es 5 % o más y [6 (X - 20)/6] % o menos.

El material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante de la presente realización se utiliza para formar la película de revestimiento antiincrustante de la presente realización.

En el material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante de la presente realización, el óxido de circonio es un óxido de circonio (ZrO2). Los iones del óxido de circonio son al menos uno seleccionado entre Zr2+, Zr3+, Zi4 ', ZrO+, ZrO2+, Zr2O4+ y Zr2O22+. El precursor de óxido de circonio es uno seleccionado entre nitrato de circonio, oxinitrato de circonio, acetato de circonio, oxicloruro de circonio, sulfato de circonio, hidróxido de circonio, metóxido de circonio, etóxido de circonio, propóxido de circonio y butóxido de circonio.

En el material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante de la presente realización, el óxido de lantano es un óxido de lantano (La2O3). Un ion del óxido de lantano es al menos uno seleccionado entre La3+, LaO+, LaO2", La2O4+ y La2O22+. El precursor de óxido de lantano es al menos uno seleccionado entre nitrato de lantano, oxinitrato de lantano, acetato de lantano, oxicloruro de lantano, sulfato de lantano, hidróxido de lantano, metóxido de lantano, etóxido de lantano, propóxido de lantano y butóxido de lantano.

En el material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante de la presente realización, el óxido de silicio es un óxido de silicio (SO2). Un ion del óxido de silicio es al menos uno seleccionado entre Si4+ y SiO2+. El precursor de óxido de silicio es al menos uno seleccionado entre silicato de sodio, silicato de litio, silicato de potasio, tetrametoxisilano, tetraetoxisilano, tetrapropoxisilano y tetrabutoxisilano.

En el material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante de la presente realización, el óxido de fósforo es un pentóxido de fósforo (P2O5). Un ion del óxido de fósforo es al menos uno seleccionado de P5+, PO3+, PO2+, PO3", PO43, P2O8+, P2O26+, P2O34+ y P2O42+. El precursor de óxido de fósforo es al menos uno seleccionado entre ácido fosfórico y ácido trifenilfosfórico.

En el material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante de la presente realización, el óxido de boro es un óxido de boro (B2O3). Un ion del óxido de boro es al menos uno seleccionado de B3+, BO+, BO2-, B2O4+ y B2O22+. El precursor de óxido de boro es al menos uno seleccionado entre ácido bórico, tricloruro de boro e hidróxido de boro.

En la película de revestimiento antiincrustante de la presente realización, en un caso donde las masas del componente (a), el componente (b) y el componente (c) se convierten en masas de óxidos, la proporción entre la masa total del componente (a) y del componente (b) con respecto a la masa del contenido sólido total (masa total del componente (a), el componente (b) y el componente (c)) del material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante es 90 % o más y 95 % o menos, y preferentemente 92,5 % o más y 95 % o menos, y también preferentemente 93,0 % o más y 95,0 % o menos.

En un caso donde la masa total del componente (a) y el componente (b) con respecto a la masa del contenido sólido total del material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante sea del 90 % o más, la capacidad de limpieza de la película de revestimiento antiincrustante y la durabilidad química frente a un ácido o un álcali no se deterioran. Por otro lado, en un caso donde la masa total del componente (a) y el componente (b) con respecto a la masa del contenido sólido total del material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante no supere el 95 %, la resistencia a la abrasión de la película de revestimiento antiincrustante no se deteriora.

En el material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante de la presente realización, en un caso donde las masas del componente (a), el componente (b) y el componente (c) se convierten en masas de óxidos, en un caso donde una proporción X esté definida por una fórmula, X = masa del componente (b)/(masa total del componente (a) componente (b)) x 100, la X es 20 % o más y 50 % o menos, preferentemente 25 % o más y 45 % o menos, y más preferentemente 30 % o más y 40 % o menos.

En un caso donde X sea del 20 % o más, la durabilidad química (durabilidad frente a un ácido o un álcali) de la película de revestimiento antiincrustante formada utilizando el material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante no se deteriora. También, en un caso donde la película de revestimiento antiincrustante se aplique a un producto vitrocerámico, incluso en una película de revestimiento antiincrustante en la que la diferencia (R1-R2) entre la reflectancia visual Ri % de la superficie de la película de revestimiento antiincrustante y la reflectancia visual R2 % de la superficie del sustrato vitrocerámico es igual o superior al 1 %, no aumenta el cambio en el aspecto de la película de revestimiento antiincrustante después de eliminar una sustancia quemada que contiene un ácido o un álcali tal como salsa de tomate o mermelada. Por otro lado, en un caso donde X no supere el 50 %, en un caso donde la película de revestimiento antiincrustante formada utilizando el material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante se aplica al producto vitrocerámico, la adherencia de la película de revestimiento antiincrustante al sustrato vitrocerámico no se deteriora.

En el material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante de la presente realización, en un caso donde las masas del componente (a), el componente (b) y el componente (c) se convierten en masas de óxidos, una proporción entre la masa del componente (c) y la masa del contenido sólido total del material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante es del 5 % o más y [6 (X - 20)/6] % o menos.

En un caso donde la masa del componente (c) con respecto a la masa del contenido sólido total del material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante sea del 5 % o más, la resistencia a la abrasión de la película de revestimiento antiincrustante formada utilizando el material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante no se deteriora. Por otro lado, en un caso donde la proporción entre la masa del componente (c) y la masa del contenido sólido total del material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante no supere el [6 (X - 20)/6] %, la capacidad de limpieza de la película de revestimiento antiincrustante formada utilizando el material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante no se deteriora. Asimismo, la durabilidad química de la película de revestimiento antiincrustante (durabilidad frente a un ácido o un álcali) no se deteriora. Por lo tanto, en un caso donde la película de revestimiento antiincrustante se aplique a un producto vitrocerámico, en una película de revestimiento antiincrustante en la que la diferencia (R1-R2) entre la reflectancia visual R1 % de la superficie de la película de revestimiento antiincrustante y la reflectancia visual R2 % de la superficie del sustrato vitrocerámico es igual o superior al 1 %, no aumenta el cambio en el aspecto de la película de revestimiento antiincrustante después de eliminar una sustancia quemada que contiene un ácido o un álcali tal como salsa de tomate o mermelada.

Ejemplos de un método para medir las masas del componente (a), el componente (b) y el componente (c) contenidos en el material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante incluyen un método de rayos X fluorescentes y un método de espectrometría de emisión ICP.

En el material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante de la presente realización, el contenido del contenido sólido total (el componente (a), el componente (b) y el componente (c)) en el material de revestimiento se pueden seleccionar discrecionalmente, y es preferentemente 0,2 % en masa o más y 5,0 % en masa o menos, más preferentemente 0,25 % en masa o más y 4,5 % en masa o menos, y aún más preferentemente 0,3 % en masa o más y 3,0 % en masa o menos.

En un caso donde el contenido del contenido sólido total (el componente (a), el componente (b) y el componente (c)) sean 0,2 % en masa o más, una estabilidad de la viscosidad del material de revestimiento no se deteriora, el espesor de la película de revestimiento antiincrustante no es demasiado pequeño y la facilidad de limpieza, la durabilidad química contra un ácido o un álcali y la resistencia a la abrasión no se deterioran. Por otro lado, en un caso donde el contenido del contenido sólido total (el componente (a), el componente (b) y el componente (c)) no superen el 5 % en masa, el espesor de la película de revestimiento antiincrustante no llega a ser excesivo y es poco probable que se produzca un aspecto desigual o descamación debido a una adherencia insuficiente.

Como el medio de dispersión, cualquier disolvente capaz de disolver o dispersar el componente (a), el componente (b) y el componente (c) se pueden utilizar sin limitación particular. Ejemplos de dicho disolvente incluyen éteres (cellosolves) tales como éter monometílico de etilenglicol (metil cellosolve), éter monoetílico de etilenglicol (etil cellosolve), éter monobutílico de etilenglicol (butil cellosolve), éter monobutílico de propilenglicol y similares, cetonas tales como acetona, dimetil cetona, dietil cetona, metil etil cetona y similares, glicoles tales como etilenglicol y dimetilsulfóxido y similares, además de agua y alcoholes inferiores como metanol, etanol, 2-propanol, 1-butanol y similares. Un tipo de estos disolventes puede usarse solo, o dos o más tipos de los mismos pueden usarse en combinación. La cantidad del medio de dispersión se puede seleccionar discrecionalmente y, por ejemplo, puede ser, con respecto al material de revestimiento, del 95,0 % al 99,8 % en masa, y preferentemente del 97 % al 99,7 % en masa, y más preferentemente del 96,0 % al 99,0 % en masa. Sin embargo, la cantidad no se limita a estos ejemplos.

El material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante de la presente realización puede contener un tensioactivo, un aglutinante y similares en la medida en que la propiedad antiincrustante no se vea afectada.

El tensioactivo se puede seleccionar discrecionalmente siempre que el componente (a), el componente (b) y el componente (c) se puedan dispersar en el medio de dispersión y no están particularmente limitados. La cantidad de tensioactivo se puede seleccionar discrecionalmente.

El aglutinante se puede seleccionar discrecionalmente, por ejemplo, etilcelulosa, hidroxietilcelulosa, carboxilmetilcelulosa, hidroxipropilcelulosa, hidroxipropilmetilcelulosa, metilcelulosa, hidroxietilmetilcelulosa, goma guar, carragenano, alginato de sodio, almidón de maíz, goma xantana, ácido poliacrílico, polivinilpirrolidona, polialcohol vinílico, un polímero de carboxilvinilo, hialuronato de sodio, sulfato de condroitina sódico y similares. La cantidad de aglutinante se puede seleccionar discrecionalmente.

De acuerdo con el material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante de la presente realización, es posible formar una película de revestimiento antiincrustante que tenga una capacidad de limpieza mejorada contra quemaduras en la película de revestimiento antiincrustante, en particular, contra el contaminante quemado que contiene un azúcar que es difícil de eliminar en una película de revestimiento antiincrustante inorgánico de la técnica relacionada. Asimismo, de acuerdo con el material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante de la presente realización, es posible formar una película de revestimiento antiincrustante que tenga una durabilidad mejorada frente a un ácido o un álcali en comparación con la película de revestimiento antiincrustante inorgánico de la técnica relacionada. Adicionalmente, de acuerdo con el material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante de la presente realización, es posible formar una película de revestimiento antiincrustante que tenga una resistencia a la abrasión mejorada manteniendo al mismo tiempo la facilidad de limpieza o la durabilidad frente a un ácido o un álcali.

[Método para producir productos vitrocerámicos]

En un método para producir un producto vitrocerámico de la presente realización, el material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante de la presente realización se aplica sobre la superficie de un sustrato formado de vitrocerámica para formar una película de revestimiento, y la película de revestimiento se trata térmicamente a una temperatura de 650 °C o superior y 950 °C o inferior para formar una película de revestimiento antiincrustante en la superficie del sustrato.

En el método para producir un producto vitrocerámico de la presente realización, el material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante se aplica a al menos una parte de la superficie del sustrato, por ejemplo, una región donde existe la posibilidad de que manchas quemadas o manchas de aceite de una sustancia tal como un alimento y similares formen la película de revestimiento.

Al aplicar el material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante, el espesor de la película de revestimiento se puede seleccionar discrecionalmente y, por ejemplo, es preferible ajustar el espesor de la película después del tratamiento térmico para que esté en un intervalo de 10 nm o más y 200 nm o menos.

La película de revestimiento así formada se seca usando un secador de aire caliente o similar. Posteriormente, para disipar el medio de dispersión, el aglutinante y similares contenidos en la película de revestimiento, se realiza el tratamiento térmico a una temperatura de 650 °C o superior y de 950 °C o inferior en una atmósfera de aire utilizando, por ejemplo, un horno de calcinación a alta temperatura o similar para obtener la película de revestimiento antiincrustante de la presente realización.

Cuando la temperatura del tratamiento térmico no cae por debajo de 650 °C, la resistencia de la película de revestimiento antiincrustante obtenida no se deteriora, lo que resulta preferible. Por otro lado, cuando la temperatura del tratamiento térmico no supera los 950 °C, el sustrato no se deforma, lo que resulta preferible.

De acuerdo con el método para producir un producto vitrocerámico de la presente realización, es posible producir un producto vitrocerámico que tenga la película de revestimiento antiincrustante con capacidad de limpieza mejorada contra quemaduras de la película de revestimiento antiincrustante, en particular, contra el contaminante quemado que contiene un azúcar que es difícil de eliminar en una película de revestimiento antiincrustante inorgánico de la técnica relacionada. Asimismo, de acuerdo con el método para producir un producto vitrocerámico de la presente realización, es posible producir el producto vitrocerámico que tiene la película de revestimiento antiincrustante con una durabilidad mejorada frente a un ácido o un álcali en comparación con la película de revestimiento antiincrustante inorgánico de la técnica relacionada. Adicionalmente, de acuerdo con el método para producir un producto vitrocerámico de la presente realización, es posible producir el producto vitrocerámico que tiene la película de revestimiento antiincrustante que tiene una resistencia a la abrasión mejorada manteniendo al mismo tiempo la facilidad de limpieza y la durabilidad frente a un ácido o un álcali.

Ejemplos

En lo sucesivo en el presente documento, la presente invención se describirá en más detalle con referencia a los Ejemplos y los Ejemplos comparativos, pero la presente invención no está limitada por los ejemplos siguientes.

[Componente del material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante para revestimiento por pulverización]

Los siguientes componentes (1) a (5) se usaron como componentes del material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante para revestimiento por pulverización de los Ejemplos 1 a 56 y Ejemplos comparativos 2 a 65. Las proporciones de mezcla de estos componentes se muestran en la Tabla 1.

(1) Dispersión acuosa de partículas finas de óxido de circonio (dispersión acuosa que contiene un 4%en masa de partículas finas de óxido de circonio con un diámetro medio de partícula de 3 nm)

(2) Solución acuosa al 5 % de nitrato de lantano hexahidrato

(3) Sol de sílice (dispersión acuosa que contiene un 10 % en masa de partículas de óxido de silicio con un diámetro medio de partícula de 3 nm)

(4) Solución acuosa al 1 % de ácido fosfórico

(5) Solución acuosa de ácido bórico al 1 %

[Componente del material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante para serigrafía] Los componentes anteriores (1) a (5) y el siguiente componente (6) se usaron como componentes del material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante para serigrafía de la película de revestimiento antiincrustante de los Ejemplos 57 a 100. Las proporciones de mezcla de estos componentes se muestran en la Tabla 1.

(6) Hidroxietilcelulosa

�� Una relación de masa que se calcula a partir de la relación de mezcla entre los componentes que se muestran en la Tabla 1 en un caso donde las masas de circonio, lantano, silicio, fósforo y boro se convirtieron en masas de óxidos, y un contenido (% en masa) de la masa en un caso donde los elementos se convirtieron en óxidos con respecto a la masa total del material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante se muestra en la Tabla 2.

[ T a b la 2 ]

[Preparación de material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante para revestimiento por pulverización]

El material de revestimiento se preparó de acuerdo con las proporciones de mezcla de las Tablas 1 y 2. En primer lugar, para los componentes anteriores (1) a (5), se añadieron en este orden (I) una dispersión acuosa de partículas finas de óxido de circonio, (II) una solución acuosa al 5 % de nitrato de lantano hexahidrato y (III) sol de sílice, una solución acuosa al 1 % de ácido fosfórico o una solución acuosa al 1 % de ácido bórico, en un vaso de precipitados Pyrex (marca registrada) de 200 ml mientras se agitaba con un agitador magnético, de modo que la masa total del material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante fuera de 100 g. A continuación, se mezclaron en este orden éter monobutílico de propilenglicol como disolvente y tensioactivo. Como resultado, se obtuvieron el material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante para revestimiento por pulverización de los Ejemplos 1 a 56 y los Ejemplos comparativos 2 a 65.

[Preparación de material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante para serigrafía]

Para los componentes anteriores (1) a (5), de acuerdo con las proporciones de mezcla de las T ablas 1 y 2, se añadieron en este orden (I) una dispersión acuosa de partículas finas de óxido de circonio, (II) una solución acuosa al 5 % de nitrato de lantano hexahidrato y (III) sol de sílice, una solución acuosa de ácido fosfórico al 1 % o una solución acuosa de ácido bórico al 1 %, en una botella de vidrio de 900 ml que se puede sellar con una tapa con un sello para agitador, de modo que la masa total del material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante fuera de 300 g. A continuación, se añadieron en este orden éter monobutílico de propilenglicol como disolvente, hidroxietilcelulosa como aglutinante y un tensioactivo para obtener una materia prima líquida.

A continuación, la materia prima líquida en la botella de vidrio se agitó a 600 rpm durante 2 horas con una paleta agitadora hecha de Teflón (marca registrada) insertada en la botella de vidrio a través del sello para agitador de la tapa de la botella de vidrio. Como resultado, se obtuvo el material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante para serigrafía de los Ejemplos 57 a 100. Durante la agitación, la botella de vidrio se calentó en un baño tibio a 40,5 °C.

[Medición del contenido no volátil del material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante]

El contenido de elementos no volátiles del material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante de los Ejemplos 1 a 100 y los Ejemplos comparativos 2 a 65 se midió mediante el siguiente método.

Se recogieron 30 g del material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante sobre una placa plana de porcelana y se calcinaron en un horno eléctrico a 800 °C durante 1 hora. Posteriormente, se midió la masa de una muestra que quedaba en un crisol magnético. Se calculó una proporción (% en masa) entre una masa de la muestra que quedaba en el crisol magnético y una masa del material de revestimiento recogido para formar una película de revestimiento antiincrustante. Los resultados se muestran en la tabla 3.

A partir de los resultados de la Tabla 3, se confirmó que el contenido del contenido no volátil era casi el mismo que la proporción entre la masa en un caso donde el circonio, el lantano, el silicio, el fósforo y el boro se convirtieron en los óxidos que se muestran en la Tabla 2, es decir, el contenido (% en masa) de la masa total del material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante.

[Formación de una película de revestimiento antiincrustante]

(Sustrato vitrocerámico)

Como sustrato vitrocerámico se utilizó vidrio cristalizado negro Ceran fabricado por Schott AG.

El sustrato vitrocerámico se cortó en un rectángulo de 50 mm x 100 mm para obtener una probeta para revestimiento por pulverización.

Asimismo, el sustrato vitrocerámico se cortó en un cuadrado que tenía un lado de 170 mm para obtener una probeta para serigrafía.

(Revestimiento por pulverización)

La probeta descrita anteriormente para el revestimiento por pulverización se colocó en una superficie de 20 cm x 25 cm en una corriente de aire localmente descargada. Utilizando el método de revestimiento por pulverización, se formó una película de revestimiento pulverizando el material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante para revestimiento por pulverización sobre una superficie de la probeta para revestimiento por pulverización.

Como se muestra a continuación en la Tabla 4, en la pulverización, la cantidad de pulverización del material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante para revestimiento por pulverización se cambió a 10,0 ml, 4,2 ml, 1,5 ml y 1,0 ml.

T l 4

continuación

(Serigrafía)

El material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante para serigrafía se mantuvo en un tanque de agua a temperatura constante a 25 °C durante 30 minutos. Posteriormente, se utilizaron para imprimir tres tipos de pantallas hechas de Tetoron (marca registrada) fabricadas por MITANI MICRONICS Co.,Ltd., que tenían un área de impresión cuadrada con un lado de 170 mm.

Como se muestra a continuación en la Tabla 5, los tres tipos de pantallas tienen (1) un número de malla de 165/cm (420/pulgada), un diámetro de alambre de 27 pm, y un espesor de malla (grosor de gasa) de 40 pm, (2) un número de malla de 140/cm (355/pulgada), un diámetro de alambre de 35 pm y un espesor de malla de 61 pm y (3) un número de malla de 100/cm (255/pulgada), un diámetro de alambre de 40 pm, un espesor de malla de 60 pm, respectivamente. Usando estas pantallas hechas de Tetoron (marca registrada), el material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante para serigrafía se aplicó sobre la superficie de la probeta para serigrafía descrita anteriormente para formar una película de revestimiento.

T l 1

continuación

(Tratamiento térmico de una película de revestimiento recubierta por pulverización)

La probeta que tenía la película de revestimiento formada mediante revestimiento por pulverización se secó a temperatura ambiente. Posteriormente, el tratamiento térmico se realizó en un horno eléctrico.

La temperatura del tratamiento térmico en el horno eléctrico se fijó en 800 °C o 900 °C, y después de que la temperatura en el horno eléctrico se estabilizó suficientemente, la probeta se colocó en el horno eléctrico. Posteriormente, se realizó un tratamiento térmico durante 30 minutos para formar una película de revestimiento antiincrustante.

(Tratamiento térmico de la película de revestimiento serigrafiada)

La probeta sobre la cual se formó la película de revestimiento mediante serigrafía se secó durante 10 minutos en una secadora mantenida a 100 °C. Después, el tratamiento térmico se realizó en un horno eléctrico.

La temperatura del tratamiento térmico en el horno eléctrico se ajustó a 800 °C o 900 °C, y la temperatura en el horno eléctrico se estabilizó suficientemente. Posteriormente, la probeta se colocó en el horno eléctrico y se realizó el tratamiento térmico durante 30 minutos para formar una película de revestimiento antiincrustante.

[Medición de la cantidad de adherencia de cada componente de la película de revestimiento antiincrustante] Utilizando un análisis cuantitativo mediante un método de rayos X fluorescentes, se midió la cantidad de adherencia del ZrO2, La2O3, SiO2, P2O5 y B2O3 por 1 metro cuadrado de la superficie de la probeta.

Sin embargo, el sustrato vitrocerámico puede contener una parte o todos los componentes en el propio sustrato. Por consiguiente, no es posible medir directamente solo la cantidad de adherencia de la película de revestimiento antiincrustante formada sobre la superficie de la probeta, que es un sustrato vitrocerámico, mediante el método de rayos X fluorescentes. Es decir, existe la posibilidad de que también se mida un valor del sustrato. Por lo tanto, el contenido de los componentes de la película de revestimiento antiincrustante formada sobre la superficie de la probeta se analizó indirectamente mediante el siguiente método.

En un caso del revestimiento por pulverización, se colocó una lámina de acero inoxidable en una zona de revestimiento junto con el sustrato vitrocerámico y se formó una película de revestimiento similar sobre la placa de acero.

Asimismo, en un caso de la serigrafía, la película de revestimiento se formó sobre la lámina de acero inoxidable en las mismas condiciones que en el caso de la película de revestimiento formada sobre el sustrato vitrocerámico.

Posteriormente, la lámina de acero inoxidable sobre la que se formó la película de revestimiento mediante revestimiento por pulverización y la lámina de acero inoxidable sobre la que se formó la película de revestimiento mediante serigrafía se secaron en una secadora a 250 °C durante 10 minutos. Posteriormente, la cantidad de adherencia de cada componente de la película de revestimiento antiincrustante formada sobre la superficie de cada lámina de acero inoxidable se midió mediante análisis cuantitativo del método de rayos X fluorescentes.

Estos resultados de medición se muestran en las Tablas 6 a 9 como la cantidad de componente de la película de revestimiento antiincrustante de los Ejemplos 1 a 100, y se muestran en las Tablas 10 a 12 como la cantidad de componente de la película de revestimiento antiincrustante de los Ejemplos comparativos 2 a 65.

[Medición de la reflectancia visual de la superficie de la película de revestimiento antiincrustante]

Utilizando un espectrofotómetro V-770 fabricado por JASCO Corporation, se midieron espectros de reflexión de 5° de la superficie de la película de revestimiento antiincrustante y de la superficie del sustrato vitrocerámico en un intervalo de longitud de onda de 380 nm a 800 nm. La reflectancia visual R1 % de la superficie de la película de revestimiento antiincrustante y la reflectancia visual R2 % de la superficie del sustrato vitrocerámico se midió mediante la siguiente fórmula (a).

Reflectancia visual (%) = ZR(A)V(A)/ZV(A)... (a)

(Sin embargo, en la fórmula de cálculo (a), R indica una reflectancia (%) y V indica una eficiencia luminosa relativa). La diferencia (R1-R2) entre la reflectancia visual R1 % de la superficie de la película de revestimiento antiincrustante y la reflectancia visual R2%de la superficie del sustrato vitrocerámico se estableció como AR.

Las AR de los Ejemplos 1 a 100 se muestran en las Tablas 6 a 9, y las AR de los Ejemplos comparativos 2 a 65 se muestran en las Tablas 10 a 12.

��

�� [Evaluación de la adherencia de la película de revestimiento antiincrustante]

La superficie del sustrato vitrocerámico sin revestir del Ejemplo comparativo 1 y la superficie de la película de revestimiento antiincrustante de los Ejemplos 1 a 100 y los Ejemplos comparativos 2 a 65 se frotaron 20 veces con un cepillo de fregar de cobre aplicando una carga de 1 kg. Las películas rayadas se evaluaron como C (no seleccionable) y las películas no rayadas se evaluaron como A (buena). Los resultados se muestran en las Tablas 13 a 17.

[Evaluación de la resistencia a la abrasión de la película de revestimiento antiincrustante]

Una esponja de tela no tejida que contenía partículas abrasivas hechas de resina se cortó en cuadrados que tenían un lado de 2 cm. Se realizó una prueba de abrasión alternativa en la superficie del sustrato vitrocerámico sin revestir del Ejemplo comparativo 1 y la superficie de la película de revestimiento antiincrustante de los Ejemplos 1 a 100 y Ejemplos comparativos 2 a 65 usando la esponja cortada aplicando una carga de 600 g. Los criterios de evaluación son los siguientes. Los resultados se muestran en las Tablas 13 a 17.

• Un caso en el cual se pueden confirmar 5 o más rayones mediante observación visual bajo una fuente de luz de 3 longitudes de onda, después de 500 reciprocidades: "C" (no seleccionable)

• Un caso en el cual se pueden confirmar 5 o más rayones mediante observación visual bajo una fuente de luz de 3 longitudes de onda, después de 1000 reciprocidades: "B" (seleccionable)

• Un caso en el cual se pueden confirmar 5 o más rayones mediante observación visual bajo una fuente de luz de 3 longitudes de onda, después de 1500 reciprocidades: "A" (buena)

• Un caso en el cual no se pueden confirmar 5 o más rayones mediante observación visual, después de 1500 reciprocidades: "AA" (excelente)

[Evaluación de la capacidad de limpieza]

Se quemaron azúcar y salsa de tomate sobre el sustrato vitrocerámico sin revestir del Ejemplo comparativo 1 y la superficie de la película de revestimiento antiincrustante de los Ejemplos 1 a 100 y los Ejemplos comparativos 2 a 65. Posteriormente, se evaluó la capacidad de limpieza. Un procedimiento para evaluar la capacidad de limpieza fue el siguiente.

Se adhirieron por separado 0,5 g de azúcar y 1 g de salsa de tomate a la superficie de la probeta.

A continuación, se colocó una probeta a la que se adhirieron el azúcar y la salsa de tomate sobre un calentador de cocción radiante. Se mantuvo la potencia del calentador durante 15 minutos de modo que la temperatura de la superficie de la probeta fuera de 350 °C ± 20 °C, y el azúcar y la salsa de tomate se quemaron en la superficie de la película de revestimiento antiincrustante.

A continuación, la probeta se enfrió a temperatura ambiente y luego se sumergió en un tanque de agua durante 5 minutos. A continuación, la probeta se sacó del tanque de agua y después la probeta se secó a temperatura ambiente.

A continuación, la esponja de tela no tejida que contenía partículas abrasivas hechas de resina se cortó en cuadrados que tenían un lado de 2 cm. La prueba de desgaste alternativo se realizó en la parte quemada de la superficie de la probeta utilizando la esponja cortada aplicando una carga de 600 g. Se realizó fricción recíproca 25 veces usando la esponja de tela no tejida, y se evaluó visualmente si el área quemada permaneció o no en más del 10 % con respecto a un área donde se adhirió inicialmente la quemadura. En caso de sobrepasarse, las fricciones recíprocas se realizaron 100 veces más (después de un total de 125 fricciones recíprocas). Tras esto, se evaluó visualmente el área quemada restante. Los criterios de evaluación son tal como sigue. Los resultados se muestran en las Tablas 13 a 17.

• Un caso en el cual el 90 % o más del área quemada con respecto al área donde se adhirió inicialmente la quemadura se puede eliminar mediante 25 veces de fricciones recíprocas: "AA" (excelente)

• Un caso en el cual el área quemada permaneció en más del 10 % con respecto al área donde se adhirió inicialmente la quemadura después de las 25 veces de fricciones recíprocas, y el 90 % o más del área quemada se puede eliminar con un total de 125 veces de fricciones recíprocas: "A" (buena)

• Un caso en el cual el 50 % o más y menos del 90 % del área quemada con respecto al área donde se adhirió inicialmente la quemadura se puede eliminar después de 125 veces de fricciones recíprocas: "B" (seleccionable) • Un caso en el cual más del 50 % del área con respecto al área quemada donde se adhirió inicialmente la quemadura permaneció después de 125 veces de fricciones recíprocas: "C" (no seleccionable)

[Evaluación del cambio de aspecto debido a la quemadura]

Después de retirar la salsa de tomate quemada mediante la evaluación anterior de la capacidad de limpieza, se evaluó un cambio en el aspecto del sustrato vitrocerámico sin revestir y la película de revestimiento antiincrustante de los Ejemplos 1 a 100 y los Ejemplos comparativos 2 a 65 de acuerdo con los siguientes criterios de evaluación. Los resultados se muestran en las Tablas 13 a 17.

• Un caso en el cual el aspecto de la película de revestimiento antiincrustante no cambió en absoluto: "A" (buena) • Un caso en el cual el aspecto de la película de revestimiento antiincrustante cambió ligeramente: "B" (seleccionable) • Un caso en el cual el aspecto de la película de revestimiento antiincrustante cambió claramente: "C" (no seleccionable)

T l 1

T l 141

T l 11

continuación

T l 11

continuación

T l 171

A partir de los resultados de las Tablas 13 a 17, en todos los ejemplos, se confirmó que la capacidad de limpieza (eliminación de quemaduras) mejoró independientemente de la cantidad de adherencia de la película de revestimiento antiincrustante y de la temperatura de calcinación de la película de revestimiento antiincrustante, en comparación con el sustrato vitrocerámico sin revestir sobre el cual no se formó la película de revestimiento antiincrustante como en el Ejemplo comparativo 1.

A partir de los resultados de las Tablas 13 a 17, se observó que se obtuvieron los siguientes resultados comparando el Ejemplo 1 con el Ejemplo 8 con los Ejemplos comparativos 34 a 41. Es decir, en un caso donde la proporción entre la masa convertida en óxido de lantano y la masa total convertida en óxido de circonio y óxido de lantano se fijó en X %, se confirmó que en un caso donde X era inferior al 20 %, la capacidad de limpieza se deterioró. Asimismo, en un caso donde X sea inferior al 20 %, la durabilidad química de la película de revestimiento antiincrustante (durabilidad contra un ácido o un álcali) se deterioró. Asimismo, se confirmó que en la película de revestimiento antiincrustante que tiene una AR del 1 % o más, el cambio en el aspecto de la película de revestimiento antiincrustante después de eliminar la quemadura de la salsa de tomate fue grande.

A partir de los resultados de las Tablas 13 a 17, se encontró que se obtuvieron los siguientes resultados comparando el Ejemplo 25 con el Ejemplo 32 con los Ejemplos comparativos 18 a 25. Es decir, se confirmó que en un caso donde la masa convertida en óxido de lantano con respecto a la masa total convertida en óxido de circonio y óxido de lantano superaba el 50 %, la adherencia de la película de revestimiento antiincrustante al sustrato vitrocerámico se deterioró.

A partir de los resultados de las Tablas 13 a 17, se encontró que se obtuvieron los siguientes resultados comparando el Ejemplo 33 con el Ejemplo 40 con los Ejemplos comparativos 2 a 9. Es decir, se confirmó que en un caso donde las masas convertidas en óxidos de silicio, fósforo o boro con respecto a la masa de la película de revestimiento antiincrustante eran inferiores al 5 %, la resistencia a la abrasión de la película de revestimiento antiincrustante se deterioró.

A partir de los resultados de las Tablas 13 a 17, se encontró que se obtuvieron los siguientes resultados comparando el Ejemplo 1 con el Ejemplo 24 con los Ejemplos comparativos 42 a 65. Es decir, se confirmó que cuando la proporción entre la masa total convertida en óxidos de silicio, fósforo y boro y la masa total convertida en óxido de circonio y óxido de lantano excedía el [6 (X - 20)/6] %, la capacidad de limpieza de la película de revestimiento antiincrustante se deterioró. Asimismo, en un caso donde la proporción entre la masa convertida en óxido de lantano y las masas totales convertidas en óxido de circonio y óxido de lantano se fijó en X %, en un caso donde la masa total convertida en óxidos de silicio, fósforo y boro superaron el [6 (X - 20)/6] %, la durabilidad química (durabilidad frente a un ácido o un álcali) de la película de revestimiento antiincrustante también se deterioró. Por lo tanto, se confirmó que en la película de revestimiento antiincrustante que tiene una AR del 1 % o más, el cambio en el aspecto de la película de revestimiento antiincrustante después de eliminar la quemadura de la salsa de tomate fue grande.

A partir de los resultados de las Tablas 13 a 17, se encontró que se obtuvieron los siguientes resultados comparando el Ejemplo 25 con el Ejemplo 32 con los Ejemplos comparativos 10 a 17. Es decir, se confirmó que cuando las masas totales convertidas en óxido de circonio y óxido de lantano eran inferiores al 90 % con respecto a la masa de la película de revestimiento antiincrustante (la masa obtenida sumando la masa convertida en óxido del componente (c) a la masa total, la capacidad de limpieza se deterioró. También, en un caso donde la masa total convertida en óxido de circonio y óxido de lantano era inferior al 90 % con respecto a la masa de la película de revestimiento antiincrustante, la durabilidad química de la película de revestimiento antiincrustante también se deterioró. Por lo tanto, se confirmó que en la película de revestimiento antiincrustante que tiene una AR del 1 % o más, el cambio en el aspecto de la película de revestimiento antiincrustante después de eliminar la quemadura de la salsa de tomate fue grande.

Aplicabilidad industrial

Se proporciona una película de revestimiento antiincrustante, un producto vitrocerámico, un material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante y un método para producir un producto vitrocerámico, mediante el cual es fácil limpiar los contaminantes quemados que contienen azúcar, se puede mejorar la durabilidad contra la erosión de un ácido o un álcali contenido en los contaminantes y se puede mejorar la resistencia mecánica tal como la resistencia a la abrasión y similares sin perjudicar la capacidad de limpieza y la durabilidad química.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una película de revestimiento antiincrustante que comprende: un componente(A):circonio;

un componente (B): lantano; y

un componente (C): al menos uno seleccionada de un grupo que consiste en silicio, fósforo y boro,

en donde en un caso donde las masas del componente (A), el componente (B) y el componente (C) se utilizan convirtiéndose en masas de óxidos de los mismos, una proporción entre la masa total del componente (A) y el componente (B) y la masa de la película de revestimiento antiincrustante es del 90 % o más y del 95 % o menos, y en un caso donde una proporción X esté definida por una fórmula, X = masa del componente (B)/(masa total del componente (A) componente (B)) x 100, X es 20 % o más y 50 % o menos, y una proporción entre la masa del componente (C) y la masa de la película de revestimiento antiincrustante es 5 % o más y [6 (X - 20)/6] % o menos.

2. Un producto vitrocerámico que comprende:

un sustrato formado por una vitrocerámica; y

la película de revestimiento antiincrustante de acuerdo con la reivindicación 1 formada sobre una superficie del sustrato.

3. El producto vitrocerámico de acuerdo con la reivindicación 2,

en donde la diferencia (R1-R2) entre la reflectancia visual R1 % de la superficie de la película de revestimiento antiincrustante y la reflectancia visual R2 % de la superficie del sustrato es 1 % o más.

4. Un material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante que comprende:

un componente (a): al menos uno seleccionado de un grupo que consiste en un óxido de circonio, un ion circonio y un precursor de óxido de circonio;

un componente (b): al menos uno seleccionado de un grupo que consiste en un óxido de lantano, un ion lantano y un precursor de óxido de lantano;

un componente (c): al menos uno seleccionado de un grupo que consiste en un óxido, un ion óxido, y un precursor de óxido de al menos uno de silicio, fósforo y boro; y

un medio de dispersión,

en donde en un caso donde las masas del componente (a), el componente (b) y el componente (c) se utilizan convirtiéndose en masas de óxidos de los mismos, una proporción entre una masa total del componente (a) y el componente (b) y una masa de un contenido sólido total del material de revestimiento es del 90 % o más y del 95 % o menos, y

en un caso donde una proporción X esté definida por una fórmula, X = masa del componente (b)/(masa total del componente (a) componente (b)) x 100, X es 20 % o más y 50 % o menos, y una proporción entre la masa del componente (c) y la masa del contenido sólido total es 5 % o más y [6 (X - 20)/6] % o menos.

5. Un método para producir un producto vitrocerámico que comprende:

una etapa de aplicar un material de revestimiento para formar una película de revestimiento antiincrustante de acuerdo con la reivindicación 4 sobre una superficie de un sustrato formado por una vitrocerámica para formar una película de revestimiento; y

una etapa de tratamiento térmico de la película de revestimiento a una temperatura de 650 °C o superior y 950 °C o inferior para formar una película de revestimiento antiincrustante sobre la superficie del sustrato.