FR3138285A1 - PAEK/silicone resin hybrid non-fluorinated coating - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un élément de cuisson revêtu (1) pour article culinaire ou appareil électrique de cuisson, comportant un substrat métallique (2) revêtu sur au moins une face (2a) par au moins les couches suivantes et dans cet ordre à partir du substrat métallique 2) : (3a) sous-couche dure poreuse constituée d’une ou plusieurs polyétherarylcétones (PEAK) et leurs mélanges, éventuellement de charges, éventuellement moins de 3 % en poids d’additifs par rapport au poids de ladite sous-couche dure et éventuellement moins de 3 % en poids d’agent(s) colorant(s) par rapport au poids de ladite sous-couche dure, (3b) éventuellement, une ou plusieurs couche(s) intermédiaire(s) constituée(s) d’un ou plusieurs agent(s) colorant(s) et éventuellement d’une ou plusieurs résine(s) silicone, et/oud’un ou plusieurs polymère(s) thermoplastique(s) et/ou,d’une ou plusieurs charge(s), et/oud’un ou plusieurs additif(s) (3c) une couche de finition constituée d’une ou plusieurs résine(s) silicone et éventuellement d’un ou plusieurs polymère(s) thermoplastique(s), et/oud’une ou plusieurs charge(s), et/oud’un ou plusieurs additif(s), et/oude paillettes ; son procédé de fabrication, un article culinaire ou un appareil de cuisson le comprenant.The present invention relates to a coated cooking element (1) for a culinary article or electrical cooking appliance, comprising a metal substrate (2) coated on at least one face (2a) with at least the following layers and in this order from the metal substrate 2): (3a) hard porous sub-layer consisting of one or more polyetheraryl ketones (PEAK) and their mixtures, optionally fillers, optionally less than 3% by weight of additives relative to the weight of said sub-layer hard and optionally less than 3% by weight of coloring agent(s) relative to the weight of said hard sub-layer, (3b) optionally, one or more intermediate layer(s) consisting of one or more coloring agent(s) and optionally one or more silicone resin(s), and/or one or more thermoplastic polymer(s) and/or one or more filler(s), and/or one or more additive(s) (3c) a finishing layer consisting of one or more silicone resin(s) and optionally one or more thermoplastic polymer(s), and/or one or more filler(s), and/or one or more additive(s), and/or flakes; its manufacturing process, a culinary article or a cooking appliance comprising it.
Description
Le domaine de l’invention est celui des articles culinaires revêtus sur une de leurs faces par un revêtement et plus précisément, les revêtements à base de résine silicone de ces articles.The field of the invention is that of culinary articles coated on one of their faces with a coating and more precisely, the silicone resin-based coatings of these articles.
Dans le domaine des articles culinaires, les revêtements à base de fluoropolymères et en particulier de polytétrafluoroéthylène (PTFE) sont connus du grand public pour leurs propriétés d’anti-adhésivité et de résistance à la température.In the field of culinary articles, coatings based on fluoropolymers and in particular polytetrafluoroethylene (PTFE) are known to the general public for their non-stick and temperature resistance properties.
Cependant, ces revêtements présentent une faible résistance mécanique.However, these coatings have low mechanical resistance.
La demande WO 2020 144051 concerne un revêtement à base de fluoropolymères dont la résistance mécanique à l’abrasion est améliorée par l’intégration de charges organiques (SiC) et minérales (Al2O3) dans les couches de primaires et de finition du revêtement.Application WO 2020 144051 relates to a coating based on fluoropolymers whose mechanical resistance to abrasion is improved by the integration of organic (SiC) and mineral (Al 2 O 3 ) fillers in the primer and finishing layers of the coating .
Le gain de performances atteint concernant la résistance mécanique est satisfaisant mais toujours pas optimal.The performance gain achieved regarding mechanical resistance is satisfactory but still not optimal.
Les revêtements à base de fluoropolymères sont destinés, en premier lieu, aux poêles et casseroles mais d’autres applications peuvent être envisagées dans le domaine de la moulerie (moules, plats à gâteaux, gaufriers etc) ou du petit équipement domestique (cuiseurs à riz, cuves de friteuse, crêpières électriques) du fait de leur emboutissabilité.Fluoropolymer-based coatings are primarily intended for frying pans and saucepans, but other applications can be considered in the field of mold making (molds, cake dishes, waffle irons, etc.) or small domestic equipment (rice cookers). , fryer tanks, electric crepe makers) due to their drawability.
Une alternative aux revêtements PTFE consiste à utiliser des revêtements dits « céramiques », mis au point via le procédé sol-gel et l’utilisation d’orthosilicate de tétraéthyle (EP 2 806 776 B1). Ces revêtements ont pour particularité d’être durs et résistants à l’usure mécanique mais présentent un comportement cassant et une anti-adhésivité moindre comparé aux revêtements à base de fluoropolymères.An alternative to PTFE coatings consists of using so-called “ceramic” coatings, developed via the sol-gel process and the use of tetraethyl orthosilicate (EP 2 806 776 B1). These coatings have the particularity of being hard and resistant to mechanical wear but exhibit brittle behavior and less anti-adhesiveness compared to coatings based on fluoropolymers.
En outre, ces revêtements sont peu adaptés à la moulerie et au petit équipement domestique du fait de leur manque d’emboutissabilité.In addition, these coatings are unsuitable for mold making and small domestic equipment due to their lack of drawability.
Dans le domaine de la moulerie (grand public ou industrielle), les revêtements à base de fluoropolymères ne sont pas aussi répandus car les contraintes de résistance à la température sont moins élevées (max 220°C) et permettent l’utilisation d’autres types de revêtements, tels que ceux en silicone.In the field of molding (consumer or industrial), fluoropolymer-based coatings are not as widespread because the temperature resistance constraints are lower (max 220°C) and allow the use of other types coatings, such as silicone ones.
Les résines silicones pures sont décrites comme anti-adhésives et résistantes à des températures supérieures à 220-230°C. En revanche, elles sont considérées comme peu adhérentes au substrat.Pure silicone resins are described as non-stick and resistant to temperatures above 220-230°C. On the other hand, they are considered to have little adhesion to the substrate.
A l’inverse, les résines silicones-polyesters sont très répandues dans la moulerie car elles sont anti-adhésives tout en étant adhérentes au substrat et compatibles avec des procédés d’emboutissage. Néanmoins, elles se dégradent à des températures supérieures à 230°C. En effet, la plage de température d’usage des articles culinaires se situe entre 50 et 250°C et il n’est pas surprenant de monter à des températures de 300°C voire 350°C dans le cas d’articles avec des fonds induction. Leur utilisation n’est donc pas compatible avec les températures d’usage dans le domaine des articles culinaires.Conversely, silicone-polyester resins are very widespread in moldmaking because they are non-stick while being adherent to the substrate and compatible with stamping processes. However, they degrade at temperatures above 230°C. Indeed, the temperature range for use of culinary items is between 50 and 250°C and it is not surprising to reach temperatures of 300°C or even 350°C in the case of items with bases. induction. Their use is therefore not compatible with the temperatures used in the field of culinary articles.
La présente invention traite la problématique technique de l’amélioration de la résistance à la rayure et à l’écaillage des revêtements silicone, grâce à la réalisation d’une sous couche en contact avec le substrat métallique à base de mélanges de polymères thermoplastiques et/ ou thermostables à propriétés thermo-mécaniques élevées.The present invention addresses the technical problem of improving the resistance to scratching and chipping of silicone coatings, thanks to the production of an underlayer in contact with the metal substrate based on mixtures of thermoplastic polymers and/or or thermostable with high thermo-mechanical properties.
Pour remédier améliorer de manière significative la résistance à la rayure des revêtements silicone, les inventeurs ont montré qu’il était possible de réaliser une sous couche macro-poreuse avec une formulation adaptée de résine thermofusible pulvérisée par projection thermique sur un substrat métallique sans pré chauffe supérieure 100°C, puis d’appliquer directement la ou les couches de revêtements silicone liquides par pulvérisation pneumatique classique. La présence de charges de renfort (alumine, carbure de silicium etc.) est également envisagée dans la sous couche.To significantly improve the scratch resistance of silicone coatings, the inventors have shown that it is possible to produce a macro-porous underlayer with a suitable formulation of hot-melt resin sprayed by thermal spraying onto a metal substrate without preheating. above 100°C, then directly apply the layer(s) of liquid silicone coatings by conventional pneumatic spraying. The presence of reinforcing fillers (alumina, silicon carbide, etc.) is also considered in the underlayer.
La réalisation de ce « composite » avec un ancrage fort du silicone dans la matrice de la sous couche polymérique, procure un revêtement final aux propriétés mécaniques fortement améliorées.The production of this “composite” with strong anchoring of the silicone in the matrix of the polymeric underlayer provides a final coating with greatly improved mechanical properties.
Ce revêtement a d’excellentes performances en adhérence grâce à une bonne cohésion entre la première couche à base de PEEK et les couches du revêtement.This coating has excellent adhesion performance thanks to good cohesion between the first PEEK-based layer and the layers of the coating.
Cette invention permet la réalisation d’une couche globale d’épaisseur importante sans provoquer de fissuration, de faïençage.This invention allows the production of an overall layer of significant thickness without causing cracking or crazing.
Il présente une excellente résistance à la rayure et à l’impact mécanique.It has excellent resistance to scratches and mechanical impact.
Cette invention permet d’obtenir d’excellentes performances anti-rayure, tout en conservant un procédé avec une seule cuisson finale, ce qui le rend industrialisable économiquement.This invention makes it possible to obtain excellent anti-scratch performance, while maintaining a process with a single final firing, which makes it economically industrializable.
La résistance à la rayure et aux impacts s’en trouve largement augmentée, l’utilisation d’ustensiles métalliques ne provoquera pas de dommages majeurs.Resistance to scratches and impacts is greatly increased; the use of metal utensils will not cause major damage.
Le consommateur possèdera donc un article plus durable, avec un revêtement prévenant plus efficacement le contact direct des aliments avec le substrat (gain en durabilité de performances anti adhésives, gain en innocuité dans le cas du contact avec l’aluminium, gain esthétique…).The consumer will therefore have a more durable item, with a coating that more effectively prevents direct contact of food with the substrate (gain in durability of non-stick performance, gain in safety in the case of contact with aluminum, aesthetic gain, etc.).
Le procédé, sans pré-chauffe ni sèche à haute température, et avec une seule cuisson finale à une température inférieure à 400°C, est peu coûteux et robuste.The process, without preheating or drying at high temperature, and with a single final firing at a temperature below 400°C, is inexpensive and robust.
Le revêtement, plus robuste face aux sollicitations mécaniques, présentera donc également une durabilité augmentée en termes d’anti-adhérence, de non tachage, de résistance à la corrosion.The coating, more robust in the face of mechanical stress, will therefore also have increased durability in terms of anti-adhesion, non-staining and corrosion resistance.
Le brevet EP 2 319 631 décrit la mise au point d’un revêtement bicouches à base de résine silicone couplée à un matériau thermoplastique haute température entre 0,5 et 20 % (couche de base) permettant d’obtenir un revêtement résistant mécaniquement, adhérent au substrat et anti-adhésif. La nature du thermoplastique varie entre la couche de base (PEEK) et celle de finition (PPS) et celui-ci est principalement situé dans la couche de base pour assurer l’adhérence au substrat. Ce brevet ne décrit pas d’indicateur de température.Patent EP 2 319 631 describes the development of a two-layer coating based on silicone resin coupled with a high temperature thermoplastic material between 0.5 and 20% (base layer) making it possible to obtain a mechanically resistant, adherent coating to the substrate and non-stick. The nature of the thermoplastic varies between the base layer (PEEK) and the finish layer (PPS) and it is mainly located in the base layer to ensure adhesion to the substrate. This patent does not describe a temperature indicator.
La demande US 2022/0073785 propose une architecture de revêtement silicone/thermoplastique bicouche beaucoup plus concentrée en matériau thermoplastique et ne décrit pas non plus l’intégration d’un indicateur coloré à base de pigments thermochromes.Application US 2022/0073785 proposes a two-layer silicone/thermoplastic coating architecture that is much more concentrated in thermoplastic material and does not describe the integration of a colored indicator based on thermochromic pigments either.
Un premier objet de l’invention concerne un élément de cuisson revêtu (1) pour article culinaire ou appareil électrique de cuisson, comportant un substrat métallique (2) revêtu sur au moins une face (2a) par au moins les couches suivantes et dans cet ordre à partir du substrat métallique (2) :A first object of the invention relates to a coated cooking element (1) for a culinary article or electrical cooking appliance, comprising a metal substrate (2) coated on at least one face (2a) with at least the following layers and in this order from the metal substrate (2):
(3a) sous-couche dure poreuse constituée d’une ou plusieurs polyétherarylcétones (PEAK) et leurs mélanges, éventuellement de charges, éventuellement moins de 3 % en poids d’additifs par rapport au poids de ladite sous-couche dure et éventuellement moins de 3 % en poids d’agent(s) colorant(s) par rapport au poids de ladite sous-couche dure,(3a) porous hard undercoat consisting of one or more polyetheraryl ketones (PEAK) and their mixtures, optionally fillers, optionally less than 3% by weight of additives relative to the weight of said hard undercoat and optionally less than 3% by weight of coloring agent(s) relative to the weight of said hard underlayer,
(3b) éventuellement, une ou plusieurs couche(s) intermédiaire(s) constituée(s) d’un ou plusieurs agent(s) colorant(s) et éventuellement
- d’une ou plusieurs résine(s) silicone, et/ou
- d’un ou plusieurs polymère(s) thermoplastique(s) et/ou,
- d’une ou plusieurs charge(s), et/ou
- d’un ou plusieurs additif(s)
- one or more silicone resin(s), and/or
- one or more thermoplastic polymer(s) and/or,
- one or more load(s), and/or
- one or more additive(s)
(3c) une couche de finition constituée d’une ou plusieurs résine(s) silicone et éventuellement
- d’un ou plusieurs polymère(s) thermoplastique(s), et/ou
- d’une ou plusieurs charge(s), et/ou
- d’un ou plusieurs additif(s), et/ou
- de paillettes.
- one or more thermoplastic polymer(s), and/or
- one or more load(s), and/or
- one or more additive(s), and/or
- glitter.
Un autre objet de l’invention concerne un procédé de fabrication d’un élément de cuisson revêtu (1) selon l’invention comprenant les étapes successives suivantes :Another object of the invention relates to a method of manufacturing a coated cooking element (1) according to the invention comprising the following successive steps:
a) une étape de fourniture d’un support (2) métallique, comprenant deux faces opposées ;a) a step of providing a metal support (2), comprising two opposite faces;
b) de manière optionnelle, une étape de traitement de la face (2a) du support (2), pour obtenir une face (2a) traitée favorisant l’adhérence d’une sous-couche dure (3a) sur le support (2) ;b) optionally, a step of treating the face (2a) of the support (2), to obtain a treated face (2a) favoring the adhesion of a hard underlayer (3a) on the support (2) ;
c) une étape de réalisation d’une sous-couche dure (3a) adhérente sur ladite face intérieure (2a) par pulvérisation thermique, sur ladite face intérieure (2a) d’une poudre ou dispersion d’une ou plusieurs polyétherarylcétones (PEAK) et leurs mélanges, éventuellement de charges, éventuellement moins de 3 % en poids d’additifs et éventuellement moins de 3 % en poids d’agent(s) colorant(s) par rapport au poids de ladite sous-couche dure (3a) ;c) a step of producing a hard underlayer (3a) adherent to said interior face (2a) by thermal spraying, on said interior face (2a) of a powder or dispersion of one or more polyetheraryl ketones (PEAK) and their mixtures, optionally of fillers, optionally less than 3% by weight of additives and optionally less than 3% by weight of coloring agent(s) relative to the weight of said hard underlayer (3a);
d) éventuellement séchage et/ou cuissond) possibly drying and/or cooking
e) éventuellement application de la ou des couche(s) (3ab) et/ou d’une ou plusieurs couche(s) intermédiaire(s) (3b) ;e) possibly application of the layer(s) (3ab) and/or one or more intermediate layer(s) (3b);
f) application de la couche de finition (3c) ;f) application of the finishing coat (3c);
g) séchage et/ou cuisson cuisson.g) drying and/or cooking cooking.
Un autre objet de l’invention concerne un article culinaire (100) comprenant un élément de cuisson revêtu (1) selon l’invention.Another object of the invention relates to a culinary article (100) comprising a coated cooking element (1) according to the invention.
Un autre objet de l’invention concerne un appareil électrique de cuisson (200) comportant un élément de cuisson revêtu (1) selon l’invention et une source de chauffage (210) configurée pour chauffer ledit élément de cuisson revêtu (1).Another object of the invention relates to an electric cooking appliance (200) comprising a coated cooking element (1) according to the invention and a heating source (210) configured to heat said coated cooking element (1).
Par le terme « couche », il faut comprendre au sens de la présente invention une couche continue ou discontinue. Une couche continue (ou appelée également couche monolithique) est un tout unique formant un aplat total recouvrant complètement la surface sur laquelle elle est posée.The term “layer” means, within the meaning of the present invention, a continuous or discontinuous layer. A continuous layer (or also called a monolithic layer) is a single whole forming a total flat surface completely covering the surface on which it is placed.
On entend par « discontinue » une couche qui n’est pas homogène en épaisseur sur toute la surface sur laquelle elle est déposée. Le recouvrement peut être inexistant à certains endroits.By “discontinuous” we mean a layer which is not uniform in thickness over the entire surface on which it is deposited. Coverage may be non-existent in some areas.
On entend par « couche de base », « couche primaire », « couche d’accroche » ou « primaire d’accroche » toutes les couches de la première couche appliquée directement sur le support (il est préférable que cette couche soit bien adhérente au support et apporte toutes ses propriétés mécaniques au revêtement : dureté, résistance à la rayure) à la dernière couche avant la première couche de décor.The term “base coat”, “primer coat”, “adhesion layer” or “primer” means all the layers of the first layer applied directly to the support (it is preferable that this layer adheres well to the support and brings all its mechanical properties to the coating: hardness, scratch resistance) in the last layer before the first decorative layer.
On entend par « couche de finition » ou « finish » une couche de surface continue et transparente, cette couche laissant une visibilité parfaite de la couche de décor tout en la protégeant d’agressions mécaniques et conférant au revêtement ses propriétés antiadhérentes.By “finishing layer” or “finish” we mean a continuous and transparent surface layer, this layer leaving perfect visibility of the decorative layer while protecting it from mechanical attack and giving the coating its non-stick properties.
De préférence, la dernière couche de finition est destinée à être en contact avec les aliments.Preferably, the last finishing coat is intended to be in contact with food.
On entend par « décor » ou « couche de décor » une ou plusieurs couches continues ou discontinues comprenant une composition pigmentaire. Le décor peut se présenter sous la forme d’un ou plusieurs motifs, d’une ou plusieurs couleurs. Un décor est visible pour l’utilisateur distinctement à l’œil nu et à distance classique d’utilisation de l’article ménager.By “decor” or “decor layer” is meant one or more continuous or discontinuous layers comprising a pigment composition. The decor can be in the form of one or more patterns, one or more colors. A decor is clearly visible to the user with the naked eye and at a normal distance from which the household item is used.
On entend par « couches chevauchantes » des couches superposées partiellement ou complètement superposées. Ces couches peuvent se présenter sous forme de motifs partiellement chevauchants, par exemple des disques concentriques.The term “overlapping layers” means partially or completely superimposed layers. These layers can be in the form of partially overlapping patterns, for example concentric disks.
On entend par « couches adjacentes » des couches non superposées. Ces couches peuvent se présenter sous forme de motifs identiques ou différents non superposés, de préférence répartis uniformément.“Adjacent layers” means non-overlapping layers. These layers can be in the form of identical or different non-superimposed patterns, preferably uniformly distributed.
On entend par « composition pigmentaire de référence de température » une composition comprenant un pigment qui à une température donnée, permet d’indiquer à l’utilisateur que la température d’utilisation optimale est atteinte. Cette indication se fait par comparaison des couleurs de la composition pigmentaire thermochrome et de la composition pigmentaire de référence de température. Soit la température d’utilisation optimale est atteinte lorsque les couleurs sont identiques, soit la température d’utilisation optimale est atteinte lorsque les couleurs sont visuellement très différentes.The term “temperature reference pigment composition” means a composition comprising a pigment which, at a given temperature, makes it possible to indicate to the user that the optimal use temperature has been reached. This indication is made by comparing the colors of the thermochromic pigment composition and the temperature reference pigment composition. Either the optimal use temperature is reached when the colors are identical, or the optimal use temperature is reached when the colors are visually very different.
La « composition pigmentaire de référence de température » peut comprendre un pigment qui présente :The “temperature reference pigment composition” may include a pigment which has:
- la même couleur que la composition pigmentaire thermochrome,à la température d’utilisation optimale,- the same color as the thermochrome pigment composition , at the optimal use temperature,
* soit parce que ce pigment présente à température ambiante la même couleur que la composition pigmentaire thermochrome à la température d’utilisation optimale,et ne change pas de couleur avec la température,* either because this pigment has the same color at room temperature as the thermochromic pigment composition at the optimal temperature of use , and does not change color with temperature,
* soit parce que ce pigment présente à température ambiante une couleur différente de celle de la composition pigmentaire thermochrome qui évolue jusqu’à la même couleur que la composition pigmentaire thermochrome à la température d’utilisation optimale,* either because this pigment presents at room temperature a color different from that of the thermochromic pigment composition which evolves to the same color as the thermochromic pigment composition at the optimal use temperature,
- une couleur très différente de celle de la composition pigmentaire thermochrome à la température d’utilisation optimale, que ce pigment change de couleur ou pas avec l’évolution de la température.- a color very different from that of the thermochromic pigment composition at the optimal temperature of use, whether this pigment changes color or not with the evolution of the temperature.
La température d’utilisation optimale peut être atteinte lorsque la couleur de la composition pigmentaire de référence de température correspond à une couleur indiquée dans le guide d’utilisation de l’article ménager comprenant le revêtement de l’invention ou à une couleur indiquée sur une échelle de couleurs fournie à l’utilisateur avec ledit article.The optimal use temperature can be reached when the color of the temperature reference pigment composition corresponds to a color indicated in the user guide for the household item comprising the coating of the invention or to a color indicated on a color scale provided to the user with said article.
La composition pigmentaire de référence de température est thermochrome ou thermostable.The temperature reference pigment composition is thermochromic or thermostable.
La composition pigmentaire de référence de température peut être par exemple une composition pigmentaire de référence de température de cuisson ou d’indication de risque de surchauffe.The temperature reference pigment composition may for example be a cooking temperature reference pigment composition or an indication of the risk of overheating.
La présente invention présente au moins l’un des avantages suivants :The present invention has at least one of the following advantages:
- le revêtement selon l’invention présente une fonctionnalité thermochrome avec une visibilité marquée, un changement de couleur contrasté sur une plage de températures ciblée et centrée, par exemple autour des températures de cuisson des aliments pour un appareil culinaire ;- the coating according to the invention has a thermochromic functionality with marked visibility, a contrasting color change over a targeted and centered temperature range, for example around the cooking temperatures of food for a culinary appliance;
- le revêtement selon l’invention peut fournir un bon contrôle de la température lors de la cuisson des aliments, ce qui est nécessaire pour des raisons sanitaires et gustatives, mais aussi de sécurité et pour limiter les surchauffes ponctuelles fragilisant le revêtement ;- the coating according to the invention can provide good temperature control when cooking food, which is necessary for health and taste reasons, but also for safety and to limit occasional overheating weakening the coating;
- la composition pigmentaire thermochrome présente une réversibilité de ses propriétés thermochromes c'est-à-dire qu’après un changement de couleur sous l’action de la chaleur le composé revient à son état initial, et à sa couleur initiale, lorsque la température diminue ; ce cycle de changement de couleur (réversibilité) peut être répété à l’infini ;- the thermochromic pigment composition has reversibility of its thermochromic properties, that is to say that after a change of color under the action of heat the compound returns to its initial state, and to its initial color, when the temperature decreases ; this cycle of color change (reversibility) can be repeated infinitely;
- le revêtement selon l’invention présente une stabilité thermique importante lors des élévations de températures, il est stable jusqu’à environ 450°C.- the coating according to the invention has significant thermal stability during temperature rises, it is stable up to approximately 450°C.
Par l’expression « semi-conducteur thermochrome », il faut comprendre au sens de la présente invention, un composé minéral ou organique, qui présente un changement réversible de coloration lors d'une élévation de température. Le caractère thermochrome progressif et réversible de ces composés semi-conducteurs est lié à la diminution de la largeur de la bande interdite du semi-conducteur à cause de la dilatation du matériau. En effet, la périodicité du réseau d’anions et de cations conduit au rassemblement des niveaux d’énergie en bandes d’énergie. La bande d’énergie remplie de plus haute énergie est appelée bande de valence et la bande d’énergie vide de plus basse énergie est appelée bande de conduction. Entre ces deux bandes, il existe une bande interdite appelée gap. La couleur d’un matériau semi-conducteur peut provenir de la présence d’un transfert de charge qui correspond au passage d’un électron soit d’une bande de valence à une bande conduction sur un même atome, soit communément de l’orbitale d’un anion vers l’orbitale d’un cation (absorption photonique interatomique).By the expression “thermochromic semiconductor”, it is necessary to understand, within the meaning of the present invention, a mineral or organic compound, which exhibits a reversible change in coloring upon an increase in temperature. The progressive and reversible thermochromic character of these semiconductor compounds is linked to the reduction in the width of the bandgap of the semiconductor due to the expansion of the material. Indeed, the periodicity of the network of anions and cations leads to the gathering of energy levels into energy bands. The higher energy filled energy band is called the valence band and the lower energy empty energy band is called the conduction band. Between these two bands, there is a forbidden band called gap. The color of a semiconductor material can come from the presence of a charge transfer which corresponds to the passage of an electron either from a valence band to a conduction band on the same atom, or commonly from the orbital from an anion towards the orbital of a cation (interatomic photon absorption).
Dans les domaines d'applications envisagées pour la présente invention, les conditions optimales sont atteintes lorsque le revêtement atteint une température adaptée à la cuisson des aliments, de préférence comprise entre 100 et 250°C.In the fields of application envisaged for the present invention, the optimal conditions are reached when the coating reaches a temperature suitable for cooking food, preferably between 100 and 250°C.
Par « pigment ou composition pigmentaire thermochrome », il faut comprendre au sens de la présente invention, un pigment ou une composition pigmentaire qui change de couleur en fonction de la température dans un domaine de température donné, ce changement étant réversible. Ce changement de couleur est visible par l’utilisateur à l’œil nu et à distance d’utilisation classique.By “thermochromic pigment or pigment composition”, within the meaning of the present invention, is meant a pigment or a pigment composition which changes color as a function of the temperature in a given temperature range, this change being reversible. This color change is visible to the user with the naked eye and at a normal operating distance.
On entend par « pigment thermostable » un pigment qui ne présente pas de changement de couleur lorsqu’il est soumis à une élévation de température dans un domaine de température donné ou qui présente un changement de teinte lorsqu’il est soumis à une élévation de température dans un domaine de température donné tellement faible qu’il n’est pas visible par l’utilisateur à l’œil nu et à distance d’utilisation classique.The term “thermo-stable pigment” means a pigment which does not exhibit a change in color when subjected to an increase in temperature in a given temperature range or which exhibits a change in color when subjected to an increase in temperature. in a given temperature range so low that it is not visible to the user with the naked eye and at a conventional use distance.
De préférence, les pigments thermostables présentent un écart de couleur ΔE* entre 25°C et 200°C inférieur à 10, ΔE* étant défini par la formule CIE1976 dans l’espace colorimétrique CIELAB :Preferably, heat-stable pigments have a color difference ΔE* between 25°C and 200°C of less than 10, ΔE* being defined by the CIE1976 formula in the CIELAB color space:
L1*, a1* et b1* caractérisant les valeurs L*a*b dudit composé à température ambianteL 1 *, a 1 * and b 1 * characterizing the L*a*b values of said compound at room temperature
L2*, a2* et b2* caractérisant les valeurs L*a*b dudit composé à 200°C.L 2 *, a 2 * and b 2 * characterizing the L*a*b values of said compound at 200°C.
Par « les couleurs sont identiques » on entend indistingables par l’utilisateur à l’œil nu et à distance d’utilisation classique.By “the colors are identical” we mean indistinguishable by the user with the naked eye and at a conventional use distance.
Par l’expression « article culinaire », il faut comprendre au sens de la présente invention un objet destiné à cuisiner. Pour ce faire, il est destiné à recevoir un traitement thermique.By the expression “culinary article”, within the meaning of the present invention, we must understand an object intended for cooking. To do this, it is intended to receive heat treatment.
Par l’expression « objet destiné à recevoir un traitement thermique », il faut comprendre au sens de la présente invention un objet qui sera chauffé par un système extérieur de chauffage tels que des poêles, des casseroles, des sauteuses, des woks, des grilles de barbecues et qui est apte à transmettre l'énergie calorifique apportée par ce système extérieur de chauffage à un matériau ou aliment au contact dudit objet.By the expression "object intended to receive a heat treatment", it is necessary to understand within the meaning of the present invention an object which will be heated by an external heating system such as frying pans, saucepans, sauté pans, woks, grills barbecues and which is capable of transmitting the heat energy provided by this external heating system to a material or food in contact with said object.
Par l’expression « appareil électrique de cuisson », il faut comprendre au sens de la présente invention un objet chauffant possédant son propre système de chauffage tels que crêpière électrique, appareil électrique à raclette, appareil électrique à fondue, grill électrique, plancha électrique, cuiseur électrique, machine à pain, appareil électrique de cuisson sous pression.By the expression "electric cooking appliance", within the meaning of the present invention, we must understand a heating object having its own heating system such as electric crepe maker, electric raclette appliance, electric fondue appliance, electric grill, electric plancha, electric cooker, bread maker, electric pressure cooking appliance.
On entend par « revêtement », l’ensemble des couches adhérent au substrat métallique et recouvrant ce substrat.By “coating”, we mean all of the layers adhering to the metal substrate and covering this substrate.
On entend par « revêtement à base de résine silicone » un revêtement qui comprend une ou plusieurs résine(s) silicone dans une ou plusieurs de ses couches.The term “silicone resin-based coating” means a coating which comprises one or more silicone resin(s) in one or more of its layers.
On entend par « diamètre équivalent des pores » le diamètre de la sphère ayant le même volume que le pore considéré.By “equivalent pore diameter” is meant the diameter of the sphere having the same volume as the pore considered.
On entend par « diamètre moyen équivalent des pores » la moyenne des diamètres équivalents des pores.By “equivalent average pore diameter” is meant the average of the equivalent pore diameters.
On entend par « diamètre médian équivalent des pores » la médiane des diamètres équivalents des pores : 50 % des pores ont un diamètre équivalent inférieur à ce diamètre et 50 % un diamètre équivalent supérieur.By “equivalent median diameter of the pores” is meant the median of the equivalent diameters of the pores: 50% of the pores have an equivalent diameter less than this diameter and 50% an equivalent diameter greater.
Dans la présente invention, les % en poids sont exprimés en poids sec, c’est-à-dire sans solvant.In the present invention, the % by weight are expressed in dry weight, that is to say without solvent.
L’invention concerne un élément de cuisson revêtu (1) pour article culinaire ou appareil électrique de cuisson, comportant un substrat métallique (2) revêtu sur au moins une face (2a) par au moins les couches suivantes et dans cet ordre à partir du substrat métallique (2) :The invention relates to a coated cooking element (1) for a culinary article or electrical cooking appliance, comprising a metal substrate (2) coated on at least one face (2a) with at least the following layers and in this order from the metal substrate (2):
(3a) sous-couche dure poreuse constituée d’une ou plusieurs polyétherarylcétones (PEAK) et leurs mélanges, éventuellement de charges, éventuellement moins de 3 % en poids d’additifs par rapport au poids de ladite sous-couche dure et éventuellement moins de 3 % en poids d’agent(s) colorant(s) par rapport au poids de ladite sous-couche dure,(3a) porous hard undercoat consisting of one or more polyetheraryl ketones (PEAK) and their mixtures, optionally fillers, optionally less than 3% by weight of additives relative to the weight of said hard undercoat and optionally less than 3% by weight of coloring agent(s) relative to the weight of said hard underlayer,
(3b) éventuellement, une ou plusieurs couche(s) intermédiaire(s), de préférence deux, constituée(s) d’un ou plusieurs agent(s) colorant(s) et éventuellement
- d’une ou plusieurs résine(s) silicone, et/ou
- d’un ou plusieurs polymère(s) thermoplastique(s) et/ou,
- d’une ou plusieurs charge(s), et/ou
- d’un ou plusieurs additif(s)
- one or more silicone resin(s), and/or
- one or more thermoplastic polymer(s) and/or,
- one or more load(s), and/or
- one or more additive(s)
(3c) une couche de finition constituée d’une ou plusieurs résine(s) silicone et éventuellement
- d’un ou plusieurs polymère(s) thermoplastique(s), et/ou
- d’une ou plusieurs charge(s), et/ou
- d’un ou plusieurs additif(s), et/ou
- de paillettes.
- one or more thermoplastic polymer(s), and/or
- one or more load(s), and/or
- one or more additive(s), and/or
- glitter.
Le revêtement de l’élément de cuisson (1) selon l’invention ne comprend pas de polymère fluoré.The coating of the cooking element (1) according to the invention does not comprise fluoropolymer.
L’au moins une face revêtue (2a) est donc une face de cuisson. Autrement dit, le revêtement de l’élément de cuisson (1) selon l’invention est destiné à être en contact avec les aliments.The at least one coated face (2a) is therefore a cooking face. In other words, the coating of the cooking element (1) according to the invention is intended to be in contact with the food.
Avantageusement, le ou les polyaryléthercétones (PAEK) est(sont) choisi(s) dans le groupe constitué de : polyethercétones (PEK), polyetherethercetone (PEEK), polyethercétonecétones (PEKK), polyetherethercétonecétones (PEEKK) et polyethercétoneethercétonecétones (PEKEKK), de manière particulièrement préférée est(sont) des PEEK.Advantageously, the polyaryletherketone(s) (PAEK) is(are) chosen from the group consisting of: polyetherketones (PEK), polyetheretherketone (PEEK), polyetherketoneketones (PEKK), polyetheretherketoneketones (PEEKK) and polyetherketoneetherketoneketones (PEKEKK), so as to particularly preferred is(are) PEEK.
De préférence, l’épaisseur moyenne de la sous-couche dure (3a) est supérieure à 5 µm, de manière encore préférée supérieure à 15 µm, de manière particulièrement préférée comprise entre 20 et 50 µm. Cette moyenne est par exemple la moyenne d’au moins 10 mesures, de préférence 15 mesures, d’épaisseur en 10, respectivement 15, endroits aléatoires.Preferably, the average thickness of the hard sublayer (3a) is greater than 5 µm, more preferably greater than 15 µm, particularly preferably between 20 and 50 µm. This average is for example the average of at least 10 measurements, preferably 15 measurements, of thickness in 10, respectively 15, random locations.
Avantageusement, le diamètre moyen équivalent des pores dans la sous-couche dure (3a) est supérieur à 5 µm.Advantageously, the equivalent average diameter of the pores in the hard sublayer (3a) is greater than 5 μm.
Les données de porosité de la sous-couche dure (3a), en particulier la fraction de porosité globale, le diamètre moyen équivalent des pores et le diamètre médian équivalent des pores sont mesurés par micro-tomographie aux rayons X via une source synchrotron.The porosity data of the hard sublayer (3a), especially the overall porosity fraction, the equivalent mean pore diameter and the equivalent mean pore diameter are measured by X-ray micro-tomography via a synchrotron source.
De préférence, le diamètre moyen équivalent des pores de la sous-couche dure (3a) est supérieur à 8 µm, de préférence encore supérieur à 10 µm.Preferably, the equivalent average diameter of the pores of the hard sublayer (3a) is greater than 8 µm, more preferably greater than 10 µm.
De préférence, le diamètre médian équivalent des pores de la sous-couche dure (3a) est supérieur à 6 µm, de manière encore préférée supérieur à 7 µm, de préférence encore supérieur à 8 µm.Preferably, the equivalent median diameter of the pores of the hard sublayer (3a) is greater than 6 µm, more preferably greater than 7 µm, more preferably greater than 8 µm.
De préférence, plus de 30 %, de manière encore préférée plus de 40 %, de manière particulièrement préférée plus de 50 % des pores en nombre dans la sous-couche dure (3a) présentent un diamètre équivalent moyen ≤10 µm.Preferably, more than 30%, more preferably more than 40%, particularly preferably more than 50% of the pores in number in the hard sublayer (3a) have an average equivalent diameter ≤10 µm.
De préférence, plus de 20 %, de manière encore préférée plus de 30 % des pores en nombre dans la sous-couche dure (3a) présentent un diamètre équivalent moyen >10 µm et ≤20 µm.Preferably, more than 20%, more preferably more than 30% of the pores in number in the hard sublayer (3a) have an average equivalent diameter >10 µm and ≤20 µm.
De préférence, plus de 60 %, de manière encore préférée plus de 70 %, de manière particulièrement préférée plus de 80 % des pores en nombre dans la sous-couche dure (3a) présentent un diamètre équivalent moyen ≤20 µm.Preferably, more than 60%, more preferably more than 70%, particularly preferably more than 80% of the pores in number in the hard sublayer (3a) have an average equivalent diameter ≤20 µm.
De préférence, plus de 5 %, de manière encore préférée plus de 7 %, de manière particulièrement préférée plus de 10 % des pores en nombre dans la sous-couche dure (3a) présentent un diamètre équivalent moyen > 20 µm et ≤30 µm.Preferably, more than 5%, more preferably more than 7%, particularly preferably more than 10% of the pores in number in the hard sublayer (3a) have an average equivalent diameter > 20 µm and ≤30 µm .
De préférence, des pores en nombre dans la sous-couche dure (3a) présentent un diamètre équivalent des pores supérieur à 30 µm, de préférence au moins 1 % des pores en nombre dans la sous-couche dure (3a) présentent un diamètre équivalent des pores supérieur à 30 µm.Preferably, a number of pores in the hard sub-layer (3a) have an equivalent pore diameter greater than 30 µm, preferably at least 1% of the number of pores in the hard sub-layer (3a) have an equivalent diameter. pores greater than 30 µm.
De préférence, la sous-couche dure (3a) présente une rugosité de surface Ra comprise entre 5 μm et 100 μm, de façon encore préférée comprise entre 10 µm et 60 µm.Preferably, the hard sublayer (3a) has a surface roughness Ra of between 5 μm and 100 μm, more preferably of between 10 μm and 60 μm.
De préférence, la sous-couche dure (3a) présente une surface développée Sdr comprise entre 10 % et 100 %, de préférence entre 30 % et 80 %.Preferably, the hard underlayer (3a) has a developed surface area Sdr of between 10% and 100%, preferably between 30% and 80%.
Avantageusement, l’épaisseur de la couche (3b) est comprise entre 1 µm et 100 µm, de préférence entre 2 µm et 30 µm, de manière particulièrement préférée entre 3 µm et 10 µm.Advantageously, the thickness of the layer (3b) is between 1 µm and 100 µm, preferably between 2 µm and 30 µm, particularly preferably between 3 µm and 10 µm.
Avantageusement, l’épaisseur de la couche (3c) est comprise entre 0,05 µm et 100 µm, de préférence entre 0,08 µm et 20 µm, de manière particulièrement préférée entre 0,1 µm et 10 µm. Dans un mode particulier de réalisation de l’invention, l’épaisseur de la couche (3c) est de 100 nm +/- 5nm.Advantageously, the thickness of the layer (3c) is between 0.05 µm and 100 µm, preferably between 0.08 µm and 20 µm, particularly preferably between 0.1 µm and 10 µm. In a particular embodiment of the invention, the thickness of the layer (3c) is 100 nm +/- 5nm.
Selon un mode de réalisation, l’épaisseur de la couche (3c) est comprise entre 0,1 µm et 2 microns, de préférence entre 0,2 µm et 1,5 µm.According to one embodiment, the thickness of the layer (3c) is between 0.1 µm and 2 microns, preferably between 0.2 µm and 1.5 µm.
Selon un autre mode de réalisation, l’épaisseur de la couche (3c) est comprise entre 10 µm et 100 µm, de préférence entre 20 µm et 85 µm, de manière particulièrement préférée entre 30 µm et 70 µm.According to another embodiment, the thickness of the layer (3c) is between 10 µm and 100 µm, preferably between 20 µm and 85 µm, particularly preferably between 30 µm and 70 µm.
Le revêtement de l’élément de cuisson (1) selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs couche(s) (3ab), facultatives s’intercalant entre la/les couche(s) (3a) et la/les couche(s) (3b) ou entre la/les couche(s) (3a) et la/les couche(s) (3c) constituée(s) d’une ou plusieurs résine(s) silicone et éventuellement
- d’un ou plusieurs polymère(s) thermoplastique(s), et/ou
- d’une ou plusieurs charge(s), et/ou
- d’un ou plusieurs additif(s),
- one or more thermoplastic polymer(s), and/or
- one or more load(s), and/or
- one or more additive(s),
Avantageusement, l’épaisseur de la/des couche(s) (3ab), lorsqu’elle(s) est(sont) présente(s), est comprise entre 0,05 µm et 100 µm, de préférence entre 0,08 µm et 20 µm, de manière particulièrement préférée entre 0,1 µm et 10 µm.Advantageously, the thickness of the layer(s) (3ab), when they are present, is between 0.05 µm and 100 µm, preferably between 0.08 µm and 20 µm, particularly preferably between 0.1 µm and 10 µm.
Avantageusement, la ou les polyétherarylcétones représente(nt) plus de 50 % en poids, de préférence plus de 70 % en poids de la sous-couche dure (3a).Advantageously, the polyetheraryl ketone(s) represent(s) more than 50% by weight, preferably more than 70% by weight, of the hard underlayer (3a).
Avantageusement, la ou les polyétherarylcétones représente(nt) plus de 97 % en poids de la sous-couche dure (3a), le reste étant éventuellement complété jusqu’à 100 % par des additifs.Advantageously, the polyetheraryl ketone(s) represent(s) more than 97% by weight of the hard underlayer (3a), the remainder possibly being supplemented up to 100% by additives.
SUBSTRAT METALLIQUEMETAL SUBSTRATE
Avantageusement, ledit substrat métallique (2), également appelé support, est un substrat en aluminium, en acier inoxydable, en fonte de fer ou d’aluminium, en fer, en titane ou en cuivre.Advantageously, said metal substrate (2), also called support, is a substrate made of aluminum, stainless steel, cast iron or aluminum, iron, titanium or copper.
Par aluminium au sens de la présente invention s’entend d’un métal constitué à 100 % d’aluminium ou d’un alliage d’aluminium.Aluminum within the meaning of the present invention means a metal consisting of 100% aluminum or an aluminum alloy.
Avantageusement, le substrat métallique (2) est un substrat en aluminium, en acier inoxydable ou un substrat métallique multicouches. Le substrat métallique (2) peut être un substrat bicouches ou tri-couches, ces multicouches pouvant être obtenues par exemple par colaminage, par diffusion à chaud sous charge (solid state bonding) ou par frappe (impact bonding) à chaud ou à froid.Advantageously, the metal substrate (2) is an aluminum substrate, stainless steel or a multilayer metal substrate. The metal substrate (2) may be a two-layer or three-layer substrate, these multilayers being obtainable for example by co-lamination, by hot diffusion under load (solid state bonding) or by hot or cold impact bonding.
De préférence, le substrat métallique (2) comprend une alternance de couches en métal et/ou en alliage métallique.Preferably, the metal substrate (2) comprises alternating layers of metal and/or metal alloy.
Selon un mode de réalisation, le substrat métallique (2) est un substrat en alliage d’aluminium, en acier inoxydable ou un substrat métallique multicouches dont la face (2a) est en alliage d’aluminium ou en acier inoxydable.According to one embodiment, the metal substrate (2) is a substrate made of aluminum alloy, stainless steel or a multilayer metal substrate whose face (2a) is made of aluminum alloy or stainless steel.
De préférence, le substrat métallique (2) est un substrat en aluminium.Preferably, the metal substrate (2) is an aluminum substrate.
Avantageusement, l’épaisseur du substrat métallique (2) est comprise entre 0,5 mm et 10 mm.Advantageously, the thickness of the metal substrate (2) is between 0.5 mm and 10 mm.
Avantageusement, la face (2a) du substrat métallique (2) a subi préalablement un traitement de surface permettant d’améliorer l’adhésion du revêtement audit substrat.Advantageously, the face (2a) of the metal substrate (2) has previously undergone a surface treatment making it possible to improve the adhesion of the coating to said substrate.
Selon un mode de réalisation, la surface de la face (2a) du substrat métallique (2) a subi un traitement de surface, le dit traitement de surface étant une attaque chimique, un brossage, une hydratation, un sablage, un grenaillage, un traitement physicochimique de type plasma ou corona ou laser, une activation chimique ou une combinaison de ces différentes techniques.According to one embodiment, the surface of the face (2a) of the metal substrate (2) has undergone a surface treatment, said surface treatment being chemical attack, brushing, hydration, sandblasting, shot peening, physicochemical treatment of plasma or corona or laser type, chemical activation or a combination of these different techniques.
Avantageusement, la rugosité arithmétique moyenne Ra de la surface de la face (2a) du substrat métallique (2) est supérieure ou égale à 1 µm.Advantageously, the arithmetic average roughness Ra of the surface of the face (2a) of the metal substrate (2) is greater than or equal to 1 μm.
La rugosité arithmétique moyenne Ra est mesurée au moyen d’un rugosimètre selon la norme ISO 4287. Ra représente la moyenne arithmétique des écarts à la moyenne. La topographie de surface peut être étudiée notamment avec un profilomètre avec palpeur muni d'un stylet fin équipé d'une pointe en diamant, ou encore avec un appareil de métrologie optique type Altisurf®, dans lequel un capteur confocal chromatique permet une mesure sans contact. L'étude de cette topographie de surface permet de définir la rugosité arithmétique moyenne Ra.The arithmetic average roughness Ra is measured using a roughness meter according to the ISO 4287 standard. Ra represents the arithmetic average of the deviations from the average. The surface topography can be studied in particular with a profilometer with a probe fitted with a fine stylus equipped with a diamond tip, or with an optical metrology device such as Altisurf®, in which a chromatic confocal sensor allows contactless measurement. . The study of this surface topography makes it possible to define the arithmetic average roughness Ra.
RESINES SILICONESILICONE RESINS
Avantageusement, la ou les résine(s) silicone est/sont choisie(s) dans le groupe constitué de résines méthyl silicones et/ou phényl silicones et/ou méthyl-phényl-silicones, résine silicone-polyester (copolymères), résine méthyl-phényl-silicones-polyester (copolymères), résine silicone-alkyde (copolymères), résine silicone modifiée et leurs mélanges.Advantageously, the silicone resin(s) is/are chosen from the group consisting of methyl silicone resins and/or phenyl silicones and/or methyl-phenyl-silicones, silicone-polyester resin (copolymers), methyl-polyester resin (copolymers), phenyl-silicones-polyester (copolymers), silicone-alkyd resin (copolymers), modified silicone resin and mixtures thereof.
Les résines silicone peuvent être obtenues à partir de précurseurs, notamment choisis parmi : un hydrure de silicone, une résine silicone comprenant au moins un groupe vinyle
(-CH=CH2), une résine silicone-polyester (copolymère) comprenant au moins un groupe méthoxy, et/ou une résine silicone-polyester (copolymère) comprenant au moins un groupe éthoxy, et leurs mélanges.The silicone resins can be obtained from precursors, in particular chosen from: a silicone hydride, a silicone resin comprising at least one vinyl group
(-CH=CH 2 ), a silicone-polyester resin (copolymer) comprising at least one methoxy group, and/or a silicone-polyester resin (copolymer) comprising at least one ethoxy group, and mixtures thereof.
Selon un mode de réalisation, la proportion de résine silicone dans la couche (3c) est supérieure ou égale à 20 % en poids par rapport au poids total respectivement de la couche (3c). Selon un autre mode de réalisation, la proportion de résine silicone dans la couche (3c) est supérieure ou égale à 30 % en poids par rapport au poids total respectivement de la couche (3c). Selon encore un autre mode de réalisation, la proportion de résine silicone dans la couche (3c) est supérieure ou égale à 40 % en poids par rapport au poids total respectivement de la couche (3c).According to one embodiment, the proportion of silicone resin in layer (3c) is greater than or equal to 20% by weight relative to the total weight respectively of layer (3c). According to another embodiment, the proportion of silicone resin in layer (3c) is greater than or equal to 30% by weight relative to the total weight respectively of layer (3c). According to yet another embodiment, the proportion of silicone resin in layer (3c) is greater than or equal to 40% by weight relative to the total weight respectively of layer (3c).
Selon un mode de réalisation, la proportion de résine silicone dans la/les couche(s) (3ab) est supérieure ou égale à 20 % en poids par rapport au poids total respectivement de la couche (3ab). Selon un autre mode de réalisation, la proportion de résine silicone dans la/les couche(s) (3ab) est supérieure ou égale à 40 % en poids par rapport au poids total respectivement de la couche (3ab). Selon encore un autre mode de réalisation, la proportion de résine silicone dans la/les couche(s) (3ab) est supérieure ou égale à 50 % en poids par rapport au poids total respectivement de la couche (3ab).According to one embodiment, the proportion of silicone resin in the layer(s) (3ab) is greater than or equal to 20% by weight relative to the total weight respectively of the layer (3ab). According to another embodiment, the proportion of silicone resin in the layer(s) (3ab) is greater than or equal to 40% by weight relative to the total weight respectively of the layer (3ab). According to yet another embodiment, the proportion of silicone resin in the layer(s) (3ab) is greater than or equal to 50% by weight relative to the total weight respectively of the layer (3ab).
POLYMERES THERMOPLASTIQUESTHERMOPLASTIC POLYMERS
Avantageusement, le ou les polymère(s) thermoplastique(s) est/sont choisi(s) dans le groupe constitué de polyethersulfone (PES), polyphenylene ether sulfone (PPSU), polyamideimide (PAI), polyimide (PI), polyetherimide (PEI), et des polybenzymidazole (PBI), polymères à cristaux liquides (LCP), sulfure de polyphenylene (PPS), polyarylether cétone (PAEK) dont polyether cétone (PEK), polyether ether cétone (PEEK), polyether cétone cétone (PEKK), polyether ether cétone cétone (PEEKK), polyether cétone ether cétone cétone (PEKEKK) et leurs mélanges.Advantageously, the thermoplastic polymer(s) is/are chosen from the group consisting of polyethersulfone (PES), polyphenylene ether sulfone (PPSU), polyamideimide (PAI), polyimide (PI), polyetherimide (PEI). ), and polybenzymidazole (PBI), liquid crystal polymers (LCP), polyphenylene sulfide (PPS), polyarylether ketone (PAEK) including polyether ketone (PEK), polyether ether ketone (PEEK), polyether ketone ketone (PEKK), polyether ether ketone ketone (PEEKK), polyether ketone ether ketone ketone (PEKEKK) and mixtures thereof.
Avantageusement, la couche (3c) comprend un ou plusieurs polymère(s) thermoplastique(s), de préférence en une proportion en poids de ladite couche inférieure à 50 %, de préférence à 40 %.Advantageously, the layer (3c) comprises one or more thermoplastic polymer(s), preferably in a proportion by weight of said layer of less than 50%, preferably less than 40%.
Avantageusement, la/les couche(s) (3ab) comprend/comprennent un ou plusieurs polymère(s) thermoplastique(s), de préférence en une proportion en poids de ladite couche inférieure à 50 %, de préférence à 40 %.Advantageously, the layer(s) (3ab) comprises one or more thermoplastic polymer(s), preferably in a proportion by weight of said layer of less than 50%, preferably 40%.
CHARGESEXPENSES
Avantageusement, la ou les charge(s) est/sont choisie(s) dans le groupe constitué des charges céramiques (SiO2, etc.) et/ou minérales et/ou métalliques (Al2O3, TiO2, etc.) et/ou silices hydrophobes et/ou des particules de diamant.Advantageously, the filler(s) is/are chosen from the group consisting of ceramic fillers (SiO 2 , etc.) and/or mineral and/or metallic fillers (Al 2 O 3 , TiO 2 , etc.) and/or hydrophobic silicas and/or diamond particles.
Préférentiellement, la ou les charge(s) est/sont choisie(s) dans le groupe constitué des oxydes métalliques, carbures métalliques, oxy-nitrures métalliques, nitrures métalliques, et leurs mélanges.Preferably, the filler(s) is/are chosen from the group consisting of metal oxides, metal carbides, metal oxy-nitrides, metal nitrides, and their mixtures.
Avantageusement, ledit métal est un métal de transition, comme l’un au moins des éléments choisis parmi B, Ni, Ti, Zr ou Hf.Advantageously, said metal is a transition metal, such as at least one of the elements chosen from B, Ni, Ti, Zr or Hf.
De manière encore préférée, la ou les charge(s) est/sont choisie(s) dans le groupe constitué de l’alumine, le carbure de silicium, le carbure de tungstène, le nitrure de bore, le quartz, et leurs mélanges.Even more preferably, the filler(s) is/are chosen from the group consisting of alumina, silicon carbide, tungsten carbide, boron nitride, quartz, and their mixtures.
Avantageusement, les charges présentes dans la sous-couche (3a) sont des charges dures inorganiques, de préférence des particules de carbures de silicium ou d’alumine ou de zircone ou de graphite, ou de noir de carbone, ou de céramiques, ou d’un ou plusieurs oxyde(s) métallique(s).Advantageously, the fillers present in the sublayer (3a) are hard inorganic fillers, preferably particles of silicon carbides or alumina or zirconia or graphite, or carbon black, or ceramics, or one or more metal oxide(s).
Certaines charges dures inorganiques comme le carbure de silicium, en plus de leurs performances de renfort mécanique, présentent également l’intérêt d’être des charges conductrices donc procurent une excellente conductivité thermique.Certain hard inorganic fillers such as silicon carbide, in addition to their mechanical reinforcement performance, also have the advantage of being conductive fillers and therefore provide excellent thermal conductivity.
L’ajout de ce type de charge permet d’améliorer le rendu culinaire avec une meilleure diffusion de la chaleur du substrat métallique jusqu’aux aliments en contact avec le revêtement.The addition of this type of filler makes it possible to improve the culinary results with better diffusion of heat from the metal substrate to the food in contact with the coating.
Avantageusement, le diamètre moyen d50 des charges est compris entre 0,1 et 50 µm, avantageusement encore entre 5 et 15 µm.Advantageously, the average diameter d50 of the charges is between 0.1 and 50 µm, more advantageously between 5 and 15 µm.
Avantageusement, la proportion de charges dans une couche est comprise entre 0,5 et 30 % en poids sec par rapport au poids total de ladite couche après cuisson, de préférence comprise entre 5 et 20 %.Advantageously, the proportion of fillers in a layer is between 0.5 and 30% by dry weight relative to the total weight of said layer after cooking, preferably between 5 and 20%.
Avantageusement, la proportion de charges dans la couche (3a) est supérieure à 20 % en poids, de préférence supérieure à 30 % en poids, par rapport au poids total de ladite couche.Advantageously, the proportion of fillers in layer (3a) is greater than 20% by weight, preferably greater than 30% by weight, relative to the total weight of said layer.
Avantageusement, la proportion de charges dans la couche (3c) est inférieure à 10 % en poids par rapport au poids total de ladite couche.Advantageously, the proportion of fillers in layer (3c) is less than 10% by weight relative to the total weight of said layer.
Avantageusement, la proportion de charges dans les couches (3a), (3ab), (3b) et (3c) peut être identique ou différente.Advantageously, the proportion of charges in layers (3a), (3ab), (3b) and (3c) can be identical or different.
Avantageusement, la nature des charges dans les couches (3a), (3ab), (3b) et (3c) peut être identique ou différente.Advantageously, the nature of the charges in layers (3a), (3ab), (3b) and (3c) can be identical or different.
AdditifsAdditives
Avantageusement, lesdits additifs sont choisis dans le groupe constitué des agents anti-mousse, agents dispersants, agents mouillants, épaississants, ajusteurs de pH, huiles silicone réactives.Advantageously, said additives are chosen from the group consisting of anti-foaming agents, dispersing agents, wetting agents, thickeners, pH adjusters, reactive silicone oils.
Le ou lesdits agent(s) anti-mousse(s) (est)sont préférentiellement choisi(s) dans le groupe constitué de huiles minérales, diols, hydrocarbures, glycérides, oxyrane, acides gras émulsionnés.Said anti-foaming agent(s) (is) are preferably chosen from the group consisting of mineral oils, diols, hydrocarbons, glycerides, oxyrane, emulsified fatty acids.
Le ou les tensioactif(s) est(sont) préférentiellement choisi(s) dans le groupe constitué d’éther de glycol, alcool éthoxylé à l’exclusion des alkyl phenol éthoxylates (APE), les tensioactifs gemini.The surfactant(s) is(are) preferentially chosen from the group consisting of glycol ether, ethoxylated alcohol excluding alkyl phenol ethoxylates (APE), gemini surfactants.
Le ou les agent(s) dispersant est(sont) préférentiellement choisi(s) dans le groupe constitué des dispersants anioniques comme les dérivés d’acide gras.The dispersing agent(s) is(are) preferentially chosen from the group consisting of anionic dispersants such as fatty acid derivatives.
Lesdits épaississants sont préférentiellement choisis dans le groupe constitué de copolymère base acrylique ou base polyuréthane, cellulose, silice pyrogénée.Said thickeners are preferably chosen from the group consisting of acrylic-based or polyurethane-based copolymer, cellulose, fumed silica.
Lesdits ajusteurs de pH sont préférentiellement choisis dans le groupe constitué des bases de Bronsted : ammoniaque, amines (triéthyl amine, triéthanolamine…), hydroxydes (soude, potasse…), carbonates.Said pH adjusters are preferably chosen from the group consisting of Bronsted bases: ammonia, amines (triethyl amine, triethanolamine, etc.), hydroxides (soda, potash, etc.), carbonates.
Avantageusement, la proportion d’additifs dans la couche (3a) est inférieure à 1 % en poids par rapport au poids total de ladite couche.Advantageously, the proportion of additives in layer (3a) is less than 1% by weight relative to the total weight of said layer.
Avantageusement, la proportion d’additifs dans la couche (3c) est inférieure à 20 % en poids par rapport au poids total de ladite couche.Advantageously, the proportion of additives in layer (3c) is less than 20% by weight relative to the total weight of said layer.
Avantageusement, la proportion d’additifs dans la/les couche(s) (3ab) est inférieure à 20 % en poids par rapport au poids total de ladite couche.Advantageously, the proportion of additives in the layer(s) (3ab) is less than 20% by weight relative to the total weight of said layer.
AGENTS COLORANTSCOLORING AGENTS
Avantageusement, le ou les agent(s) colorant(s) est/sont choisi(s) dans le groupe constitué de pigments thermochromes, pigments thermostables, paillettes, de préférence paillettes hologramme, et leurs mélanges.Advantageously, the coloring agent(s) is/are chosen from the group consisting of thermochromic pigments, thermostable pigments, flakes, preferably hologram flakes, and their mixtures.
De préférence, le ou les pigment(s) thermochrome(s) est/sont choisis dans le groupe constitué de Bi2O3, Fe2O3, V2O5, WO3, CeO2, In2O3, Y1,84Ca0,16Ti1,84V0,16O1,84, AgI, (Bi1-xAx)(V1-yMy)O4avec
- x est égal à 0 ou x est compris de 0,001 à 0,999,
- y est égal à 0 ou y est compris de 0,001 à 0,999,
- A et M sont choisis dans le groupe constitué de l’azote, le phosphore, un métal alcalin, un métal alcalinoterreux, un métal de transition, un métal pauvre, un métalloïde ou un lanthanide,
- A et M sont différents l’un de l’autre.
- x is equal to 0 or x is between 0.001 and 0.999,
- y is equal to 0 or y is included from 0.001 to 0.999,
- A and M are chosen from the group consisting of nitrogen, phosphorus, an alkali metal, an alkaline earth metal, a transition metal, a poor metal, a metalloid or a lanthanide,
- A and M are different from each other.
Sachant que A et M sont différents l’un de l’autre, lorsque :Knowing that A and M are different from each other, when:
- A est un métal alcalin, il peut être choisi parmi Li, Na, K, Rb, Cs,- A is an alkali metal, it can be chosen from Li, Na, K, Rb, Cs,
- M est un métal alcalin, il peut être choisi parmi Li, Na, K, Rb, Cs,- M is an alkali metal, it can be chosen from Li, Na, K, Rb, Cs,
- A est un métal alcalinoterreux, il peut être choisi parmi Be, Mg, Ca, Sr, Ba,- A is an alkaline earth metal, it can be chosen from Be, Mg, Ca, Sr, Ba,
- M est un métal alcalinoterreux, il peut être choisi parmi Be, Mg, Ca, Sr, Ba,- M is an alkaline earth metal, it can be chosen from Be, Mg, Ca, Sr, Ba,
- A est un métal de transition, il peut être choisi parmi Sc, Ti Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Ta, W, Ir,- A is a transition metal, it can be chosen from Sc, Ti Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Ta, W, Ir,
- M est un métal de transition, il peut être choisi parmi Sc, Ti Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Ta, W, Ir,- M is a transition metal, it can be chosen from Sc, Ti Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Ta, W, Ir,
- A est un métal pauvre, il peut être choisi parmi Al, Zn, Ga, In, Sn,- A is a poor metal, it can be chosen from Al, Zn, Ga, In, Sn,
- M est un métal pauvre, il peut être choisi parmi Al, Zn, Ga, In, Sn,- M is a poor metal, it can be chosen from Al, Zn, Ga, In, Sn,
- A est un métalloïde, il peut être choisi parmi B, Si, Ge, Sb,- A is a metalloid, it can be chosen from B, Si, Ge, Sb,
- M est un métalloïde, il peut être choisi parmi B, Si, Ge, Sb,- M is a metalloid, it can be chosen from B, Si, Ge, Sb,
- A est un lanthanide, il peut être choisi parmi La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu,- A is a lanthanide, it can be chosen from La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu,
- M est un lanthanide, il peut être choisi parmi La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu.- M is a lanthanide, it can be chosen from La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu.
De préférence, A et M différents l’un de l’autre sont B et/ou Mg.Preferably, A and M different from each other are B and/or Mg.
De préférence, le pigment (Bi1-xAx)(V1-yMy)O4présente une forme cristallographique monoclinique scheelite à température ambiante.Preferably, the pigment (Bi 1-x A x )(V 1-y M y )O 4 has a monoclinic scheelite crystallographic form at room temperature.
De préférence, x et y valent 0, c’est-à-dire que le pigment (Bi1-xAx)(V1-yMy)O4est le Vanadate de Bismuth (BiVO4). Avantageusement, est utilisé un BiVO4de structure cristallographique monoclinique scheelite à température ambiante.Preferably, x and y are 0, that is to say that the pigment (Bi 1-x A x )(V 1-y M y )O 4 is Bismuth Vanadate (BiVO 4 ). Advantageously, a BiVO 4 with a monoclinic scheelite crystallographic structure is used at room temperature.
Le Vanadate de Bismuth est un composé inorganique de couleur jaune, de formule BiVO4, largement utilisé pour ses propriétés coloristiques et pour son absence de toxicité. Enregistré dans la base de données Colour Index International en tant que Q. I. Pigment Yellow 184, il est notamment commercialisé par les sociétés Heubach (Vanadur®), BASF (Sicopal®), FERRO (Lysopac) ou encore Bruchsaler Farbenfabrik (Brufasol®).Bismuth Vanadate is a yellow inorganic compound, with the formula BiVO 4 , widely used for its coloristic properties and its lack of toxicity. Registered in the Color Index International database as QI Pigment Yellow 184, it is notably marketed by the companies Heubach (Vanadur®), BASF (Sicopal®), FERRO (Lysopac) and even Bruchsaler Farbenfabrik (Brufasol®).
De préférence, le ou les pigment(s) thermostable(s) est/sont choisi(s) dans le groupe constitué de :Preferably, the heat-stable pigment(s) is/are chosen from the group consisting of:
- Pigments jaunes de type rutile de titane,- Yellow titanium rutile type pigments,
- Pigments jaunes dérivés du bismuth, par exemple sélectionnés parmi les vanadates de bismuth stabilisés (Py184)- Yellow pigments derived from bismuth, for example selected from stabilized bismuth vanadates (Py 184 )
- Pigments rouges, par exemple sélectionnés parmi rouge de pérylène (par exemple PR149, PR178 et PR224), oxyde de fer,- Red pigments, for example selected from perylene red (for example PR149, PR178 and PR224), iron oxide,
- Pigments orange de type oxyhalogénures de bismuth (PO85),- Orange pigments of the bismuth oxyhalide type (PO 85 ),
- Pigments orange de vanadate de bismuth (PO86)- Orange bismuth vanadate pigments (PO 86 )
- Pigment orange de zinc étain titane (PO82)- Orange zinc tin titanium pigment (PO 82 )
- Pigment orange de sulfure de cérium (PO75; PO78)- Orange cerium sulfide pigment (PO 75 ; PO 78 )
- Pigment jaune orangé de type rutile d’antimoine titane chrome (PBr24)- Orange-yellow antimony titanium chrome rutile type pigment (PBr 24 )
- Pigment jaune orangé de type rutile d’étain et de zinc (Py216)- Orange-yellow tin and zinc rutile type pigment (Py 216 )
- Pigment jaune orangé d’oxyde de niobium sulfure étain zinc (Py227)- Orange-yellow niobium oxide tin zinc sulphide pigment (Py 227 )
- Pigment jaune orangé d’oxydes doubles d’étain et de niobium- Orange-yellow pigment of double oxides of tin and niobium
- Co3(PO4)2 - Co 3 (PO4) 2
- LiCoPO4 - LiCoPO4
- CoAl2O4 - CoAl 2 O 4
- Cr2O3 - Cr 2 O 3
- TiO2 - TiO2
- Pigment noir PBk28 (Copper chromite black spinel)- Black pigment PBk28 (Copper chromite black spinel)
- et leurs mélanges.- and their mixtures.
Selon un mode de réalisation, la ou les couche(s) (3b) est(sont) continue(s) et recouvre(nt) la totalité de la couche (3a) (voir
Selon un autre mode de réalisation, la ou les couche(s) (3b) ne recouvre(nt) pas la totalité de la couche (3a) et forme(nt) au moins un décor (voir
Avantageusement, la ou les couche(s) (3b) composent plusieurs décors, l’un (i) comprenant un ou plusieurs pigment(s) thermochrome(s) et l’autre (j) comprenant au moins une composition pigmentaire de référence de température (voir
Selon un mode de réalisation, chacun des deux décors (i) et (j) se présente sous forme de motifs adjacents non chevauchants. Par exemple, chaque décor est représenté par des motifs géométriques différents répartis uniformément sur toute la surface et alternés les uns par rapport aux autres (voir Figure 4A).According to one embodiment, each of the two decorations (i) and (j) is in the form of adjacent non-overlapping patterns. For example, each decoration is represented by different geometric patterns distributed uniformly over the entire surface and alternating with each other (see Figure 4A).
Selon un autre mode de réalisation, les deux décors (i) et (j) sont partiellement chevauchants. Par exemple, chaque décor est représenté par des motifs géométriques différents répartis uniformément sur toute la surface et partiellement chevauchants (voir Figure 4B).According to another embodiment, the two decorations (i) and (j) are partially overlapping. For example, each decoration is represented by different geometric patterns distributed uniformly over the entire surface and partially overlapping (see Figure 4B).
De préférence, les deux décors (i) et (j) sont chevauchants, soit parce qu’un des deux décors est une couche continue et l’autre décor la recouvre sous forme de motifs, soit parce que les deux décors (i) et (j) se présentent sous forme de motifs chevauchants (voir Figure 4C).Preferably, the two decorations (i) and (j) overlap, either because one of the two decorations is a continuous layer and the other decoration covers it in the form of patterns, or because the two decorations (i) and (j) appear as overlapping patterns (see Figure 4C).
Avantageusement, le ou les paillette(s) est/sont des particules choisies dans le groupe constitué des particules de mica, d’aluminium, de mica enrobé de dioxyde de titane ou leurs mélanges.Advantageously, the flake(s) is/are particles chosen from the group consisting of particles of mica, aluminum, mica coated with titanium dioxide or their mixtures.
Avantageusement, le ou les paillette(s) est/sont des paillettes hologramme c’est-à-dire un mélange de particules magnétisables et de particules non magnétisables.Advantageously, the flake(s) is/are hologram flakes, that is to say a mixture of magnetizable particles and non-magnetizable particles.
Selon un mode de réalisation, une partie desdites particules magnétisables est orientée de manière à former un décor tridimensionnel.According to one embodiment, part of said magnetizable particles is oriented so as to form a three-dimensional decoration.
Avantageusement, le mélange de particules magnétisables et de particules non magnétisables représente entre 1 % et 5 % en poids du poids de la couche, de préférence entre 2 % et 3 % en poids.Advantageously, the mixture of magnetizable particles and non-magnetizable particles represents between 1% and 5% by weight of the weight of the layer, preferably between 2% and 3% by weight.
Avantageusement, le pourcentage de particules non magnétisables dans le mélange de particules magnétisables et de particules non magnétisables est compris entre 15 % et 40 % en poids par rapport au poids total du mélange de particules magnétisables et de particules non magnétisables.Advantageously, the percentage of non-magnetizable particles in the mixture of magnetizable particles and non-magnetizable particles is between 15% and 40% by weight relative to the total weight of the mixture of magnetizable particles and non-magnetizable particles.
Avantageusement, les particules magnétisables présentent une dimension D50 inférieure ou égale à 23 µm.Advantageously, the magnetizable particles have a dimension D50 less than or equal to 23 μm.
Par le terme « D50 », on entend, au sens de la présente invention la dimension maximale que présentent 50 % des particules en nombre.By the term “D50” is meant, for the purposes of the present invention, the maximum dimension presented by 50% of the particles by number.
Avantageusement, les particules non magnétisables présentent une dimension D90 comprise entre 20 % et 250 % de la dimension D90 des particules magnétisables.Advantageously, the non-magnetizable particles have a dimension D90 of between 20% and 250% of the dimension D90 of the magnetizable particles.
Par le terme « D90 », on entend, au sens de la présente invention la dimension maximale que présentent 90 % des particules en nombre.By the term “D90” is meant, for the purposes of the present invention, the maximum dimension presented by 90% of the particles in number.
Avantageusement, les particules magnétisables et/ou les particules non magnétisables sont colorées en surface.Advantageously, the magnetizable particles and/or the non-magnetizable particles are colored on the surface.
Avantageusement, les particules non magnétisables sont constituées de mica, d’aluminium, ou de mica enrobé de dioxyde de titane.Advantageously, the non-magnetizable particles consist of mica, aluminum, or mica coated with titanium dioxide.
Avantageusement, les particules magnétisables sont constituées de fer, d’oxyde de fer, d’aluminium enrobé de fer, ou de mica enrobé de fer, le fer se présentant sous forme ferritique.Advantageously, the magnetizable particles consist of iron, iron oxide, aluminum coated with iron, or mica coated with iron, the iron being in ferritic form.
ARCHITECTURES PREFEREESFAVORITE ARCHITECTURES
Avantageusement, l’invention concerne un élément de cuisson revêtu (1) pour article culinaire ou appareil électrique de cuisson, comportant un substrat métallique (2) revêtu sur au moins une face (2a) uniquement par les couches suivantes superposées dans cet ordre à partir du substrat métallique (2) :Advantageously, the invention relates to a coated cooking element (1) for a culinary article or electrical cooking appliance, comprising a metal substrate (2) coated on at least one face (2a) only by the following layers superimposed in this order from of the metal substrate (2):
(3a) sous-couche dure poreuse constituée d’une ou plusieurs polyétherarylcétones (PEAK) et leurs mélanges, éventuellement de charges, éventuellement moins de 3 % en poids d’additifs par rapport au poids de ladite sous-couche dure et éventuellement moins de 3 % en poids d’agent(s) colorant(s) par rapport au poids de ladite sous-couche dure,(3a) porous hard undercoat consisting of one or more polyetheraryl ketones (PEAK) and their mixtures, optionally fillers, optionally less than 3% by weight of additives relative to the weight of said hard undercoat and optionally less than 3% by weight of coloring agent(s) relative to the weight of said hard underlayer,
(3b) éventuellement, un ou plusieurs décor(s) comprenant un ou plusieurs agent(s) colorant(s)(3b) optionally, one or more decoration(s) comprising one or more coloring agent(s)
(3c) une couche de finition constituée d’une ou plusieurs résine(s) silicone et éventuellement
- d’un ou plusieurs polymère(s) thermoplastique(s), et/ou
- d’une ou plusieurs charge(s), et/ou
- d’un ou plusieurs additif(s).
- one or more thermoplastic polymer(s), and/or
- one or more load(s), and/or
- one or more additive(s).
Typiquement, l’épaisseur moyenne de la sous-couche dure (3a) est comprise entre 20 et 50 µm. Cette moyenne est par exemple la moyenne d’au moins 10 mesures, de préférence 15 mesures, d’épaisseur en 10, respectivement 15, endroits aléatoires.Typically, the average thickness of the hard underlayer (3a) is between 20 and 50 µm. This average is for example the average of at least 10 measurements, preferably 15 measurements, of thickness in 10, respectively 15, random locations.
De préférence, l’agent colorant de la ou des couche(s) intermédiaire(s) (3b) comprend(nent) des pigments et/ou des paillettes, avantageusement hologrammes.Preferably, the coloring agent of the intermediate layer(s) (3b) comprises pigments and/or flakes, advantageously holograms.
Selon une variante, la ou les couche intermédiaire (3b) est(sont) constituée(s) :
- d’un ou plusieurs agent(s) colorant(s), notamment des pigments et/ou des paillettes, avantageusement hologrammes,
- d’un ou plusieurs polymère(s) thermoplastique(s) avantageusement choisis par les polyamideimide (PAI), polyimide (PI), polyetherimide (PEI), des polybenzymidazole (PBI), polyethersulfone (PES), polyphenylene ether sulfone (PPSU), polyarylether cétone (PAEK), et leurs mélanges,
- de 0 à 10 % de charges,
- de 0 à 20 % d’additifs,
- Optionnellement d’une ou plusieurs résine(s) silicone.
- one or more coloring agent(s), in particular pigments and/or flakes, advantageously holograms,
- one or more thermoplastic polymer(s) advantageously chosen from polyamideimide (PAI), polyimide (PI), polyetherimide (PEI), polybenzymidazole (PBI), polyethersulfone (PES), polyphenylene ether sulfone (PPSU), polyarylether ketone (PAEK), and mixtures thereof,
- from 0 to 10% load,
- from 0 to 20% additives,
- Optionally one or more silicone resin(s).
Selon une autre variante, la ou les couche intermédiaire (3b) est(sont) constituée(s) :
- d’un ou plusieurs agent(s) colorant(s), notamment des pigments et/ou des paillettes, avantageusement hologrammes,
- de 0 à 10 % de charges,
- de 0 à 20 % d’additifs,
- d’une ou plusieurs résine(s) silicone, et
- optionnellement d’un ou plusieurs polymère(s) thermoplastique(s) avantageusement choisis par les polyamideimide (PAI), polyimide (PI), polyetherimide (PEI), des polybenzymidazole (PBI), polyethersulfone (PES), polyphenylene ether sulfone (PPSU), polyarylether cétone (PAEK), et leurs mélanges.
- one or more coloring agent(s), in particular pigments and/or flakes, advantageously holograms,
- from 0 to 10% load,
- from 0 to 20% additives,
- one or more silicone resin(s), and
- optionally one or more thermoplastic polymer(s) advantageously chosen from polyamideimide (PAI), polyimide (PI), polyetherimide (PEI), polybenzymidazole (PBI), polyethersulfone (PES), polyphenylene ether sulfone (PPSU) , polyarylether ketone (PAEK), and mixtures thereof.
Selon une variante particulière, la ou les couche(s) intermédiaire(s) (3b) ne comprend(nent) pas de résine silicone.According to a particular variant, the intermediate layer(s) (3b) do not comprise silicone resin.
Selon une autre variante particulière, la ou les couche intermédiaire (3b) est(sont) constituée(s) :
- d’un ou plusieurs agent(s) colorant(s), notamment des pigments et/ou des paillettes, avantageusement hologrammes,
- d’un ou plusieurs polymère(s) thermoplastique(s) avantageusement choisis par les polyamideimide (PAI), polyimide (PI), polyetherimide (PEI), des polybenzymidazole (PBI), polyethersulfone (PES), polyphenylene ether sulfone (PPSU), polyarylether cétone (PAEK), et leurs mélanges,
- de 0 à 10 % de charges,
- de 0 à 20 % d’additifs,
- d’une ou plusieurs résine(s) silicone.
- one or more coloring agent(s), in particular pigments and/or flakes, advantageously holograms,
- one or more thermoplastic polymer(s) advantageously chosen from polyamideimide (PAI), polyimide (PI), polyetherimide (PEI), polybenzymidazole (PBI), polyethersulfone (PES), polyphenylene ether sulfone (PPSU), polyarylether ketone (PAEK), and mixtures thereof,
- from 0 to 10% load,
- from 0 to 20% additives,
- one or more silicone resin(s).
Selon un mode de réalisation particulier, le revêtement comprend deux couches intermédiaires (3b), dont au moins une couche de décor. Avantageusement, la ou les couche(s) (3b) composent plusieurs décors, l’un (i) comprenant un ou plusieurs pigment(s) thermochrome(s) et l’autre (j) comprenant au moins une composition pigmentaire de référence de température.According to a particular embodiment, the coating comprises two intermediate layers (3b), including at least one decorative layer. Advantageously, the layer(s) (3b) compose several decorations, one (i) comprising one or more thermochromic pigment(s) and the other (j) comprising at least one reference pigment composition of temperature.
Avantageusement, l’épaisseur de la couche (3b) est comprise entre 1 µm et 100 µm, de préférence entre 2 µm et 30 µm, de manière particulièrement préférée entre 3 µm et 10 µm.Advantageously, the thickness of the layer (3b) is between 1 µm and 100 µm, preferably between 2 µm and 30 µm, particularly preferably between 3 µm and 10 µm.
De préférence, la ou les couche(s) intermédiaire(s) (3b) recouvre(nt) en partie uniquement la couche de base (3a).Preferably, the intermediate layer(s) (3b) only partially cover the base layer (3a).
Alternativement, selon un autre mode de réalisation, le revêtement est dépourvu de couche intermédiaire (3b).Alternatively, according to another embodiment, the coating does not have an intermediate layer (3b).
Selon un mode de réalisation, la couche de finition (3c) est constituée d’une ou plusieurs résine(s) silicone et éventuellement d’un ou plusieurs polymère(s) thermoplastique(s).According to one embodiment, the finishing layer (3c) is made up of one or more silicone resin(s) and possibly one or more thermoplastic polymer(s).
Selon un autre mode de réalisation, la couche de finition (3c) est constituée d’une ou plusieurs résine(s) silicone et d’un ou plusieurs polymère(s) thermoplastique(s).According to another embodiment, the finishing layer (3c) consists of one or more silicone resin(s) and one or more thermoplastic polymer(s).
Avantageusement, l’épaisseur de la couche (3c) est comprise entre 0,05 µm et 100 µm, de préférence entre 0,08 µm et 20 µm, de manière particulièrement préférée entre 0,1 µm et 10 µm.Advantageously, the thickness of the layer (3c) is between 0.05 µm and 100 µm, preferably between 0.08 µm and 20 µm, particularly preferably between 0.1 µm and 10 µm.
Dans un mode de réalisation particulier, l’épaisseur moyenne de la sous-couche dure (3a) est comprise entre 20 et 50 µm, l’épaisseur de la couche (3b) est comprise entre 3 µm et 10 µm, et l’épaisseur de la couche (3c) est comprise entre 0,1 µm et 10 µm. L’épaisseur moyenne de la sous-couche dure (3a) est par exemple la moyenne d’au moins 10 mesures, de préférence 15 mesures, d’épaisseur en 10, respectivement 15, endroits aléatoires.In a particular embodiment, the average thickness of the hard sublayer (3a) is between 20 and 50 µm, the thickness of the layer (3b) is between 3 µm and 10 µm, and the thickness of the layer (3c) is between 0.1 µm and 10 µm. The average thickness of the hard underlayer (3a) is for example the average of at least 10 measurements, preferably 15 measurements, of thickness in 10, respectively 15, random locations.
PROCEDEPROCESS
L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un élément de cuisson revêtu (1) selon l’invention comprenant les étapes successives suivantes :The invention also relates to a method of manufacturing a coated cooking element (1) according to the invention comprising the following successive steps:
a) une étape de fourniture d’un support (2) métallique, comprenant deux faces opposées ;a) a step of providing a metal support (2), comprising two opposite faces;
b) de manière optionnelle, une étape de traitement de la face (2a) du support (2), pour obtenir une face (2a) traitée favorisant l’adhérence d’une sous-couche dure (3a) sur le support (2) ;b) optionally, a step of treating the face (2a) of the support (2), to obtain a treated face (2a) favoring the adhesion of a hard underlayer (3a) on the support (2) ;
c) une étape de réalisation d’une sous-couche dure (3a) adhérente sur ladite face intérieure (2a) par pulvérisation thermique, sur ladite face intérieure (2a) d’une poudre ou dispersion d’une ou plusieurs polyétherarylcétones (PEAK) et leurs mélanges, éventuellement de charges, éventuellement moins de 3 % en poids d’additifs et éventuellement moins de 3 % en poids d’agent(s) colorant(s) par rapport au poids de ladite sous-couche dure (3a) ;c) a step of producing a hard underlayer (3a) adherent to said interior face (2a) by thermal spraying, on said interior face (2a) of a powder or dispersion of one or more polyetheraryl ketones (PEAK) and their mixtures, optionally of fillers, optionally less than 3% by weight of additives and optionally less than 3% by weight of coloring agent(s) relative to the weight of said hard underlayer (3a);
d) éventuellement séchage et/ou cuissond) possibly drying and/or cooking
e) éventuellement application de la ou des couche(s) (3ab) et/ou d’une ou plusieurs couche(s) intermédiaire(s) (3b) ;e) possibly application of the layer(s) (3ab) and/or one or more intermediate layer(s) (3b);
f) application de la couche de finition (3c) ;f) application of the finishing coat (3c);
g) séchage et/ou cuisson.g) drying and/or cooking.
La pulvérisation thermique comme son nom l’indique consiste à projeter une poudre ou une dispersion sur la surface.Thermal spraying, as its name suggests, involves projecting a powder or dispersion onto the surface.
De préférence, le support (2) métallique à l’étape a) se présente sous forme de disque.Preferably, the metal support (2) in step a) is in the form of a disc.
Avantageusement, le procédé selon l’invention ne comprend pas d’autre étape de cuisson que celle de l’étape g).Advantageously, the process according to the invention does not include any other cooking step than that of step g).
De préférence, la pulvérisation thermique est une pulvérisation à la flamme (« flamme spray ») ou une pulvérisation dynamique par gaz froid (« cold spray »).Preferably, the thermal spraying is flame spraying or dynamic cold gas spraying.
En flamme spray, la projection de fractions de poudre associée à la fonte au moins partielle du matériau polymère non-fluoré explique la discontinuité de la sous-couche dure (3a).In a spray flame, the projection of powder fractions associated with at least partial melting of the non-fluorinated polymer material explains the discontinuity of the hard underlayer (3a).
De préférence, le matériau destiné à être pulvérisé est un matériau pulvérulent avec une granulométrie D50 en volume de 5 μm à 60 μm, et de préférence de 10 à 35 µm.Preferably, the material intended to be pulverized is a powdery material with a particle size D50 in volume of 5 μm to 60 μm, and preferably of 10 to 35 μm.
De préférence, en flamme spray, l'étape c) de réalisation de la sous-couche dure (3a) est précédée d'une étape de préchauffage du dit support (2) à basse température. Ce préchauffage est réalisé à une température maximale de 100°C.Preferably, in a spray flame, step c) of producing the hard underlayer (3a) is preceded by a step of preheating said support (2) at low temperature. This preheating is carried out at a maximum temperature of 100°C.
De préférence, en cold spray, l’étape c) de réalisation de la sous-couche dure (3a) est précédée d’une étape de préchauffage du dit support (2) entre 150 et 300°C.Preferably, in cold spray, step c) of producing the hard underlayer (3a) is preceded by a step of preheating said support (2) between 150 and 300°C.
De préférence, l’étape de cuisson (g) est réalisée dans un four à une température comprise entre 200°C et 400°C.Preferably, the cooking step (g) is carried out in an oven at a temperature between 200°C and 400°C.
Les étapes (f) d’application et (e) d’application de la ou des couche(s) (3ab) peuvent être réalisées par poudrage électrostatique, par pulvérisation spray en phase solvantée ou aqueuse, par sérigraphie, par rouleau ou par impression digitale.Steps (f) of application and (e) of application of the layer(s) (3ab) can be carried out by electrostatic powder coating, by spraying in a solvent or aqueous phase, by screen printing, by roller or by printing digital.
L’étape (e) d’application de la ou des couche(s) intermédiaire(s) (3b) peut être réalisée par tampographie, sérigraphie, jet d’encre, flexographie.Step (e) of applying the intermediate layer(s) (3b) can be carried out by pad printing, screen printing, inkjet, flexography.
ARTICLEARTICLE
L’invention concerne également un article culinaire (100) comprenant un élément de cuisson revêtu (1).The invention also relates to a culinary article (100) comprising a coated cooking element (1).
Selon un mode de réalisation, l’article culinaire (100) comporte une face de chauffe (6) destinée à être mise en contact avec une source de chauffage extérieure, la face de chauffe (6) étant opposée à la face de cuisson (5) destinée à être mise en contact avec les aliments lors de la cuisson.According to one embodiment, the culinary article (100) comprises a heating face (6) intended to be brought into contact with an external heating source, the heating face (6) being opposite the cooking face (5 ) intended to be brought into contact with food during cooking.
Avantageusement, l’article culinaire (100) selon l’invention est choisi dans le groupe constitué de casserole, poêle, poêlons ou caquelons pour fondue ou raclette, fait-tout, wok, sauteuse, crêpière, grill, plancha, marmite, cocotte, cuve de cuiseur ou de machine à pain, moule culinaire.Advantageously, the culinary article (100) according to the invention is chosen from the group consisting of saucepan, frying pan, pans or pots for fondue or raclette, stewpot, wok, frying pan, crepe maker, grill, plancha, pot, casserole, cooker or bread machine bowl, culinary mold.
L’invention concerne également un appareil électrique de cuisson (200) comportant un élément de cuisson revêtu (1) selon l’invention et une source de chauffage (210) configurée pour chauffer ledit élément de cuisson revêtu (1).The invention also relates to an electric cooking appliance (200) comprising a coated cooking element (1) according to the invention and a heating source (210) configured to heat said coated cooking element (1).
Avantageusement, l’appareil électrique de cuisson (200) est choisi dans le groupe constitué de crêpière électrique, appareil électrique à raclette, appareil électrique à fondue, grill électrique, plancha électrique, cuiseur électrique, machine à pain, appareil électrique de cuisson sous pression.Advantageously, the electric cooking appliance (200) is chosen from the group consisting of electric crepe maker, electric raclette appliance, electric fondue appliance, electric grill, electric plancha, electric cooker, bread machine, electric pressure cooking appliance .
Test de résistance au choc mécanique (choc à la bille) :Mechanical shock resistance test (ball shock):
Tenue à l’impact du revêtement antiadhésif évaluée au moyen du test d’Erichsen conformément à la norme ISO 6272.Impact resistance of the non-stick coating evaluated using the Erichsen test in accordance with standard ISO 6272.
Il s’agit d’un test d’essai au choc par chute d’une bille de 2 kg dont la hauteur de chute est de 50 cm. On utilise pour les essais des plaquettes en aluminium, ou en acier inoxydable le cas échéant, dont l’une des faces est revêtue d’un revêtement bicouche sol-gel conforme à la présente invention. Les plaquettes sont toutes identiques entre elles (en termes d’épaisseur et de nature de l’alliage) afin d’avoir une déformation constante pour tous les essais.This is an impact test by dropping a 2 kg ball from a drop height of 50 cm. Aluminum plates, or stainless steel plates where appropriate, are used for the tests, one of the faces of which is coated with a two-layer sol-gel coating in accordance with the present invention. The plates are all identical to each other (in terms of thickness and nature of the alloy) in order to have a constant deformation for all the tests.
Ce test comprend la réalisation d’un choc directement sur le revêtement sol-gel déposée sur la face revêtue d’une plaquette (test d’embouti intérieur) et un choc sur la face opposée à celle revêtue du revêtement sol-gel d’une autre plaquette (test d’embouti extérieur).This test includes carrying out a shock directly on the sol-gel coating deposited on the side coated with a wafer (internal stamping test) and a shock on the side opposite to that coated with the sol-gel coating of a another insert (external stamping test).
Après la réalisation des chocs, on procède à un examen visuel de la face revêtue du revêtement.After the impacts have been made, a visual examination of the surface covered with the coating is carried out.
La tenue à l’impact du revêtement est estimée selon l’échelle visuelle suivante, qui est établie d’une part après un choc directement sur le revêtement (test d’embouti intérieur), et d’autre part sur la face opposée à celle revêtue du revêtement (test d’embouti extérieur).The impact resistance of the coating is estimated according to the following visual scale, which is established on the one hand after an impact directly on the coating (internal stamping test), and on the other hand on the side opposite to that covered with the coating (external stamping test).
- On attribue la notation 0 si l’on observe :- We assign the rating 0 if we observe:
Pour le test d’embouti intérieur :For the internal stamping test:
Au niveau de l’impact, une complète délamination du revêtement sur toute la surface déformée de la face intérieure qui se manifeste par l’apparition d’une zone « blanche » au niveau de l’impact (correspondant à une portion de surface métallique sans revêtement), se présentant sous forme d’un disque ayant un diamètre de l’ordre de 25 mm.At the level of the impact, a complete delamination of the coating over the entire deformed surface of the interior face which is manifested by the appearance of a "white" zone at the level of the impact (corresponding to a portion of metallic surface without coating), in the form of a disc having a diameter of around 25 mm.
Pour le test d’embouti extérieur :For the exterior stamping test:
Également une complète délamination du revêtement sur une large surface de la face intérieure déformée, qui se manifeste par l’apparition d’une zone « blanche » au niveau de l’impact (correspondant à une portion de surface métallique sans revêtement), cette zone se présentant sous forme d’un disque ayant un diamètre d’au moins 10 mm.Also a complete delamination of the coating over a large surface of the deformed interior face, which is manifested by the appearance of a “white” zone at the level of the impact (corresponding to a portion of metal surface without coating), this zone in the form of a disc having a diameter of at least 10 mm.
- On attribue la notation 1 si l’on observe :- We assign a rating of 1 if we observe:
Pour le test d’embouti intérieur :For the internal stamping test:
Au niveau de l’impact, une délamination quasi complète du revêtement sur une large surface de la face intérieure déformée, cette délamination se manifestant par l’apparition d’une zone presque « blanche » au niveau de l’impact (correspondant à une portion de surface métallique sans revêtement), cette zone se présentant sous forme d’un disque ayant un diamètre de l’ordre de 20 mm.At the level of the impact, an almost complete delamination of the coating over a large surface of the deformed interior face, this delamination manifesting itself by the appearance of an almost "white" area at the level of the impact (corresponding to a portion of metal surface without coating), this zone is in the form of a disc having a diameter of around 20 mm.
Pour le test d’embouti extérieur :For the exterior stamping test:
Une délamination quasi-complète du revêtement sur une surface moyenne de la face intérieure déformée, qui se manifeste par l’apparition d’une zone « blanche » sans revêtement au niveau de l’impact, se présentant sous forme d’un disque ayant un diamètre de l’ordre de 10 mm.An almost complete delamination of the coating on an average surface of the deformed interior face, which is manifested by the appearance of a "white" area without coating at the level of the impact, appearing in the form of a disc having a diameter of around 10 mm.
-On attribue la notation 2 si l’on observe :-We assign a rating of 2 if we observe:
Pour le test d’embouti intérieur :For the internal stamping test:
Au niveau de l’impact, une délamination quasi complète du revêtement sur une surface moyenne de la face intérieure revêtue, qui se manifeste par l’apparition d’une zone « blanche » sans revêtement au niveau de l’impact, se présentant sous forme d’un disque ayant un diamètre de l’ordre de 10 mm.At the level of the impact, an almost complete delamination of the coating on an average surface of the coated interior face, which manifests itself by the appearance of a "white" zone without coating at the level of the impact, presenting itself in the form of a disc having a diameter of around 10 mm.
Pour le test d’embouti extérieur :For the exterior stamping test:
Au niveau de l’impact une zone blanche sous forme d’un disque de diamètre inférieur à 10 mm, dans lequel sont localisés des éclats larges allant jusqu’à la surface métallique du support, avec une densité relativement élevée d’éclats.At the level of the impact, a white area in the form of a disk with a diameter of less than 10 mm, in which large shards extending up to the metal surface of the support are located, with a relatively high density of shards.
- On attribue la notation 3 si l’on observe :- We assign a rating of 3 if we observe:
Pour le test d’embouti intérieur :For the internal stamping test:
Au niveau de l’impact, une zone centrale dans laquelle sont localisés des éclats larges laissant apparaître le métal.At the level of the impact, a central zone in which large shards are located revealing the metal.
Pour le test d’embouti extérieur :For the exterior stamping test:
Au niveau de l’impact, une surface blanche sous forme de disque dont le diamètre est inférieur à 10 mm, et dans lequel sont localisés des éclats fins allant jusqu’au métal avec une densité moyennement élevé.At the level of the impact, a white surface in the form of a disc whose diameter is less than 10 mm, and in which fine shards up to metal are located with a moderately high density.
- On attribue la notation 4 si l’on observe :- We assign a rating of 4 if we observe:
Pour le test d’embouti intérieur :For the internal stamping test:
Au niveau de l’impact, une zone sous forme d’un disque de petit diamètre, dans laquelle sont localisés des éclats fins allant jusqu’au métal avec une densité assez faible.At the level of the impact, an area in the form of a small diameter disk, in which fine shards going down to the metal are located with a fairly low density.
Pour le test d’embouti extérieur quelques piqures allant jusqu’au métal, qui sont localisées au niveau de l’impact.For the exterior stamping test, a few punctures going all the way to the metal, which are located at the level of the impact.
Enfin, on attribue la notation 5 si l’on observe :Finally, we assign a rating of 5 if we observe:
Pour le test d’embouti intérieur :For the internal stamping test:
Au niveau de l’impact, un léger halo un peu plus clair que le revêtement.At the impact level, a slight halo a little lighter than the coating.
Pour le test d’embouti extérieur :For the exterior stamping test:
Pas de modifications de l’aspect du revêtement.No changes to the appearance of the coating.
Plus la note obtenue est haute, plus la tenue à l’impact du revêtement est bonne.The higher the score obtained, the better the impact resistance of the coating.
Le MEB est un équipement polyvalent multifonctionnel qui permet d'obtenir des images de la structure de surface et de la morphologie du matériau avec une résolution de quelques nm et une très grande profondeur de champ ; Il donne également une information chimique qualitative (BSE) et quantitative (EDX, résolution latérale autour de 1 μm).The SEM is a versatile multifunctional equipment that allows obtaining images of the surface structure and morphology of the material with a resolution of a few nm and a very large depth of field; It also provides qualitative (BSE) and quantitative (EDX) chemical information, lateral resolution around 1 μm.
L'EDX est une technique dans laquelle les rayonnements X générés par l'interaction entre le faisceau d'électrons et l'échantillon sont analysés pour donner une composition élémentaire de l'échantillon. Un spectre EDX comporte des pics qui correspondent aux rayonnements caractéristiques d'un élément spécifique. Une caractérisation chimique quantitative de l'échantillon est déduite du spectre EDX.EDX is a technique in which X-rays generated by the interaction between the electron beam and the sample are analyzed to give an elemental composition of the sample. An EDX spectrum has peaks that correspond to the characteristic radiations of a specific element. A quantitative chemical characterization of the sample is deduced from the EDX spectrum.
La technique d’analyse MEB-EDX permet de coupler une analyse topographique de surface avec un macroscope électronique à balayage (MEB) à une analyse chimique grâce à la spectroscopie de rayons X à dispersion d’énergie (EDX).The SEM-EDX analysis technique makes it possible to couple a topographic surface analysis with a scanning electron macroscope (SEM) to a chemical analysis using energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX).
Le principe du MEB repose sur la détection des électrons secondaires. Un faisceau d’électrons (dit électrons primaires) rentre en contact avec la surface de l’échantillon. Lors du choc avec les atomes présents en surface, les électrons primaires peuvent céder de l’énergie à des électrons sur les couches supérieures de ces atomes. Ces électrons sont alors éjectés, on parle d’électrons secondaires. L’analyse de ces électrons, qui proviennent des couches de surface, permet d’obtenir des informations sur la topographie. Lorsque les électrons primaires s’entrechoquent avec les atomes, ces derniers peuvent passer à un état excité. En revenant à un état stable, ils émettent des rayons X dont la longueur d’onde est caractéristique de la nature de l’atome. Ainsi, l’analyse de ces rayons X permet d’obtenir des informations sur la nature chimique de l’échantillon.The principle of SEM is based on the detection of secondary electrons. A beam of electrons (called primary electrons) comes into contact with the surface of the sample. During the collision with the atoms present on the surface, the primary electrons can transfer energy to electrons on the upper layers of these atoms. These electrons are then ejected, we speak of secondary electrons. The analysis of these electrons, which come from the surface layers, makes it possible to obtain information on the topography. When primary electrons collide with atoms, the latter can go into an excited state. Returning to a stable state, they emit X-rays whose wavelength is characteristic of the nature of the atom. Thus, the analysis of these X-rays makes it possible to obtain information on the chemical nature of the sample.
L’analyse physico-chimique par analyse MEB-EDX de la surface montre également une macroporosité de cette sous-couche PEEK ou PEEK/SiC.The physicochemical analysis by SEM-EDX analysis of the surface also shows macroporosity of this PEEK or PEEK/SiC sublayer.
On obtient une couche avec une très forte porosité due à une accumulation de particules de PEEK partiellement fondues.A layer with very high porosity is obtained due to an accumulation of partially melted PEEK particles.
Le revêtement silicone enduit par spray vient s’imprégner dans la macroporosité de la sous-couche, cela crée après réticulation du réseau sol-gel, un composite, sans besoin de post-traitement (pressage à chaud, etc.).The spray-coated silicone coating is impregnated into the macroporosity of the underlayer, this creates, after crosslinking of the sol-gel network, a composite, without the need for post-treatment (hot pressing, etc.).
Le silicone vient s’interpénétrer avec les chaines macromoléculaires du PEEK, éventuellement en présence des charges de carbure de silicium, ce qui crée un réseau dense, présentant d’excellentes propriétés mécaniques du fait de l’ancrage du silicone dans la matrice PEEK ou PEEK/SiC poreuse (
Tests d’évaluation de la porosité par analyse de microtomographie XPorosity evaluation tests by X-ray microtomography analysis
La microtomographie aux rayons X, ou microtomographie X, est une puissante technique de contrôle non destructif qui permet de générer une image agrandie d’un échantillon en 3D. Son fonctionnement est basé sur les mêmes principes physiques que le scanner médical, et permet d’accéder à une meilleure résolution spatiale, inférieure au micromètre. Cette technique consiste à acquérir un grand nombre de projections radiographiques d’un échantillon sous de multiples angles pour reconstruire numériquement une cartographie 3D des phases qui composent l’échantillon.X-ray microtomography, or X-ray microtomography, is a powerful non-destructive testing technique that generates an enlarged image of a sample in 3D. Its operation is based on the same physical principles as the medical scanner, and provides access to better spatial resolution, less than a micrometer. This technique consists of acquiring a large number of radiographic projections of a sample from multiple angles to digitally reconstruct a 3D map of the phases that make up the sample.
La radiographie aux rayons X ou radiographie X consiste à faire traverser un échantillon par un faisceau de rayons X, et à mesurer la distribution spatiale de l’intensité du faisceau à la sortie de l’échantillon, sur un détecteur.X-ray radiography or X-ray radiography consists of passing a beam of X-rays through a sample, and measuring the spatial distribution of the intensity of the beam at the exit of the sample, on a detector.
Différentes sources de rayons X peuvent être utilisées en microtomographie X, notamment les tubes à rayons X et les synchrotrons. Ces deux types de sources présentent des caractéristiques différentes, qui influent sur les acquisitions micro tomographiques.Different X-ray sources can be used in X-ray microtomography, including X-ray tubes and synchrotrons. These two types of sources have different characteristics, which influence microtomographic acquisitions.
Pour nos analyses, la source utilisée est le synchrotron, qui, contrairement aux tubes à rayons X, émet un faisceau de rayons X parallèle. L’agrandissement des projections radiographiques est réalisé par le détecteur. Celui-ci intègre un système optique qui peut être ajusté pour sélectionner la taille de pixel désirée. Ainsi, il n’est pas nécessaire de rapprocher l’échantillon de la source pour améliorer la résolution d’acquisition, ce qui permet de s’affranchir des limitations sur l’encombrement des objets, et donne accès à des tailles de pixel inférieures au µm.For our analyses, the source used is the synchrotron, which, unlike X-ray tubes, emits a parallel X-ray beam. The enlargement of the radiographic projections is carried out by the detector. This incorporates an optical system that can be adjusted to select the desired pixel size. Thus, it is not necessary to bring the sample closer to the source to improve the acquisition resolution, which makes it possible to overcome limitations on the bulk of objects, and gives access to pixel sizes smaller than the µm.
Les rayons X utilisés en radiographie sont suffisamment énergétiques pour traverser la plupart des matériaux ; ils sont peu absorbés par les éléments légers et peuvent traverser des épaisseurs importantes de matière. Lorsque qu’un faisceau de rayons X traverse un échantillon, il est affecté par divers mécanismes physiques qui se traduisent par une diminution de son intensité jusqu’à sa sortie de l’échantillon. Cette atténuation est proportionnelle à l’épaisseur et au coefficient d’atténuation des phases traversées. Ainsi, chaque capteur unitaire du détecteur mesure une intensité qui dépend du chemin de matière traversé par le faisceau. Ces mesures d’intensité locales sont ensuite numérisées et converties pour former une image en niveaux de gris, appelée radiographie ou projection radiographiqueThe X-rays used in radiography are energetic enough to pass through most materials; they are poorly absorbed by light elements and can pass through significant thicknesses of material. When an X-ray beam passes through a sample, it is affected by various physical mechanisms which result in a decrease in its intensity until it exits the sample. This attenuation is proportional to the thickness and the attenuation coefficient of the phases crossed. Thus, each unit sensor of the detector measures an intensity which depends on the path of material crossed by the beam. These local intensity measurements are then digitized and converted to form a grayscale image, called a radiograph or radiographic projection
Les systèmes radiographiques permettent en plus de générer un agrandissement de l’image projetée, de par la géométrie du faisceau émis par la source de rayons X ou via le système de détection.Radiographic systems also make it possible to generate an enlargement of the projected image, due to the geometry of the beam emitted by the X-ray source or via the detection system.
Les régions de faible densité correspondent aux niveaux de gris faibles (proches du noir) tandis que les régions de forte densité correspondent aux niveaux de gris élevés (proches du blanc). Ces contrastes de niveaux de gris permettent ainsi de distinguer les phases de densités différentes.Low density regions correspond to low gray levels (close to black) while high density regions correspond to high gray levels (close to white). These gray level contrasts thus make it possible to distinguish phases of different densities.
La distribution des niveaux de gris dans les données de microtomographie peut être visualisée sur un histogramme. L’histogramme des niveaux de gris fournit notamment des informations sur les fractions volumiques des différentes phases de l’échantillon.The distribution of gray levels in microtomography data can be visualized on a histogram. The gray level histogram provides information on the volume fractions of the different phases of the sample.
A l’aide d’une pointe de diamant Rockwell de 200 µm de rayon, on applique une charge progressive sur le revêtement, en augmentant la force appliquée de 0 à 20 Newtons. On observe ensuite la trace de la rayure par microscope optique. La valeur de délamination retenue pour le revêtement correspond à la force pour laquelle on observe une cassure nette du film jusqu’au métal. Les paramètres de vitesse d’augmentation de la charge et de vitesse de déplacement de la pointe sont maintenus constants pour tous les essais.Using a Rockwell diamond tip with a radius of 200 µm, a progressive load is applied to the coating, increasing the applied force from 0 to 20 Newtons. The trace of the scratch is then observed using an optical microscope. The delamination value retained for the coating corresponds to the force for which a clear break from the film to the metal is observed. The parameters of speed of increase of the load and speed of movement of the tip are kept constant for all the tests.
Pour chaque échantillon on réalise 5 scratches, et on retient la moyenne des 5 valeurs de délamination au métal.For each sample, 5 scratches are made, and the average of the 5 metal delamination values is taken.
Exemple 1 : Sous couche PEEK poreuse + silicone, sur aluminiumExample 1: Porous PEEK + silicone underlay, on aluminum
Procédure :Procedure :
- Matières premières- Raw materials
Le PEEK (Poly éther ether cétone) est fabriqué et vendu sous le nom de marque VICTREX VICOTE PEEK® 703 de diamètre D50 25 µm, une température de transition vitreuse de 143°C et une température de fusion de 343°C.PEEK (Poly ether ether ketone) is manufactured and sold under the brand name VICTREX VICOTE PEEK® 703 with a diameter of D50 25 µm, a glass transition temperature of 143°C and a melting temperature of 343°C.
- Matériel : Torche flamme spray Eutectic-Castodyn Castodyn DS8000 avec une buse flamme de référence Eutectic-Castodyn module SSMA40.- Equipment: Eutectic-Castodyn Castodyn DS8000 spray flame torch with an Eutectic-Castodyn reference flame nozzle module SSMA40.
- La vitesse de déplacement de la torche est de 150 à 200 mm/s- The torch movement speed is 150 to 200 mm/s
- Distributeur de poudre double-Sulzer Metco & Débit du mélange de poudre : varie de 2 à 7 g/min- Metco Sulzer Dual Powder Dispenser & Powder Mix Flow Rate: Ranges from 2 to 7 g/min
- Epaisseur de la sous-couche : comprise entre 10 à 50 µm- Thickness of the underlayer: between 10 to 50 µm
- Gaz propulseur : air comprimé- Propellant gas: compressed air
- Gaz combustible : acétylène varie de 10 à 16 l/ min et pression d’acétylène varie de 0,5 b à 1 b- Fuel gas: acetylene varies from 10 to 16 l/min and acetylene pressure varies from 0.5 b to 1 b
- Gaz combustible : oxygène varie de 10 à 20,0 l/ min et pression d’oxygène varie de 3 à 5 b- Combustible gas: oxygen varies from 10 to 20.0 l/min and oxygen pressure varies from 3 to 5 b
- La température du support pendant l'application de la base dure : égale ou supérieure à la température ambiante (de l'ordre de 20 à 250°C)- The temperature of the support during the application of the hard base: equal to or higher than the ambient temperature (around 20 to 250°C)
- Distance d’application torche – pièce compris entre 10 et 20 cm- Torch application distance – room between 10 and 20 cm
- Vitesse de rotation des pièces comprise entre 400 et 800 tr/min- Parts rotation speed between 400 and 800 rpm
Le procédé de projection thermique par flamme spray ou projection thermique à la flamme est un procédé de fabrication d'un article culinaire, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :The thermal projection process by spray flame or thermal flame projection is a process for manufacturing a culinary article, characterized in that it comprises the following steps:
a) une étape de fourniture d'un support métallique sous forme de disque, comprenant deux faces opposées ;a) a step of providing a metal support in the form of a disc, comprising two opposite faces;
b) une étape de mise en forme du dit support pour lui conférer la forme d'une calotte, qui comprend un fond et une paroi latérale s'élevant à partir du fond, et ainsi définir une face intérieure concave adaptée à recevoir des aliments et une face extérieure convexe ;b) a step of shaping said support to give it the shape of a cap, which comprises a bottom and a side wall rising from the bottom, and thus define a concave interior face suitable for receiving food and a convex exterior face;
c) de manière optionnelle, une étape de traitement de la face intérieure du support, pour obtenir une face intérieure traitée favorisant l'adhérence d'une base dure sur le support ;c) optionally, a step of treating the interior face of the support, to obtain a treated interior face promoting adhesion of a hard base to the support;
d) une étape de réalisation d'une base dure adhérente sur ladite face intérieure du support ;d) a step of producing an adherent hard base on said interior face of the support;
e) une étape de réalisation d'un revêtement sur ladite base dure formée à l'étape d) ;e) a step of producing a coating on said hard base formed in step d);
ledit procédé étant caractérisé en ce que l'étape d) de réalisation de la base dure comprend une pulvérisation thermique, sur ladite face intérieure d'un matériau céramique et/ou polymère se présentant sous forme pulvérulente, de manière à former sur ladite face intérieure de la calotte une couche qui est au moins discontinue, la partie discontinue se présentant sous forme d'une dispersion superficielle partiellement fondue et cristallisée, sensiblement réparties de façon homogène sur ladite face interne intérieure, et en ce que l'étape b) de mise en forme du support est réalisée soit avant l'étape d) de réalisation de la base dure , soit après l'étape e) de réalisation du revêtement céramique.said method being characterized in that step d) of producing the hard base comprises thermal spraying, on said interior face of a ceramic and/or polymer material in powder form, so as to form on said interior face of the cap a layer which is at least discontinuous, the discontinuous part being in the form of a partially melted and crystallized surface dispersion, substantially distributed homogeneously on said internal internal face, and in that step b) of placing in the shape of the support is carried out either before step d) of producing the hard base, or after step e) of producing the ceramic coating.
Le revêtement silicone est appliqué sur la sous couche macroporeuse.The silicone coating is applied to the macroporous underlayer.
Enfin, le revêtement composite PEEK/silicone est cuit à 250°C durant 45 minutes.Finally, the PEEK/silicone composite coating is baked at 250°C for 45 minutes.
Exemple 2 : Sous couche polymérique PEEK poreuse contenant du carbure de silicium, silicone, sur aluminiumExample 2: Porous PEEK polymeric underlayer containing silicon carbide, silicone, on aluminum
Procédure :Procedure :
- Matières premières- Raw materials
Le PEEK (Poly éther ether cétone) est fabriqué et vendu sous le nom de marque VICTREX VICOTE PEEK® 703 de diamètre D50 25 µm, une température de transition vitreuse de 143°C et une température de fusion de 343°C.PEEK (Poly ether ether ketone) is manufactured and sold under the brand name VICTREX VICOTE PEEK® 703 with a diameter of D50 25 µm, a glass transition temperature of 143°C and a melting temperature of 343°C.
Le carbure de silicium (nom de marque SIKA ABR I F500) de diamètre D50 =12,8 µmSilicon carbide (brand name SIKA ABR I F500) with diameter D50 =12.8 µm
- Matériel : Torche flamme spray Eutectic-Castodyn Castodyn DS8000 avec une buse flamme de référence Eutectic-Castodyn module SSMA40.- Equipment: Eutectic-Castodyn Castodyn DS8000 spray flame torch with an Eutectic-Castodyn reference flame nozzle module SSMA40.
- La vitesse de déplacement de la torche est de 150 à 200 mm/s- The torch movement speed is 150 to 200 mm/s
- Distributeur de poudre double-Sulzer Metco & Débit du mélange de poudre : varie de 2 à 7 g/min- Metco Sulzer Dual Powder Dispenser & Powder Mix Flow Rate: Ranges from 2 to 7 g/min
- Epaisseur de la sous-couche : comprise entre 10 à 50 µm- Thickness of the underlayer: between 10 to 50 µm
- Gaz propulseur : air comprimé- Propellant gas: compressed air
- Gaz combustible : acétylène varie de 10 à 16 l/ min et pression d’acétylène varie de 0,5 b à 1b- Fuel gas: acetylene varies from 10 to 16 l/min and acetylene pressure varies from 0.5 b to 1b
- Gaz combustible : oxygène varie de 10 à 20,0 l/ min et pression d’oxygène varie de 3 à 5 b- Combustible gas: oxygen varies from 10 to 20.0 l/min and oxygen pressure varies from 3 to 5 b
- La température du support pendant l'application de la base dure : égale ou supérieure à la température ambiante (de l'ordre de 20 à 250°C)- The temperature of the support during the application of the hard base: equal to or higher than the ambient temperature (around 20 to 250°C)
- Distance d’application torche – pièce compris entre 10 et 20 cm- Torch application distance – room between 10 and 20 cm
- Vitesse de rotation des pièces comprise entre 400 et 800 tr/min- Parts rotation speed between 400 and 800 rpm
La proportion PEEK/SiC est de 70/30.The PEEK/SiC proportion is 70/30.
Le revêtement silicone est ensuite préparé et appliqué de la même manière que pour l’exemple 1.The silicone coating is then prepared and applied in the same way as for example 1.
La taille moyenne des diamètres équivalents des pores de la sous-couche dure est de 14,9 µm (mesure par microtomographie X dans les 43 µm à partir de la surface métallique).The average size of the equivalent diameters of the pores of the hard sublayer is 14.9 µm (measured by X-ray microtomography within 43 µm from the metal surface).
Exemple 3 : Sous couche polymérique PEEK poreuse contenant du carbure de silicium/Procédé cold sprayExample 3: Porous PEEK polymeric underlayer containing silicon carbide/Cold spray process
Le procédé cold spray permet l’obtention de dépôts homogènes, solides et épais en surfaces de substrats à revêtir. Le principe du cold spray réside dans la projection à haute vitesse de particules de poudres, qui, en restant en collision avec le substrat, vont se déformer physiquement. Un flux de gaz sous pression (de 0,1 à 5MPa) est chauffé (de 25°C à 1 000°C) puis injecté dans une tuyère de type Laval (convergent-divergent). Dans cette tuyère, appelée buse, le gaz est accéléré jusqu’à atteindre des vitesses supersoniques. La poudre est injectée dans le flux de gaz en amont ou en aval de la buse. Le flux de gaz emmène les particules de poudre à haute vitesse jusqu’au substrat. Si leur énergie cinétique est suffisante, les particules, ainsi que le substrat, vont se déformer à l’impact. Sous la déformation les particules vont adhérer au substrat par l’intermédiaire de liaisons mécaniques, et en fonction de leur nature, par liaisons chimiques ou métallurgiques. Les particules suivantes vont s’empiler sur les couches précédentes, formant ainsi un dépôt plus ou moins épais. Les particules projetées restent à l’état solide.The cold spray process makes it possible to obtain homogeneous, solid and thick deposits on the surfaces of substrates to be coated. The principle of cold spray lies in the high-speed projection of powder particles, which, by remaining in collision with the substrate, will physically deform. A flow of gas under pressure (from 0.1 to 5 MPa) is heated (from 25°C to 1,000°C) then injected into a Laval type nozzle (convergent-divergent). In this nozzle, called a nozzle, the gas is accelerated until it reaches supersonic speeds. The powder is injected into the gas flow upstream or downstream of the nozzle. The gas flow carries the powder particles at high speed to the substrate. If their kinetic energy is sufficient, the particles, as well as the substrate, will deform on impact. Under deformation, the particles will adhere to the substrate via mechanical bonds, and depending on their nature, by chemical or metallurgical bonds. The following particles will pile up on the previous layers, thus forming a more or less thick deposit. The projected particles remain in a solid state.
Description appareil du dispositif de projection :Device description of the projection device:
Le cold spray utilisé est un modèle CGT kinetics 3000 couplé à un distributeur de poudre PF4000. La gamme de pression est de 1 à 3MPa et la plage de température de 300 à 500°C.The cold spray used is a CGT kinetics 3000 model coupled with a PF4000 powder dispenser. The pressure range is 1 to 3MPa and the temperature range is 300 to 500°C.
Le gaz utilisé est de l’azote. Les projections sont réalisées avec une buse type « MOC24 » en carbure de tungstène, avec un diamètre < 1mm, fixée perpendiculairement aux échantillons et maintenue à 80mm des substrats. Une vitesse d’éclairement de 300 mm.s-1 avec un pas de surfaçage de 1 mm.The gas used is nitrogen. The projections are carried out with a tungsten carbide “MOC24” type nozzle, with a diameter < 1mm, fixed perpendicular to the samples and maintained at 80mm from the substrates. An illumination speed of 300 mm.s-1 with a surfacing pitch of 1 mm.
Une calotte en aluminium d’épaisseur de 45/10ème, est dégraissée puis grenaillée ou sablée avant de suivre un traitement de surface adapté pour éliminer les contaminants organiques. La rugosité a un Ra de l’ordre de 5 µm, l’état de surface a été décrit plus haut. Ce disque est préchauffé à une température de maxi. 260°C et utilisé pour appliquer un mélange de poudres de PEEK et de carbure de silicium en ratio massique 70/30, par un procédé par Cold Spray (Projection dynamique par gaz froid).An aluminum cap with a thickness of 45/10 is degreased then shot-blasted or sandblasted before following a suitable surface treatment to eliminate organic contaminants. The roughness has a Ra of the order of 5 µm, the surface state has been described above. This disc is preheated to a temperature of max. 260°C and used to apply a mixture of PEEK and silicon carbide powders in a 70/30 mass ratio, using a Cold Spray process (Dynamic Cold Gas Projection).
Le PEEK (Polyétheréthercétone) est fabriqué et vendu sous le nom de marque VICTREX VICOTE PEEK® 703 de diamètre volumique D50 = 25 µm.PEEK (Polyetheretherketone) is manufactured and sold under the brand name VICTREX VICOTE PEEK® 703 with a volume diameter D50 = 25 µm.
Le procédé thermique par cold spray est utilisé pour obtenir un dépôt discontinu de la poudre ci-dessus et afin de déposer une épaisseur de cette couche de l’ordre de 50 µm.The cold spray thermal process is used to obtain a discontinuous deposition of the powder above and to deposit a thickness of this layer of around 50 µm.
Ce disque préparé en tant que tel est successivement recouvert d'une couche dure et de couches supérieures sol-gel telles que décrites précédemment.This disc prepared as such is successively covered with a hard layer and upper sol-gel layers as described previously.
Après une seule cuisson à 250°C pendant 30 minutes, le revêtement présente une surface légèrement rugueuse au toucher, il ne se fissure pas.After a single cooking at 250°C for 30 minutes, the coating has a slightly rough surface to the touch, it does not crack.
Exemple comparatif : silicone, sans sous couche PEEK, sur aluminiumComparative example: silicone, without PEEK underlay, on aluminum
Dans cet exemple comparatif, il n’y a pas de sous couche polymérique appliquée sur le substrat aluminium sablé, mais directement les mêmes couches silicone que les exemples 1 et 2.In this comparative example, there is no polymeric underlayer applied to the sandblasted aluminum substrate, but directly the same silicone layers as examples 1 and 2.
Les procédés de formulation, d’enduction et de cuisson finale sont également inchangés par rapport à l’exemple 1.The formulation, coating and final baking processes are also unchanged compared to Example 1.
Les résultats sont décrits ci-dessous :The results are described below:
Claims (28)
(3a) sous-couche dure poreuse constituée d’une ou plusieurs polyétherarylcétones (PEAK) et leurs mélanges, éventuellement de charges, éventuellement moins de 3 % en poids d’additifs par rapport au poids de ladite sous-couche dure et éventuellement moins de 3 % en poids d’agent(s) colorant(s) par rapport au poids de ladite sous-couche dure,
(3b) éventuellement, une ou plusieurs couche(s) intermédiaire(s) constituée(s) d’un ou plusieurs agent(s) colorant(s) et éventuellement
- d’une ou plusieurs résine(s) silicone, et/ou
- d’un ou plusieurs polymère(s) thermoplastique(s) et/ou,
- d’une ou plusieurs charge(s), et/ou
- d’un ou plusieurs additif(s)
- d’un ou plusieurs polymère(s) thermoplastique(s), et/ou
- d’une ou plusieurs charge(s), et/ou
- d’un ou plusieurs additif(s), et/ou
- de paillettes.
(3a) porous hard undercoat consisting of one or more polyetheraryl ketones (PEAK) and their mixtures, optionally fillers, optionally less than 3% by weight of additives relative to the weight of said hard undercoat and optionally less than 3% by weight of coloring agent(s) relative to the weight of said hard underlayer,
(3b) optionally, one or more intermediate layer(s) consisting of one or more coloring agent(s) and optionally
- one or more silicone resin(s), and/or
- one or more thermoplastic polymer(s) and/or,
- one or more load(s), and/or
- one or more additive(s)
- one or more thermoplastic polymer(s), and/or
- one or more load(s), and/or
- one or more additive(s), and/or
- glitter.
- x est égal à 0 ou x est compris de 0,001 à 0,999,
- y est égal à 0 ou y est compris de 0,001 à 0,999,
- A et M sont choisis dans le groupe constitué de l’azote, le phosphore, un métal alcalin, un métal alcalinoterreux, un métal de transition, un métal pauvre, un métalloïde ou un lanthanide,
- A et M sont différents l’un de l’autre.
- x is equal to 0 or x is between 0.001 and 0.999,
- y is equal to 0 or y is included from 0.001 to 0.999,
- A and M are chosen from the group consisting of nitrogen, phosphorus, an alkali metal, an alkaline earth metal, a transition metal, a poor metal, a metalloid or a lanthanide,
- A and M are different from each other.
- Pigment jaune de type rutile de titane,
- Pigment jaune dérivé du bismuth, par exemple sélectionné parmi les vanadates de bismuth stabilisés (Py184)
- Pigment rouge, par exemple sélectionné parmi rouge de pérylène, oxyde de fer,
- Pigment orange de type oxyhalogénures de bismuth (PO85),
- Pigment orange de vanadate de bismuth (PO86)
- Pigment orange de zinc étain titane (PO82)
- Pigment orange de sulfure de cérium (PO75; PO78)
- Pigment jaune orangé de type rutile d’antimoine titane chrome (PBr24)
- Pigment jaune orangé de type rutile d’étain et de zinc (Py216)
- Pigment jaune orangé d’oxyde de niobium sulfure étain zinc (Py227)
- Pigment jaune orangé d’oxydes doubles d’étain et de niobium
- Co3(PO4)2
- LiCoPO4
- CoAl2O4
- Cr2O3
- TiO2
- Pigment noir PBk28 (Copper chromite black spinel)
- et leurs mélanges.Coated cooking element (1) according to claim 15 or 16 characterized in that the thermostable pigment(s) is/are chosen from the group consisting of:
- Yellow titanium rutile type pigment,
- Yellow pigment derived from bismuth, for example selected from stabilized bismuth vanadates (Py 184 )
- Red pigment, for example selected from perylene red, iron oxide,
- Orange bismuth oxyhalide pigment (PO 85 ),
- Orange bismuth vanadate pigment (PO 86 )
- Orange zinc tin titanium pigment (PO 82 )
- Orange cerium sulfide pigment (PO 75 ; PO 78 )
- Orange-yellow antimony titanium chrome rutile type pigment (PBr 24 )
- Orange-yellow tin and zinc rutile type pigment (Py 216 )
- Orange-yellow niobium oxide tin zinc sulphide pigment (Py 227 )
- Orange-yellow pigment of double oxides of tin and niobium
- Co 3 (PO4) 2
- LiCoPO4
- CoAl 2 O 4
- Cr 2 O 3
- TiO2
- Black pigment PBk28 (Copper chromite black spinel)
- and their mixtures.
a) une étape de fourniture d’un support (2) métallique, comprenant deux faces opposées ;
b) de manière optionnelle, une étape de traitement de la face (2a) du support (2), pour obtenir une face (2a) traitée favorisant l’adhérence d’une sous-couche dure (3a) sur le support (2) ;
c) une étape de réalisation d’une sous-couche dure (3a) adhérente sur ladite face intérieure (2a) par pulvérisation thermique, sur ladite face intérieure (2a) d’une poudre ou dispersion d’une ou plusieurs polyétherarylcétones (PEAK) et leurs mélanges, éventuellement de charges, éventuellement moins de 3 % en poids d’additifs et éventuellement moins de 3 % en poids d’agent(s) colorant(s) par rapport au poids de ladite sous-couche dure (3a) ;
d) éventuellement séchage et/ou cuisson
e) éventuellement application de la ou des couche(s) (3ab) et/ou d’une ou plusieurs couche(s) intermédiaire(s) (3b) ;
f) application de la couche de finition (3c) ;
g) séchage et/ou cuisson.Method of manufacturing a coated cooking element (1) according to any one of the preceding claims comprising the following successive steps:
a) a step of providing a metal support (2), comprising two opposite faces;
b) optionally, a step of treating the face (2a) of the support (2), to obtain a treated face (2a) favoring the adhesion of a hard underlayer (3a) on the support (2) ;
c) a step of producing a hard underlayer (3a) adherent to said interior face (2a) by thermal spraying, on said interior face (2a) of a powder or dispersion of one or more polyetheraryl ketones (PEAK) and their mixtures, optionally of fillers, optionally less than 3% by weight of additives and optionally less than 3% by weight of coloring agent(s) relative to the weight of said hard underlayer (3a);
d) possibly drying and/or cooking
e) possibly application of the layer(s) (3ab) and/or one or more intermediate layer(s) (3b);
f) application of the finishing coat (3c);
g) drying and/or cooking.
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| FR2207865 | 2022-07-29 | ||
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|---|---|---|---|---|
| FR2784459A1 (en) * | 1998-10-13 | 2000-04-14 | Seb Sa | Heating article such as a cooking utensil comprising surface coated with decorative element which changes color according to temperature |
| EP2319631A1 (en) | 2009-11-10 | 2011-05-11 | ACS Coating Systems GmbH | Coating for a substrate |
| WO2020042738A1 (en) * | 2018-08-27 | 2020-03-05 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | Pot and cooking utensil having same |
| EP2806776B1 (en) | 2012-01-25 | 2020-03-11 | Seb S.A. | Sol-gel coating comprising anisotropic particles and a culinary article provided with such a coating |
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| CN112745758A (en) * | 2019-10-30 | 2021-05-04 | 浙江绍兴苏泊尔生活电器有限公司 | Composite coating, application of composite coating, cooking utensil and manufacturing method of cooking utensil |
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2784459A1 (en) * | 1998-10-13 | 2000-04-14 | Seb Sa | Heating article such as a cooking utensil comprising surface coated with decorative element which changes color according to temperature |
| EP2319631A1 (en) | 2009-11-10 | 2011-05-11 | ACS Coating Systems GmbH | Coating for a substrate |
| EP2806776B1 (en) | 2012-01-25 | 2020-03-11 | Seb S.A. | Sol-gel coating comprising anisotropic particles and a culinary article provided with such a coating |
| WO2020042738A1 (en) * | 2018-08-27 | 2020-03-05 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | Pot and cooking utensil having same |
| WO2020144051A1 (en) | 2019-01-07 | 2020-07-16 | Seb S.A. | Anti-adhesive coating |
| CN112745758A (en) * | 2019-10-30 | 2021-05-04 | 浙江绍兴苏泊尔生活电器有限公司 | Composite coating, application of composite coating, cooking utensil and manufacturing method of cooking utensil |
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