ES2974892T3 - Sustrato mineral esmaltado y método para elaborar el mismo - Google Patents

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Abstract

Se divulga un sustrato mineral que comprende, en al menos una de sus superficies, un esmalte inorgánico capaz de resistir la fricción metálica. El esmalte inorgánico tiene una rugosidad total inferior o igual a 2 μm, y el borde del esmalte inorgánico que sobresale de la superficie del sustrato vitrocerámico tiene un valor de pendiente topográfica, expresado en porcentaje, inferior o igual al 1,4%. . (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sustrato mineral esmaltado y método para elaborar el mismo
Campo Técnico
La presente invención se refiere a un sustrato mineral que comprende, en al menos una de sus superficies, un esmalte inorgánico resistente a la fricción metálica. También se refiere a un método para fabricar dicho sustrato.
Técnica antecedente
Los sustratos minerales tales como vitrocerámicas o vidrios especiales coloreados son populares en numerosos campos por sus cualidades estéticas y sus propiedades físico-químicas, en particular su bajo coeficiente de expansión térmica y su resistencia a los choques térmicos.
Se usan especialmente en equipamiento de cocina, en particular en forma de sustrato plano, por ejemplo, como superficie de cocción en aparatos de cocción, paredes vidriadas de hornos y superficies de trabajo en superficies de trabajo, mesas o muebles para la preparación de alimentos.
A modo de ejemplo, en el equipamiento de cocina, las vitrocerámicas, los materiales compuestos que comprenden una fase amorfa en donde se dispersan fases cristalinas, son sustratos minerales muy apreciados por su muy buena resistencia a los choques térmicos, su bajísimo coeficiente de expansión y su resistencia mecánica. Como superficie de cocción y/o superficie de trabajo en aparatos de cocción, generalmente se basan en aluminosilicato de litio con una dispersión de fases cristalinas a base de p-cuarzo y/o p-espodumena en su matriz amorfa.
Dependiendo del uso deseado para el equipamiento de cocina, los sustratos minerales pueden asociarse a dispositivos eléctricos y/o electrónicos como medios de calentamiento y/o iluminación, y/o estar dotados de un determinado número de accesorios, tales como controles, sensores y pantallas, que permiten la interacción entre el usuario y los dispositivos en donde se incorporan estos sustratos.
Es habitual realizar un esmaltado de la superficie de los sustratos minerales con fines decorativos y/o para delimitar determinadas zonas funcionales tales como las zonas de control, señalización y/o calentamiento de los aparatos de cocción. El esmaltado se realiza habitualmente mediante métodos de serigrafía o impresión por inyección de tinta.
En el campo de los sustratos minerales usados en y/o cerca de dispositivos de cocción, por razones estéticas y de durabilidad, un esmalte se adhiere preferiblemente de manera adecuada al sustrato sobre el que se deposita y tiene una resistencia apreciable a las tensiones mecánicas y/o químicas que probablemente experimentan en las condiciones en las que se usan los aparatos de cocción.
En particular, generalmente se buscan esmaltes que sean capaces de resistir exposiciones repetidas a alimentos y/o productos químicos, así como tensiones mecánicas tales como fricciones metálicas provocadas por movimientos repetidos de utensilios de cocina tales como ollas o sartenes.
El estado de la técnica proporciona numerosos ejemplos de composiciones de esmalte, tintas minerales y/o pastas minerales, así como ejemplos de métodos de esmaltado adecuados.
El documento FR 2858974 A1 [SCHOTT AG [DE]] del 25.02.2005 describe una superficie de cocción vitrocerámica dotada de un efecto decorativo artificial negro intenso y poco rugoso.
El documento WO 2016/008848 A1 [SCHOTT AG [DE]] del 21.01.2016 describe una tinta mineral adecuada para imprimir efectos decorativos sobre un sustrato vitrocerámico con un bajo coeficiente de expansión. Esta tinta mineral permite obtener esmaltes con mayor resistencia a la flexión y al desconchado.
El documento WO 2016/110724 A1 [FENZI SPA [IT]] del 14.07.2016 describe una composición de tinta mineral para imprimir efectos decorativos sobre un sustrato vitrocerámico. Esta tinta mineral permite obtener esmaltes químicamente resistentes a ácidos, bases y radiaciones, y mecánicamente resistentes a la abrasión y delaminación.
El documento EP 3067 334 A1 [SCHOTT AG [DE]] del 14.09.2016 describe un esmalte decorativo para un sustrato vitrocerámico que permite reducir el ruido generado por el movimiento de los utensilios de cocina sobre la superficie del esmalte.
El documento WO 2019/219691 A1 [EUROKERA [FR]] del 21.11.2019 describe una tinta mineral para imprimir sustratos vitrocerámicos. Esta tinta permite obtener esmaltes resistentes a los productos alimentarios, a los detergentes, a los efectos combinados de exposiciones repetidas a estos productos y a los ciclos de calentamiento, y a las temperaturas superiores a 800 °C usadas durante la fabricación de sustratos vitrocerámicos.
Resumen de la invención
Problema técnico
La fricción del metal relacionada con los movimientos repetidos de los utensilios de cocina, tales como ollas o sartenes, sobre la superficie de los sustratos minerales en y/o cerca de los dispositivos de cocción provocan la aparición de marcas o rastros de metal en los esmaltes decorativos. Estas marcas o rastros de metal son generalmente partículas metálicas que, bajo el efecto de la fricción repetida de los utensilios metálicos sobre los esmaltes, se han desprendido de dichos utensilios metálicos y quedan incrustadas en la superficie del sustrato o de los esmaltes. Este fenómeno es particularmente marcado en utensilios basados en metales blandos de color claro, tales como ollas o sartenes con fondo de aluminio o acero inoxidable.
Con el tiempo, estas partículas incrustadas acaban degradando el aspecto estético de los esmaltes, en particular de los esmaltes que tienen un bajo nivel de contraste con el sustrato mineral, tales como los esmaltes de color oscuro o negro sobre un sustrato mineral de color oscuro o negro. A largo plazo, esta degradación estética perjudica la percepción positiva del producto por parte de los clientes.
Por otro lado, con el desarrollo de las denominadas superficies de cocción “ flexibles” , es decir, superficies en las que los utensilios de cocina se pueden colocar en cualquier lugar para calentarlos, o en otras palabras, en las que no existen zonas de calentamiento específicas, los utensilios se mueven con más frecuencia sobre la superficie de cocción. La degradación estética provocada por la fricción del metal se hace entonces más marcada o se produce más rápidamente.
Finalmente, la acumulación de partículas metálicas incrustadas, cuando se hace especialmente visible, lleva a los usuarios a limpiar la superficie del sustrato vitrocerámico y de los esmaltes con mayor frecuencia y energía. Estas limpiezas generalmente tienen como objetivo hacer desaparecer las marcas y rastros de metal visibles. Sin embargo, la frecuencia y la intensidad de estas limpiezas tienen la consecuencia negativa de provocar daños prematuros e importantes en los esmaltes. Este daño a su vez degrada el aspecto estético de los esmaltes decorativos y reduce la durabilidad de las superficies de cocción.
Por lo tanto, existe la necesidad de un sustrato vitrocerámico que comprenda un esmalte decorativo capaz de limitar la aparición de marcas o rastros de metal.
Solución al problema técnico
Según un primer aspecto de la invención, se proporciona un sustrato mineral (1001) según la reivindicación 1, siendo las reivindicaciones dependientes realizaciones ventajosas.
Según un segundo aspecto de la invención, se proporciona un método para fabricar un sustrato según el primer aspecto de la invención.
Ventajas de la invención
Una ventaja notable de la invención es una clara reducción del número de marcas y rastros de metal visibles por el efecto de la fricción repetida de los utensilios metálicos sobre el uno o más esmaltes. Esta reducción puede alcanzar el 50 %, o incluso el 70 % o más, en comparación con un sustrato vitrocerámico que comprende un esmalte estándar.
Una segunda ventaja es que la reducción del número de marcas o rastros de metal visibles se observa especialmente en utensilios a base de metales habituales de color más claro, tales como, aluminio o acero inoxidable.
Una tercera ventaja es que la reducción del número de marcas y rastros de metal visibles es particularmente apreciable para esmaltes que tienen un bajo nivel de contraste con el sustrato mineral, tales como los esmaltes de color oscuro o negro sobre un sustrato mineral de color oscuro o negro.
Una cuarta ventaja es la facilidad de implementación de la invención con la posibilidad de aplicarla a cualquier composición química de esmalte.
Breve descripción de los dibujos
La [figura 1] es una representación esquemática ortográfica de un sustrato mineral que comprende un esmalte.
La [figura 2] es una representación esquemática ortográfica de la sección transversal de un sustrato mineral que comprende un esmalte.
La [figura 3] es un ejemplo de un perfil de superficie de un esmalte inorgánico sobre un sustrato mineral según la invención.
La [figura 4] es una representación esquemática de un ejemplo de patrón formado por un esmalte inorgánico en el sentido de la invención.
La [figura 5] es un primer ejemplo de representación 3D de perfiles topográficos en ejemplos según la invención.
La [figura 6] es un segundo ejemplo de representación 3D de perfiles topográficos en ejemplos según la invención.
La [figura 7] es una representación gráfica de la rugosidad total en función de la pendiente topográfica para los ejemplos según la invención y los contraejemplos.
Descripción detallada de las realizaciones
En el sentido de la invención, se entiende por “ esmalte” un material vítreo o compuesto que comprende generalmente una frita de vidrio recocida en donde opcionalmente pueden dispersarse cargas, agentes y/o pigmentos colorantes y/o estructurantes.
En el sentido de la invención, se entiende por “ patrón” , para una superficie determinada del sustrato mineral cubierta por dicho patrón, una rejilla decorativa discontinua que tiene una tasa de cobertura de dicha superficie estrictamente inferior al 100 %, preferiblemente inferior al 90 %.
En el sentido de la invención, se entiende por “tasa de cobertura” de un esmalte que forma un patrón sobre una superficie determinada del sustrato mineral la proporción de dicha superficie dada que está cubierta por dicho patrón. En otras palabras, corresponde a la relación, expresada en porcentaje, de la superficie cubierta por el patrón en dicha superficie determinada.
Según estas dos últimas definiciones, un “ sólido” que consiste en una rejilla uniforme, es decir, continua, y que, para una determinada superficie del sustrato mineral, tiene una tasa de cobertura del 100 % de dicha superficie, no es un patrón.
En el sentido de la invención, “ cobertura de tinta” significa la cobertura de la tinta tal como se conoce y se define en el campo de la impresión por inyección de tinta. Para una tinta individual determinada, corresponde al número de píxeles realmente impresos en relación con el número total de píxeles imprimibles. En el caso de la impresión por inyección de tinta, puede depender de la resolución del dispositivo de impresión usado.
En el sentido de la invención, se entiende por “ pendiente topográfica” la medición actual del gradiente, definida como la tangente de la inclinación entre dos puntos de una superficie situados a diferentes altitudes, o incluso como la tangente del ángulo de gravedad con respecto a un nivel de referencia, generalmente horizontal. Generalmente, esta medición se expresa como porcentaje.
En el sentido de la invención, se entiende por “ rugosidad total” la rugosidad total, denominada Rt, como se define en la sección 4.1.5 de la norma ISO 4287:1997. Se define como la suma de la altura pico del perfil más grande, Zp, y la profundidad valle del perfil más grande, Zv, a lo largo de la longitud de muestreo del perfil.
Como ejemplo ilustrativo, con referencia a la [figura 1], un sustrato mineral 1001, tal como los usados como superficies de dispositivos de cocción, comprende el propio sustrato mineral 1001 dotado en al menos una de sus superficies de un esmalte inorgánico 1002. En la [figura 1], el esmalte 1002 se muestra en forma de línea que forma parte de un patrón. Puede formar cualquier patrón adecuado.
Un ejemplo de patrón en forma de patrón periódico de cuadrados de aproximadamente 1,25 mm en cada lado, con un espesor de entre 1 y 3 pm y espaciados de 0,75 mm. La tasa de cobertura del esmalte inorgánico sobre la superficie del sustrato es del 40 %.
Según un primer aspecto de la invención, con referencia a la [figura 1] y en la [figura 2], un sustrato mineral 1001 que forma un patrón que comprende, en al menos una de sus superficies, un esmalte inorgánico 1002, caracterizado por que:
- dicho esmalte inorgánico 1002 tiene una rugosidad total, Rt, de su superficie 1002-S inferior o igual a 2 pm, y
- el borde 1002a, 1002b del esmalte inorgánico 1002 que sobresale de la superficie 1001-S del sustrato mineral 1001 tiene un valor de pendiente topográfica, expresado en porcentaje, inferior o igual al 1,4 %.
Sin pretender una consideración teórica ni práctica a la que deba reducirse la invención, una posible explicación de la notable ventaja que aporta la invención puede ser que la sinergia, en lo que respecta al esmalte inorgánico, entre una rugosidad superficial total inferior a 2 pm, y una pendiente topográfica inferior al 1,4 %, permite mejorar el deslizamiento de los utensilios metálicos, en particular de metal blando, sobre la superficie de dicho esmalte mineral y, por lo tanto, reducir el riesgo de desprendimiento de partículas metálicas.
Según la definición anterior, la pendiente topográfica corresponde a la tangente del gradiente del borde 1002a, 1002b del esmalte inorgánico 1002 que forma un patrón que sobresale de la superficie 1001-S del sustrato mineral 1001. En otras palabras, con referencia a la [figura 2], corresponde a la tangente del cambio de elevación con respecto a la distancia de dicho cambio de elevación, es decir, a la relación, h/l, de la diferencia de altitud, h, entre la superficie 1001-S del sustrato mineral 1001 y la superficie superior 1002-S del esmalte inorgánico 1002, a lo largo de la distancia, l, entre los dos puntos considerados para la diferencia de altitud. Expresada en porcentaje, la relación h/l se multiplica por 100.
La pendiente topográfica de un esmalte orgánico que forma un patrón puede variar, según el método y los parámetros de su depósito sobre la superficie del sustrato mineral, en función del espesor de dicho esmalte orgánico, de su composición química y/o del tamaño de las partículas de la mezcla, por ejemplo, una mezcla de frita de vidrio mineral y/o pigmento mineral, que se han usado para formarla, en particular a su combinación. Sin embargo, estas características no son suficientes por sí solas para definir un valor de pendiente topográfica determinado. Es decir, dos esmaltes inorgánicos de la misma composición, obtenidos con la misma mezcla y con el mismo espesor, pueden tener pendientes topográficas diferentes según cómo se hayan depositado sobre el sustrato mineral.
Generalmente, la superficie superior 1002-S del esmalte inorgánico 1002 es la superficie más grande y sustancialmente paralela a la superficie 1001-S del sustrato mineral 1001.
El ángulo de pendiente, expresado en radianes, es una expresión de la pendiente topográfica en forma de ángulo. El ángulo de gradiente, a, corresponde entonces al valor obtenido aplicando, a la relación h/l, la función recíproca, representada arctan o tan-1, de la función tangente, es decir,
a = tan1
( i )
La multiplicación de esta relación por 180/n permite convertir el ángulo en grados.
El valor de la pendiente topográfica es preferiblemente la media aritmética de los valores de las pendientes topográficas individuales medidas en diferentes lugares o diferentes ubicaciones del borde 1002a, 1002b del esmalte inorgánico 1002 que sobresale de la superficie 1001-S del sustrato mineral 1001.
Generalmente, un esmalte que forma un patrón tiene la función de ser un revestimiento decorativo y/o funcional depositado sobre la superficie de un sustrato mineral con fines decorativos, de señalización y/o de delimitación, en particular para delimitar determinadas áreas funcionales tales como, por ejemplo, la zonas de calentamiento y/o control de los aparatos de cocción o encimeras.
A partir de la técnica anterior, se conocen diversos métodos de esmaltado, también denominados vidriados o más simplemente decorativos, y las composiciones de las pastas, tintas o pinturas minerales o cerámicas usadas para dichos métodos de esmaltado, en particular en el campo de los esmaltes para sustratos minerales tales como vitrocerámicas.
Generalmente, se obtiene un esmalte mediante tratamiento térmico de una pasta, una tinta o una pintura mineral o cerámica depositada sobre la superficie de un sustrato mineral usando un método adecuado, por ejemplo, mediante serigrafía o impresión por inyección de tinta.
La pasta, la tinta o la pintura mineral o cerámica comprende una fase mineral sólida que está finamente dividida y dispersa en un medio orgánico algo viscoso. El medio orgánico permite aplicar la fase sólida con el método de deposición adecuado. También tiene la función de suspender y/o dispersar la fase mineral para asegurar la distribución homogénea y uniforme de la misma en el área decorativa, de señalización y/o delineación.
El sustrato mineral 1001 puede ser cualquier sustrato mineral capaz de someterse a esfuerzo por utensilios metálicos, en particular un sustrato mineral capaz de usarse en un entorno en donde se usan utensilios de cocina, por ejemplo, como una superficie de una encimera y/o de un dispositivo y/o de una unidad de cocción.
En algunas realizaciones, el sustrato mineral 1001 puede ser un sustrato vitrocerámico o un sustrato de vidrio mineral. A modo de ejemplo, puede ser cualquier tipo de vitrocerámica adecuada para su uso como superficie de una encimera y/o de un dispositivo y/o de una unidad de cocción, tal como vitrocerámicas a base de aluminosilicato de litio. También puede ser cualquier tipo de vidrio mineral, opcionalmente templado, adecuado para las mismas aplicaciones, tales como vidrios de borosilicato o aluminosilicato.
Según la invención, el valor de la rugosidad superficial total del esmalte inorgánico 1002 es inferior o igual a 2 pm. Para determinadas composiciones de esmalte inorgánico se pueden alcanzar valores de rugosidad total más bajos. Por lo tanto, en determinadas realizaciones ventajosas, el valor de dicha rugosidad superficial total puede ser inferior o igual a 1,5 pm, preferiblemente inferior o igual a 1 pm. Se observó que una reducción en la rugosidad superficial total puede reducir aún más la visibilidad de las marcas y rastros de metal.
Según la invención, el valor de la pendiente topográfica del borde 1002a, 1002b del esmalte inorgánico 1002 que sobresale en la superficie 1001-S del sustrato vitrocerámico 1001 es inferior o igual al 1,4 %. Para determinadas composiciones de esmalte inorgánico 1002, se pueden alcanzar valores más bajos. Por lo tanto, en determinadas realizaciones ventajosas, el valor de dicha pendiente topográfica puede ser inferior o igual al 1,2 %. Se ha observado que una reducción de la pendiente topográfica puede favorecer aún más el deslizamiento de los objetos o utensilios metálicos sobre el esmalte inorgánico y, por lo tanto, permite reducir aún más la visibilidad de las marcas y rastros de metal.
Debido a la reducción de la visibilidad de las marcas y rastros de metal que permite la invención, el espesor del esmalte inorgánico se puede reducir ventajosamente ya que no existe la necesidad de compensar posibles daños al esmalte provocados por la incrustación de partículas metálicas y/o la limpieza repetida por parte de los usuarios es menos importante o incluso inexistente.
Por lo tanto, en determinadas realizaciones, el espesor del esmalte inorgánico 1002 puede estar ventajosamente entre 1,5 pm y 3,5 pm, o incluso entre 1,5 pm y 2 pm.
Las marcas y rastros de metal se reducen significativamente para un esmalte inorgánico 1002 que tiene un bajo nivel de contraste con el sustrato mineral 1001, ya sea que tenga un aspecto oscuro, en particular de color negro, o un aspecto de color claro, por ejemplo de color blanco. Por lo tanto, en una realización particularmente ventajosa, la diferencia de luminancia relativa a L*, definida como la diferencia entre la luminancia L*(esmalte/sustrato), medida en reflexión, del esmalte inorgánico 1002 sobre el sustrato mineral 1001 y la luminancia L*(sustrato), medida en reflexión, del sustrato mineral 1001 sin el esmalte inorgánico 1002, es como máximo 50, preferiblemente como máximo 35. Puede estar en particular entre 2 y 45, opcionalmente entre 5 y 35, correspondiendo estos valores de valores a un esmalte inorgánico 1002 de contraste bastante bajo con respecto al sustrato mineral 1001.
La diferencia de luminancia relativa AL* también se puede expresar en forma de la siguiente ecuación:
AL* = |¡/(esmalte/sustrato) — ¡/(sustrato)|
Se entiende que el término “ luminancia” significa la luminancia, denominada L*, como se define y se mide en la Norma ISO 11664-4. La luminancia del sustrato mineral 1001, denominada L*(sustrato), se mide en reflexión. La luminancia del esmalte inorgánico 1002 depositado sobre el sustrato mineral 1001, denominada L*(esmalte/sustrato), se mide en reflexión.
En aparatos de cocina o encimeras, los sustratos minerales con los que los esmaltes inorgánicos presentan una pequeña diferencia de contraste son, generalmente, sustratos de aspecto oscuro, opcionalmente de color negro, poco transmisibles y de baja dispersión. También en determinadas realizaciones, la transmitancia de luz, Tl, del sustrato mineral 1001 es como máximo del 17 %, preferiblemente no más del 10 %, o incluso no más del 5 %. Los sustratos minerales de color negro, tales como vitrocerámica de color negro estándar no opalescente, tienen una transmitancia de luz inferior al 5 %, en particular entre el 0,2 % y el 2 %.
Se entiende por “ transmitancia de luz” la transmitancia de luz, denominada Tl, como se define y se mide en la sección 4.2 de la Norma EN 410:1999 con el iluminante D65 y un observador estándar.
En determinadas realizaciones particulares, un sustrato mineral de color negro, la luminancia L*(sustrato), medida en reflexión, de dicho sustrato mineral 1001 puede ser además inferior o igual a 5, preferiblemente inferior o igual a 2. Los sustratos minerales de color negro, tales como, por ejemplo, vitrocerámicas, comercializadas con el nombre KeraBlack® o KeraBlack+® por la empresa Eurokera, tienen tal nivel de luminancia.
Una de las ventajas de la invención es favorecer el deslizamiento de los utensilios metálicos, en particular de metal blando, sobre la superficie de dicho esmalte inorgánico y, por lo tanto, reducir el riesgo de desprendimiento de partículas metálicas.
En realizaciones ventajosas, el coeficiente de fricción, también llamado coeficiente de fricción estática y/o dinámica de la superficie del sustrato mineral (1001) dotado de dicho esmalte inorgánico (1002) es como máximo 0,30, preferiblemente como máximo 0,25. Los sustratos minerales según la invención que tienen tales valores de coeficiente de fricción estática y/o dinámica generalmente tienen el mejor rendimiento en términos de reducir el número de marcas y rastros de metal visibles por el efecto de la fricción repetida de los utensilios metálicos.
Se entiende por coeficiente de fricción el coeficiente de fricción estática y/o dinámica como se define en las normas ASTM D1894, ISO 8295:1995 e ISO 15359:1999.
El coeficiente de fricción estática se define como la relación entre la fuerza de fricción estática, es decir, la fuerza necesaria para iniciar un movimiento deslizante de una superficie sobre otra, sobre la fuerza aplicada perpendicularmente a estas dos superficies para mantener el contacto y el deslizamiento de las mismas.
El coeficiente de fricción dinámica se define como la relación entre la fuerza de fricción dinámica, es decir, la fuerza necesaria para mantener un movimiento deslizante de una superficie sobre otra, sobre la fuerza aplicada perpendicularmente a estas dos superficies para mantener el contacto y el deslizamiento de las mismas.
Por coeficiente de fricción estática y/o dinámica de la superficie del sustrato mineral (1001) dotado de dicho esmalte inorgánico (1002) se entiende el coeficiente de fricción estática y/o dinámica que se puede medir sobre la superficie del sustrato mineral (1001) sobre el que está presente el esmalte inorgánico (1002).
Un sustrato mineral 1001 según cualquiera de las realizaciones descritas puede usarse ventajosamente como superficie de un dispositivo de cocción, en particular un dispositivo de cocción por inducción con una superficie denominada “ flex” , o una encimera, en particular una encimera en equipos de mobiliario tales como mesas o gabinetes de trabajo para la preparación de alimentos.
Según un segundo aspecto de la invención, se proporciona un método para producir un sustrato mineral 1001 según una cualquiera de las realizaciones descritas previamente, comprendiendo dicho método una etapa de depositar un esmalte inorgánico 1002 mediante impresión por inyección de tinta mineral sobre un sustrato mineral 1001, en donde la cobertura de la tinta es de al menos el 45 % y como máximo el 85 %, y el porcentaje en peso de la fracción sólida en la tinta mineral usada para la impresión por inyección de tinta es como máximo el 40 % de dicha tinta mineral.
A modo de ejemplo ilustrativo, para una tarea de impresión por inyección de tinta a 800 ppp, el número de píxeles imprimibles en un patrón cuadrado de una pulgada cuadrada es 640.000 píxeles. Para una tinta individual determinada, si en realidad sólo se imprimen 200.000 píxeles, la cobertura de la tinta, para esta tinta unitaria determinada, es de 200.000/640.000 o, expresado como porcentaje, del 31,5 %.
Si se usan varias tintas individuales, por ejemplo, tintas de diferentes colores, la cobertura de la tinta es la suma de las coberturas de tinta de cada una de estas tintas individuales.
La viscosidad de la tinta, típicamente entre 20 y 100 Pa.s, y el volumen de las gotas de tinta, típicamente entre 12 y 84 pl, también pueden influir en la cobertura de la tinta. Una tinta muy fluida y/o un gran volumen de gotas pueden provocar una mayor cobertura de la superficie impresa, en particular cubriendo los píxeles periféricos a los realmente impresos por el dispositivo de impresión por inyección de tinta a la resolución elegida. Generalmente, estos parámetros se tienen en cuenta por el dispositivo de impresión por inyección de tinta cuando se define la cobertura de la tinta.
Por “ tinta mineral” se entiende una tinta mineral adecuada para depositar esmaltes mediante impresión por inyección de tinta. Generalmente, una tinta mineral está en forma de una suspensión o dispersión coloidal de una fase mineral sólida finamente dividida en una fase líquida generalmente orgánica. La fase mineral sólida de la suspensión coloidal comprende generalmente una frita de vidrio y opcionalmente un pigmento mineral.
La tinta mineral tiene una densidad, viscosidad y tensión superficial compatibles con los métodos de impresión por inyección de tinta. Los valores de estos parámetros dependen de los dispositivos de impresión por inyección de tinta usados y afectan a la calidad de los patrones decorativos obtenidos.
El tamaño de los granos que constituyen la fase mineral sólida es generalmente micrométrico, o incluso submicrométrico. La fase líquida comprende predominantemente un disolvente, generalmente orgánico. El tipo y la cantidad de disolvente influyen parcialmente en las propiedades reológicas, la tensión superficial y el comportamiento de secado de la tinta mineral. También es posible añadir un agente dispersante para evitar la floculación y/o sedimentación de la fase sólida, así como un tensioactivo para ajustar la tensión superficial de la tinta mineral.
Las proporciones en peso del disolvente orgánico, del agente dispersante, del tensioactivo y de la frita de vidrio se pueden ajustar de manera que las propiedades de la tinta mineral se adapten al dispositivo usado para la impresión por inyección de tinta. El disolvente orgánico puede representar generalmente el 80 % en peso de la mezcla de disolvente orgánico, agente dispersante y tensioactivo de la tinta mineral. El tipo y la cantidad de disolvente orgánico se pueden ajustar según las limitaciones técnicas del dispositivo de impresión por inyección de tinta usado y las limitaciones de producción.
Para formar un esmalte usando la tinta mineral depositada mediante impresión por inyección de tinta, la temperatura a la que se seca la tinta mineral puede estar entre 25 y 180 °C. La temperatura del tratamiento térmico de cocción del vidrio precursor esmaltado podrá ser igual o superior a 650 °C. Preferiblemente, la temperatura no excede los 1100 °C.
El disolvente orgánico puede ser un compuesto orgánico que es líquido a temperatura ambiente o una mezcla de compuestos orgánicos que son líquidos a temperatura ambiente que comprende al menos un grupo funcional alcohol.
La elección del compuesto orgánico que comprende un grupo funcional alcohol depende del método y/o del dispositivo usado para la impresión por inyección de tinta. Si la deposición de la tinta mineral sobre el sustrato mineral es lenta, es ventajoso usar un disolvente o una mezcla de disolventes con una presión de vapor de saturación baja en las condiciones de uso de presión y temperatura del método y/o dispositivo. En otras palabras, en condiciones estándar de temperatura y presión, para evitar que el disolvente o la mezcla de disolventes se evapore demasiado rápido, su punto de ebullición puede ser mayor.
Los ejemplos no limitantes de disolventes orgánicos son: metilenglicol, etilenglicol, propilenglicol, butilenglicol, metanol, etanol, propanol, butanol, éteres de glicol tales como éter metílico de propilenglicol o éter metílico de dipropilenglicol.
El agente dispersante es preferiblemente un copolímero o una mezcla de copolímeros que comprende al menos un grupo funcional ácido. El agente dispersante permite impedir la floculación y/o la sedimentación de la fase sólida. Preferiblemente, representa del 3 al 7 %, como máximo el 10 %, en peso de la suma de los porcentajes en masa del disolvente orgánico, del agente dispersante y del tensioactivo. Las sales de alquilamonio de un copolímero que comprende uno o más grupos funcionales ácidos son ejemplos no limitantes de un agente dispersante.
El tensioactivo es preferiblemente un poliéter o una mezcla de poliéteres. Preferiblemente, representa del 0,05 % al 0,5 % en peso de la suma de los porcentajes en masa del disolvente orgánico, del agente dispersante y del tensioactivo.
La tinta mineral puede no comprender ningún pigmento mineral colorante. Como alternativa, puede comprender un pigmento mineral para proporcionar un tono o color del esmalte. El pigmento mineral permite ajustar el color de la tinta mineral y del esmalte. El pigmento mineral puede estar basado en óxidos metálicos y/o metales o aleaciones metálicas capaces de oxidarse durante el tratamiento térmico de la tinta mineral para formar el esmalte. Los ejemplos no limitantes de pigmentos minerales son óxido de titanio, óxido de cerio, óxido de cobalto, óxido de hierro, óxido de circonio, óxido de manganeso, espinelas o alúminas dopadas.
En una realización, el D90 de la distribución del tamaño de partícula de la fracción sólida de la tinta mineral es como máximo 2 pm, preferiblemente entre 1 pm y 2 pm. El D90 se calcula a partir de la distribución del tamaño de partícula determinada mediante métodos de difracción láser según la norma ISO 13320:2009. Corresponde al tamaño de las partículas que representan el 90 % del volumen total de partículas de la mezcla. En otras palabras, el 90 % del volumen de partículas de la mezcla de frita de vidrio y del pigmento mineral consiste en partículas que tienen un tamaño de como máximo 2 pm, preferiblemente entre 1 y 2 pm. En una realización ventajosa, la tensión superficial de la tinta mineral es de aproximadamente 26 mN/m a 25 °C. Se ha encontrado que una tinta mineral que tiene una tensión superficial de aproximadamente 26 mN/m a 25 °C puede facilitar la obtención de un esmalte inorgánico sobre un sustrato mineral según el primer aspecto de la invención.
Todas las realizaciones descritas, tanto si se refieren al primer aspecto como al segundo aspecto de la invención, pueden combinarse entre sí.
Ejemplos
En cuatro ejemplos E1, E2, E3 y E4 de sustratos minerales según la invención, se depositan tres esmaltes minerales diferentes, A, B y C, sobre una placa vitrocerámica KeraBlack+® (KB+) comercializada por la empresa Eurokera S.N.C.
El esmalte A es un esmalte de color negro que comprende del 60-70 % de una frita de vidrio F, cuya composición se describe en la T abla 1, del 15-20 % de óxido mixto de cobalto y silicio y del 15-20 % de óxido mixto de hierro, cromo, cobalto y níquel.
El esmalte B es un esmalte de color gris oscuro formado por una mezcla del 75 % en masa del esmalte A y del 25 % en masa de un esmalte que comprende el 70-75 % de una frita de vidrio F, cuya composición se describe en la Tabla 1 y el 25-30 % de óxido de titanio.
El esmalte C es un esmalte de color gris formado por una mezcla del 50 % en masa del esmalte A y del 50 % de un esmalte que comprende el 70-75 % de una frita de vidrio F, cuya composición se describe en la Tabla 1, y el 25 30 % de óxido de titanio.
[Tabla 1]
En los ejemplos E1, E2 y E3, los esmaltes inorgánicos se desarrollaron según un método según el segundo aspecto de la invención, más particularmente mediante impresión por inyección de tinta mineral con una cobertura de tinta, Te, del 55 %. La fracción sólida en la tinta mineral asciende como máximo al 40 % en peso. El D90 de la distribución del tamaño de partícula de la fracción sólida de la tinta mineral es de aproximadamente 1,3-1,5 pm.
En el ejemplo E4, el esmalte inorgánico se depositó mediante un método de serigrafía no estándar con una pasta de serigrafía cuyo D90 de la distribución del tamaño de partícula de su fracción sólida es de aproximadamente 1,6 pm.
En un primer contraejemplo CE1 no según la invención, el esmalte mineral A se deposita mediante un método de serigrafía estándar sobre una placa vitrocerámica conocida como KeraBlack+® (KB+) comercializada por la empresa Eurokera S.N.C. El D90 de la distribución del tamaño de partícula de la fracción sólida de la pasta de serigrafía es de aproximadamente 5,1 pm.
En un segundo contraejemplo CE2 no según la invención, el esmalte mineral A se deposita mediante un método para imprimir una tinta mineral sobre una placa vitrocerámica conocida como KeraBlack+® (KB+) comercializada por la empresa Eurokera S.N.C. con una cobertura de tinta, Te, del 40 %. El D90 de la distribución del tamaño de partícula de la fracción sólida de la tinta mineral es de aproximadamente 1,4 pm.
En los ejemplos E1, E4, y en el contraejemplo CE1, los esmaltes se depositan en forma de un patrón periódico de cuadrados de aproximadamente 1,25 mm de lado, de un espesor de entre 1 y 3 pm y espaciados de 0,75 mm, como se muestra esquemáticamente en la [figura 4]. La tasa de cobertura del esmalte inorgánico en la superficie del sustrato es del 40 %. En los ejemplos E2 y E3 y el contraejemplo CE2, los esmaltes se depositan en forma de unidades aleatorias con una tasa de cobertura del esmalte sobre el sustrato de aproximadamente del 25 %.
Las características de los ejemplos E1, E2, E3 y E4 y los contraejemplos CE1 y CE2 se resumen en la Tabla 2. [Tabla 2]
La transmitancia de luz del sustrato mineral solo, es decir, sin esmalte inorgánico, se midió usando un espectrofotómetro Perkin Elmer Lambda 950 según la sección 4.2 de la norma EN 410:1999 con iluminante D65 y un observador estándar. La transmitancia de luz medida, Tl, del sustrato mineral solo para los ejemplos E1, E2, e 3 y E4, y los contraejemplos CE1 y CE2, es de aproximadamente el 1,5 %.
La luminancia, denominada L*, se midió según la norma ISO 11664-4 usando un espectrofotómetro BYK Gardner SPC008 con un ángulo de iluminación de 45° y un ángulo de observación de 0°.
La luminancia del sustrato mineral solo, denominada L*(sustrato), es decir, sin esmalte inorgánico, se mide en reflexión sobre un fondo blanco, en este caso un fondo estándar Chart 2810 suministrado por BYK Gardner (L* = 92,07; a* = -0,75; b* = 4,91).
La luminancia del esmalte inorgánico depositado sobre el sustrato mineral, denominada L*(esmalte/sustrato), se mide en reflexión. La superficie del sustrato mineral queda totalmente cubierta por el esmalte inorgánico.
La diferencia de luminancia relativa AL* se calcula usando la siguiente ecuación:
AL* = |¡/(esmalte/sustrato) — ¡/(sustrato)|
La rugosidad superficial total, Rt, del esmalte inorgánico de cada ejemplo E1, E2, E3 y E4, y los contraejemplos CE1 y CE2 se midió usando una sonda mecánica Mitutoyo SJ-400 según la sección 4.1.5 de la norma ISO 4287:1997. La pendiente topográfica, Pt, del esmalte inorgánico que sobresale de la superficie del sustrato vitrocerámico se calcula usando un perfil de superficie. El perfil de superficie se mide usando una sonda mecánica Mitutoyo SJ-400 equipada con un filtro no gaussiano PC75 aplicado al parámetro Wt.
En la [figura] 3 se muestra un ejemplo ilustrativo de una medición del perfil de superficie de un esmalte inorgánico sobre la superficie de un sustrato mineral según la invención.
El perfil se mide en el borde del esmalte que sobresale de la superficie del sustrato mineral a lo largo de 15 mm. El esmalte tiene una forma geométrica poligonal. La pendiente topográfica, correspondiente a la tangente del cambio de elevación entre la superficie del sustrato mineral y la denominada superficie efectiva del esmalte, se calcula usando la fórmula: h
Pt = —x100
en donde h es la diferencia de altura entre la superficie del sustrato mineral y la superficie efectiva del esmalte inorgánico, y generalmente corresponde al espesor del esmalte con respecto a la superficie del sustrato mineral, y l es la longitud del cambio de elevación.
Se procede, sobre el mismo esmalte inorgánico, con al menos tres mediciones de pendiente topográfica en diferentes lugares o diferentes localizaciones del borde del esmalte que sobresale de la superficie del sustrato mineral. A partir de estas al menos tres mediciones se calcula un valor medio aritmético, Ptm, de la pendiente topográfica.
La [figura 5] y 6 son ejemplos de representación 3D de perfiles topográficos medidos con un perfilómetro de superficie 3D Taylor Hobson de la empresa AMETEK en los ejemplos según la invención, y a partir de los cuales se pueden realizar mediciones de perfil de superficie.
La visibilidad de la fricción del metal se evaluó usando el siguiente protocolo. Una olla de acero inoxidable o aluminio con un diámetro de 20 cm y un peso de 3 kg se posiciona inclinada sobre el sustrato mineral dotado del esmalte inorgánico, a continuación se mueve a una velocidad de aproximadamente 0,40 m/s en 10 movimientos de vaivén. La olla de acero inoxidable tiene una dureza Vickers de 200 HV.
El nivel de marcas de fricción metálica se evalúa según dos métodos diferentes: un método de evaluación de análisis visual y un método de evaluación de análisis de imágenes.
Según el primer método de análisis visual, la degradación, D, del esmalte se evalúa visualmente según una escala de 0 a 5 a una distancia de 60 cm en condiciones normales de observación. El grado 5 corresponde a una visibilidad significativa de las partículas metálicas incrustadas y el grado 0 corresponde a una ausencia visible de marcas o rastros de metal. En otras palabras, cuanto menor es el grado, menos visibles a simple vista son los rastros o marcas de fricción metálica.
Según el segundo método de evaluación de análisis de imágenes, en primer lugar se toma una imagen fotográfica digital de un área definida del esmalte bajo la luz artificial de diodos emisores de luz de tres colores en una caja de luz adecuada para este fin.
A continuación, la imagen fotográfica digital se somete a un procesamiento digital de conversión de la imagen en escala de grises, a partir del cual se calcula un valor medio del nivel de gris, Vm.
Esta misma operación se realizó para un área del esmalte que había experimentado una fricción metálica y para un área del esmalte que no había experimentado ninguna fricción metálica. Se calcula la diferencia AVm entre los valores Vm obtenidos para cada una de estas dos áreas. Cuanto mayor sea el valor del parámetro AVm, mayor será el número de partículas metálicas incrustadas en el esmalte.
Paralelamente, la misma imagen fotográfica es objeto de un procesamiento de binarización digital a partir del cual se calcula un índice de visibilidad, Iv, definido como la relación entre el número de píxeles de mayor intensidad, es decir de valor 1, y el número total de píxeles. Cuanto mayor sea esta relación Iv, mayor será la visibilidad de las partículas metálicas incrustadas en el esmalte.
El tamaño de la imagen es de 3264 x 2448 píxeles para un tamaño de zona de análisis del esmalte comprendido entre 400.000 y 450.000 píxeles. Esto corresponde a aproximadamente 10 x 13 cuadrados del patrón para los ejemplos E1, E4 y el contraejemplo CE1.
Los coeficientes de fricción estática y dinámica, respectivamente denominados Fs y Fd, se midieron según las normas ASTM D1894, ISO 8295:1995 e ISO 15359:1999 en un instrumento AFT que mide el coeficiente de fricción comercializado por la empresa Hanatek Instruments®. El cabezal de fricción es una arandela de acero inoxidable de 36 mm de diámetro y 2 mm de espesor NFE 25.513 de la empresa Berner®. Las mediciones se realizaron con una velocidad de movimiento del cabezal de fricción de 500 mm/min en una longitud de recorrido de 50 mm.
Antes de cualquier medición del coeficiente de fricción, las muestras se limpian previamente con el detergente Clin'Glass comercializado por Laboratoires Prodene Klint®. Se realizan cuatro mediciones sobre cada muestra y se calcula su promedio.
Para estas mediciones, el esmalte inorgánico sobre la superficie del sustrato tiene un patrón aleatorio para los ejemplos E2 y E3 y el contraejemplo CE2, y un patrón periódico de cuadrados de aproximadamente 1,25 mm de lado para los ejemplos E1, E4 y el contraejemplo CE1.
Todos los resultados se recopilan en la Tabla 3. Los valores de los parámetros D, AVm e Iv se informan para la fricción metálica usando una olla de acero inoxidable (inoxidable) y aluminio (alu) y están anotados respectivamente con “ inoxidable” y “ alu” .
[Tabla 3]
Los resultados de la Tabla 3 muestran que el número y, por lo tanto, la visibilidad, de las marcas y rastros de metal es más reducido para los ejemplos E1, E2, e3 y E4 según la invención que para los contraejemplos CE1 y CE2. De hecho, independientemente del parámetro D, AVm e Iv, considerados para la fricción usando una olla de acero inoxidable (inoxidable) o de aluminio (alu), los valores son inferiores para los ejemplos según la invención. El valor de los parámetros AVm e Iv disminuye del 75 % al 92 %, lo que significa que la visibilidad de las marcas y rastros de metal se reduce al máximo.
La comparación de los resultados del ejemplo E1 con los del ejemplo E4 muestra que los valores de los parámetros D, AVm e Iv son menores cuando se usa un método de fabricación según el segundo aspecto de la invención. Por lo tanto, el método de fabricación según la invención permite obtener un mejor rendimiento, en términos de reducción de la visibilidad de las marcas y de las marcas de metal, que un método de serigrafía. Sigue siendo posible el uso de un método de serigrafía.
La comparación de los resultados de los ejemplos E1, E2 y E3 muestra que la visibilidad de los rastros y marcas de metal permanece muy reducida incluso para esmaltes inorgánicos que tienen un bajo nivel de contraste con el sustrato mineral, en particular de aspecto oscuro con una AL* inferior a 35, en particular de color negro con una AL* inferior a 15.
Como ilustración adicional de las características y ventajas de la invención, se reprodujeron varios ejemplos derivados de la técnica anterior en forma de contraejemplos, cuyas características se informan en la Tabla 4.
Los contraejemplos CE3-CE8 se toman del documento EP 3 067 334 A1 [SCHOTT AG [DE]] del 14.09.2016. Los ejemplos CE3-CE5, por un lado, y los contraejemplos CE6-CE8, por otro lado, tienen respectivamente tres composiciones de esmalte diferentes (Color 1, Color 1a y Color 6). Estas dos series de contraejemplos se depositan según dos patrones diferentes (Punkmuster 11 y Punkmuster 12).
Los contraejemplos CE7 y CE9 tienen la misma composición de esmalte tomada del documento FR 2 858 974 A1 [SCHOTT Ag [DE]] del 25.02.2005. Para la venta comparativa, se depositan según dos unidades diferentes (Punkmuster 11 y Punkmuster 12) tomadas del documento EP 3067334 A1 [SCHOTT AG [DE]] del 14.09.2016.
Los contraejemplos CE11 y CE12 presentan respectivamente las composiciones de los ejemplos E1 y E2 del documento WO 2019/219691 A1 [e Ur OKERA [f R]] del 21.11.2019. Para fines comparativos, se depositan según un patrón de líneas de una anchura de 0,6 mm con una tasa de cobertura del 55 %.
Los esmaltes de los contraejemplos CE3-CE12 pueden tener composiciones químicas y/o tamaños de partícula de la mezcla, por ejemplo, una mezcla de frita de vidrio mineral y/o pigmento mineral, que se han usado para formarlos, similares a los ejemplos E1-E4 según la invención.
Los esmaltes de los ejemplos CE3-CE8 se depositaron según los métodos descritos en los documentos de los que se extraen.
La rugosidad total y la pendiente topográfica de los contraejemplos CE1-CE3 se midieron y/o se determinaron según los mismos métodos que los usados para los ejemplos E1-E4 y los contraejemplos CE1 y CE2. Los resultados se informan en la Tabla 5 mostrada en la [figura 7].
En la [figura 7], los ejemplos E1 a E4 según la invención se representan mediante símbolos redondos de color negro, los contraejemplos CE3-CE5 mediante rombos de color blanco, los contraejemplos CE6-CE8 mediante estrellas, los contraejemplos CE9-CE10 mediante cuadrados de color blanco y los contraejemplos CE11 y CE12 mediante triángulos de color blanco. Como guía visual, los valores de rugosidad total Rt, a 2,00 pm y de pendiente topográfica, Ptm, al 1,40 % se representan respectivamente mediante una línea vertical discontinua y una línea horizontal discontinua.
La [figura 7] muestra que sólo los ejemplos según la invención están situados en la zona definida debajo de la línea horizontal y a la derecha de la línea vertical. Los contraejemplos CE3-CE12 están todos fuera de esta zona. Por lo tanto, esta figura muestra de forma clara e inequívoca que sólo los ejemplos según la invención tienen valores de rugosidad total, Rt, y de pendiente topográfica, Ptm, respectivamente inferiores o iguales a 2,00 pm e inferiores o iguales al 1,4 %.

Claims (12)

  1. REIVINDICACIONES
    i.Un sustrato mineral (1001) que comprende, en al menos una de sus superficies, un esmalte inorgánico (1002) que forma un patrón,caracterizado por que:
    -dicho esmalte inorgánico (1002) tiene una rugosidad total, Rt, de su superficie (1002-S) inferior o igual a 2 pm, y
    -el borde (1002a, 1002b) de dicho esmalte inorgánico (1002) que sobresale de la superficie (1001-S) del sustrato mineral (1001) tiene un valor de pendiente topográfica, expresado en porcentaje, inferior o igual al 1,4 %.
  2. 2. El sustrato mineral (1001) según la reivindicación 1, de manera que el valor de la rugosidad superficial total es inferior o igual a 1,5 pm, preferiblemente inferior o igual a 1 pm.
  3. 3. El sustrato mineral (1001) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, de manera que el valor de dicha pendiente topográfica es inferior o igual al 1,2 %.
  4. 4. El sustrato mineral (1001) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, de manera que el espesor del esmalte inorgánico (1002) está entre 1,5 pm y 3,5 pm, o entre 1,5 pm y 2 pm.
  5. 5. El sustrato mineral (1001) según una de las reivindicaciones 1 a 4, de manera que la diferencia de luminancia relativa AL*, definida como la diferencia entre la luminancia L*(esmalte/sustrato), medida en reflexión, del esmalte inorgánico (1002) sobre el sustrato mineral (1001) y la luminancia L*(sustrato), medida en reflexión, del sustrato mineral (1001) sin el esmalte inorgánico (1002), es como máximo 50, preferiblemente como máximo 35.
  6. 6. El sustrato mineral (1001) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, de manera que la luminancia L*(sustrato), medida en transmisión, de dicho sustrato mineral es inferior o igual a 5.
  7. 7. El sustrato mineral (1001) según una de las reivindicaciones 1 a 6, de manera que la transmisión de luz del sustrato mineral es como máximo del 17 %, preferiblemente como máximo el 10 % o como máximo el 5 %.
  8. 8. El sustrato mineral (1001) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, de manera que el coeficiente de fricción estática y/o dinámica de la superficie de dicho sustrato mineral (1001) dotado del esmalte inorgánico (1002) es como máximo 0,30, preferiblemente como máximo 0,25.
  9. 9. El sustrato mineral según una de las reivindicaciones 1 a 8, de manera que el sustrato mineral es un sustrato vitrocerámico o un sustrato de vidrio mineral.
  10. 10. Un método para producir un sustrato mineral (1001) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, comprendiendo dicho método una etapa de depositar un esmalte inorgánico (1002) mediante impresión por inyección de tinta mineral sobre un sustrato mineral (1001), en donde la tasa de entintado es de al menos el 45 % y como máximo el 85 %, y el porcentaje en peso de la fracción sólida en la tinta mineral usada para la impresión por inyección de tinta es como máximo el 40 % de dicha tinta mineral.
  11. 11. El método de producción según la reivindicación 10, de manera que la tensión superficial de la tinta mineral es de aproximadamente 26 mN/m a 25 °C.
  12. 12. Un uso de un sustrato mineral (1001) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 como superficie de un dispositivo de cocción o encimera.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3961120A (en) * 1974-02-13 1976-06-01 Ppg Industries, Inc. Coating glass sheets on both surfaces
DE19721737C1 (de) 1997-05-24 1998-11-12 Schott Glas Blei- und cadmiumfreie Glaszusammensetzung zum Glasieren, Emaillieren und Dekorieren von Gläsern oder Glaskeramiken sowie Verfahren zur Herstellung einer damit beschichteten Glaskeramik
DE10338165B4 (de) * 2003-08-20 2011-04-28 Schott Ag Glaskeramik-Kochfläche mit schwarz anmutender Dekorierung mittels einer Dekorfarbe
GB0327340D0 (en) 2003-11-25 2003-12-31 Johnson Matthey Bv Ink-jet composition
DE102011115379B4 (de) * 2011-10-10 2018-09-27 Schott Ag Beschichtetes Glas- oder Glaskeramik-Substrat mit haptischen Eigenschaften und Glaskeramik-Kochfeld
DE102014010335A1 (de) 2014-07-14 2016-01-14 Schott Ag Keramische Tintenstrahldrucktinte für Glas und/oder Glaskeramik, Verfahren für deren Herstellung und der Verwendung
EP3242915B1 (en) 2015-01-07 2021-09-08 Fenzi SPA Glass frit composition and ceramic inkjet ink comprising the same
DE102015103461B4 (de) * 2015-03-10 2018-08-02 Schott Ag Verfahren zur Herstellung eines Glas- oder Glaskeramikartikels mit einer farbigen glasbasierten Beschichtung, beschichteter Glas- oder Glaskeramikartikel und dessen Verwendung
DE102015103460A1 (de) 2015-03-10 2016-09-15 Schott Ag Beschichtetes Substrat mit einem geräuschoptimierten Dekor auf Glasbasis und Verfahren zur Herstellung eines solchen
FR3078067B1 (fr) * 2018-02-19 2023-03-24 Eurokera Article vitrocéramique anti-traces de doigts
FR3078066B1 (fr) * 2018-02-19 2023-03-24 Eurokera Article vitrocéramique anti-traces de doigts
FR3081164B1 (fr) * 2018-05-15 2020-04-24 Eurokera S.N.C. Encre minerale pour impression par jet d'encre sur subtrat mineral
ES2745546B2 (es) 2018-08-31 2020-09-22 Tecglass Sl Tintas de inyeccion ceramicas digitales para vidrio y procedimiento para obtener las mismas
EP3845615B1 (en) 2018-08-31 2025-11-26 Tecglass SL Digital ceramic injection inks for glass and method for producing same
WO2020065664A1 (en) * 2018-09-28 2020-04-02 Saint-Gobain Glass France A patterned functionally coated glass article

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