WO2024089374A1 - Element de cuisson revetu d'un film polymere texture - Google Patents

Element de cuisson revetu d'un film polymere texture Download PDF

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WO2024089374A1
WO2024089374A1 PCT/FR2023/051697 FR2023051697W WO2024089374A1 WO 2024089374 A1 WO2024089374 A1 WO 2024089374A1 FR 2023051697 W FR2023051697 W FR 2023051697W WO 2024089374 A1 WO2024089374 A1 WO 2024089374A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cooking
face
film
metal substrate
ketone
Prior art date
Application number
PCT/FR2023/051697
Other languages
English (en)
Inventor
Simon Allemand
Patrice Rey
Martin Rubio
Original Assignee
Seb S.A.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seb S.A. filed Critical Seb S.A.
Publication of WO2024089374A1 publication Critical patent/WO2024089374A1/fr

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J36/00—Parts, details or accessories of cooking-vessels
    • A47J36/02—Selection of specific materials, e.g. heavy bottoms with copper inlay or with insulating inlay
    • A47J36/025—Vessels with non-stick features, e.g. coatings

Definitions

  • the present invention relates to the field of cooking elements coated with a non-stick film having a surface structuring, as well as methods for obtaining such cooking elements.
  • a metal substrate is first shaped to form a kitchen utensil, then the interior surface of the kitchen utensil is coated with a fluorinated resin having excellent heat resistance such as polytetrafluoroethylene (PTFE) using a liquid spray coating process or a powder coating process.
  • a fluorinated resin having excellent heat resistance such as polytetrafluoroethylene (PTFE)
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the liquid spray coating process has a number of disadvantages. When the metal substrate has a curved shape, it is difficult to obtain a uniform thickness coating.
  • the liquid spray coating process also involves the use of solvents or volatile organic compounds that evaporate during the process and must be recovered and recycled. From an environmental point of view, a process without solvent and without volatile organic compounds is preferred. On the other hand, the coating thickness is limited. Cracks are likely to appear when the thickness of the coating is too great.
  • the powder coating process also has disadvantages.
  • the coating obtained has defects, of the pinhead type, which can lead to a reduction in the non-stick character.
  • the coatings obtained using these two processes may have significant surface roughness which may pose cleaning problems, as certain cooking residues may persist on the surface of the coating even after several washes.
  • the metal substrate on which the coating is deposited also usually has significant roughness, to facilitate adhesion of the coating. Thus, scratches damaging the coating in the protruding areas of the cooking surface can reveal the metal substrate, which corresponds to a notable deterioration of said coating.
  • Patent application KR20150030719 describes a kitchen utensil comprising a body including a metal substrate on which a film of a fluorinated resin is laminated. A process for obtaining a kitchen utensil is also described.
  • a multilayer PTFE film is used without information on the nature of the layers.
  • Application KR20160099388 describes the process for obtaining a metal substrate coated with a fluorinated film (devoid of a primer layer comprising an organic compound or an adhesive).
  • the fluorinated film is a multilayer film obtained by successive deposition on a support of an aqueous dispersion of the constituents of the layer (fluorinated resin and possibly an inorganic filler) which is dried and sintered.
  • the multilayer film is then removed from its support and positioned on the metal substrate before assembly.
  • the layer of the fluorinated film in contact with the metal is made up of PTFE and a resin chosen from FEP, PFA, TFM, MFA (or their mixture) which has good flow properties, thus allowing good adhesion, this which PTFE does not allow.
  • the metal substrate/fluorinated film assembly is carried out by thermal compression, in a static press or between rollers (roll-to-roll process).
  • Non-stick cooking surfaces obtained from polymer films make it possible to obtain products with a high coating thickness, guaranteeing enhanced durability of the non-stick.
  • the very smooth surface of such cookware helps facilitate the spread of scratches.
  • the surface of such cooking utensils being very smooth and shiny, possible surface defects of the polymer film or defects occurring during the manufacture of the cooking utensil are particularly visible, which harms the aesthetic appearance of cooking utensils.
  • the applicant has thus developed a cooking element comprising a metal substrate coated with a polymeric film whose surface is textured which makes it possible to limit the visualization of appearance defects and defects appearing during the life of the cooking element while allowing long-term non-stick performance to be maintained.
  • the characteristics of the cooking element according to the invention make it easier to use metal utensils to stir food and to more easily consider cooking hard foods such as shellfish.
  • the applicant has also developed a method for obtaining such a cooking element comprising a step of creating on the cooking face of the cooking element a structure constituting a relief. Summary of the invention
  • the inventors have discovered that by generating a structure constituting a relief on the cooking face (4) of a cooking element (1) comprising a metal substrate (2) and a film (3) assembled, it is possible to limit visualization of appearance defects and defects such as scratches that may appear over time.
  • a first object of the invention thus 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 a film (3) forming a cooking face (4), said film (3) comprising a layer (3a) arranged on the side opposite the cooking face (4), said layer (3a) comprising one or more semi-crystalline or amorphous thermoplastic polymers, said film (3) being assembled with said metal substrate (2), said layer (3a) being in contact with the face (2a) of the metal substrate (2), and such that said cooking face (4) has a structuring (5) constituting a relief characterized by a maximum profile height R t measured according to standard DI N 4768 E of January 1, 1990 of between 10 and 500 pm, preferably between 20 and 100 pm.
  • the invention also relates to a method of manufacturing a coated cooking element (1) for a culinary article or electrical cooking appliance comprising a cooking face (4) having a structure (5) constituting a relief characterized by maximum profile height R t measured according to standard DI N 4768 E of January 1, 1990, between 10 and 500 pm, preferably between 20 and 100 pm, said method comprising the successive steps i. to v. following: i. Provision of a metal substrate (2), ii. Optionally, prior treatment of the face (2a) of said metal substrate (2) intended to be coated, iii. Provision of a film (3) forming a cooking face (4) comprising a layer (3a) comprising one or more semi-crystalline or amorphous thermoplastic polymers, iv.
  • the invention also relates to a culinary article (100) comprising a coated cooking element (1) according to the invention or obtained according to the method of the invention, as well as an electrical cooking appliance (200) comprising a cooking element coated (1) and a heating source (210) configured to heat said coated cooking element (1), characterized in that said coated cooking element (1) conforms to the invention or is obtained according to the method of 'invention.
  • film means, within the meaning of the present invention, an assembly consisting of one or more superimposed layers intended to be assembled with the metal substrate.
  • film also corresponds to said assembly once assembled with the metal substrate.
  • a continuous layer means, in the sense of the present invention, a continuous 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 or will be placed.
  • hot pressing means the process of assembling the metal substrate (2) previously heated and the film (3) between a lower tool and an upper tool.
  • aluminum alloy means an aluminum alloy of series 1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000 and 8000.
  • maximum profile height R t measured according to standard DI N 4768 E of January 1, 1990 means the distance between the protruding line corresponding to the highest height and the line of hollows corresponding to the deepest depth. high in the measurement interval (reference section) of a profile filtered according to standard DIN 4768 E of January 1, 1990.
  • 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 ⁇ ltisurf®, in which a chromatic confocal sensor allows contactless measurement. .
  • object intended to be heated to cook or reheat the food carried by the cooking element or contained in the cooking element it is necessary to understand within the meaning of the present invention an object which will be heated by a system external heating such as a cooking hearth, such an object which may in particular be a frying pan, a saucepan, a sauté pan, a wok, a barbecue grill, and which is capable of transmitting the heat energy provided by this external heating system heating a material or food in contact with said object.
  • a system external heating such as a cooking hearth
  • an object which may in particular be a frying pan, a saucepan, a sauté pan, a wok, a barbecue grill, and which is capable of transmitting the heat energy provided by this external heating system heating a material or food in contact with said object.
  • FIG. 1 represents a sectional view of an exemplary embodiment of a coated cooking element (1), comprising a film (3) and a metal substrate (2), before assembly according to the method of the invention.
  • FIG. 2 represents a sectional view of an exemplary embodiment of a coated cooking element (1) according to the method of the invention, comprising a film (3) and a metal substrate (2).
  • FIG.3 represents a schematic sectional view of a coated cooking element (1) comprising a metal substrate (2) coated with a film (3) forming a cooking face (4), said cooking face (4 ) presenting a periodic structuring (5) of steps ⁇ r.
  • FIG.4 represents a sectional view of an exemplary embodiment of a coated cooking element (1), comprising a film (3) and a metal substrate (2), before assembly according to the method of the invention , said method comprising the step of assembling said film (3) and said metal substrate (2) by pressing between the lower tool (12 ⁇ ) and the upper tool (12B) of a press such as the plane of the The upper tool (12B) coming into contact with the cooking face (4) has a texturing (6).
  • FIG.5 represents a sectional view of an exemplary embodiment of a coated cooking element (1), comprising a film (3) and a metal substrate (2), before assembly according to the method of the invention , said method comprising the step of assembling said film (3) and said metal substrate (2) by pressing between the lower tool (12 ⁇ ) and the upper tool (12B) of a press, a textured spacer (7 ) being positioned opposite the cooking face (4) during assembly.
  • FIG. 6 illustrates a coated cooking element (1) according to the invention forming a cooking container.
  • FIG. 7 illustrates a culinary article (100) comprising a coated cooking element (1) according to Figure 6.
  • FIG. 8 illustrates an electric cooking appliance (200) comprising a coated cooking element (1) according to Figure 6.
  • the inventors have developed a coated cooking element (1) for a culinary article or electrical cooking appliance meeting the needs expressed as well as a method for obtaining such a coated cooking element (1).
  • the invention thus 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 a film (3) forming a cooking face ( 4), said film (3) comprising a layer (3a) arranged on the side opposite the cooking face (4), said layer (3a) comprising one or more semi-crystalline or amorphous thermoplastic polymers, said film (3) being assembled with said metal substrate (2), said layer (3a) being in contact with the face (2a) of the metal substrate (2), and such that said cooking face (4) has a structure (5) constituting a relief characterized by a maximum profile height R t measured according to standard DI N 4768 E of January 1, 1990 of between 10 and 500 pm, preferably between 20 and 100 p.m.
  • metal substrates (2) usable in the context of the invention we can advantageously cite substrates made of aluminum, stainless steel, cast iron or aluminum, or titanium or copper.
  • Aluminum within the meaning of the present invention means a metal consisting of 100% aluminum or an aluminum alloy.
  • the metal substrate (2) is a substrate made of aluminum, stainless steel or a multilayer metal substrate, in particular two-layer, three-layer or four-layer, these multilayers being able to be obtained for example by co-lamination, by hot diffusion under load (solid state bonding) or by hot or cold impact bonding.
  • the metal substrate (2) comprises alternating layers of metal and/or metal alloy.
  • 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.
  • the metal substrate (2) is an aluminum substrate.
  • the thickness of the metal substrate (2) is between 0.5 mm and 10 mm.
  • the face (2a) of the metal substrate (2) has undergone a surface treatment prior to assembly with the film (3) making it possible to improve the adhesion of said film to said substrate.
  • 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.
  • the arithmetic average roughness Ra of the surface of the face (2a) of the metal substrate (2) is greater than or equal to 1 pm.
  • 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.
  • the cooking element (1) does not comprise an intermediate layer of a metal oxide between the metal substrate (2) and the film (3) described below.
  • the film (3) comprises a layer (3a) comprising one or more semi-crystalline or amorphous polymers, said layer (3a) being intended to be brought into contact with said face (2a) of said metal substrate (2).
  • the semi-crystalline or amorphous thermoplastic polymer(s) of layer (3a) are chosen from: polytetrafluoroethylene (PTFE), copolymers of tetrafluoroethylene and perfluoropropylvinylether (PFA), copolymers of tetrafluoroethylene and hexafluoropropene (FEP), polyvinylidene fluoride (PVDF), copolymers of tetrafluoroethylene and polymethylvinyl ether (MVA), terpolymers of tetrafluoroethylene, polymethyl vinyl ether and fluoroalkyl vinyl ether (TFE/PMVE/FAVE), ethylene tetrafluoroethylene (ETFE), and their mixtures polyarylether ketones (PAEK), including polyether ketone (PEK), polyether ether ketone (PEEK), polyether ketone ketone (PEKK), polyether ether ketone ketone (PEEKK), polyether
  • the melting point of PTFE and semi-crystalline thermoplastic polymers and the glass transition temperature (Tg) of amorphous thermoplastic polymers can be determined by thermal analysis methods such as Differential Thermal Analysis (DTA or DSC for Differential Scanning Calorimetry). or by Dynamic Mechanic Analysis (AMD or DAAA for Dynamic Mechanic Analysis).
  • DTA or DSC Differential Thermal Analysis
  • AMD or DAAA Dynamic Mechanic Analysis
  • the film (3) can consist of a single layer (3a) also forming the cooking face (4).
  • the film (3) further comprises an additional layer positioned above the layer (3a) as described above.
  • the film (3) thus further comprises another layer (3b) forming a cooking face (4), said other layer (3b) comprising one or more polymers chosen from: polytetrafluoroethylene (PTFE), copolymers of tetrafluoroethylene and perfluoropropyl vinyl ether (PFA), copolymers of tetrafluoroethylene and hexafluoropropene (FEP), polyvinylidene fluoride (PVDF), copolymers of tetrafluoroethylene and polymethyl vinyl ether (MVA), terpolymers of tetrafluoroethylene, polymethyl vinyl ether and fluoroalkyl vinyl ether ( TFE/PMVE/FAVE), ethylene tetrafluoroethylene (ETFE), and mixtures thereof; preferably PTFE; polyaryl ether ketones (PAEK), including polyether ketone (PE
  • the film (3) further comprises at least one intermediate layer (3c) positioned between the layer (3a) and the other layer (3b), said intermediate layer (3c) comprising one or more selected polymers among: polytetrafluoroethylene (PTFE), copolymers of tetrafluoroethylene and perfluoropropyl vinyl ether (PF ⁇ ), copolymers of tetrafluoroethylene and hexafluoropropene (FEP), polyvinylidene fluoride (PVDF), copolymers of tetrafluoroethylene and polymethyl vinyl ether (MV ⁇ ), terpolymers of tetrafluoroethylene, polymethylvinyl ether and fluoroalkyl vinyl ether (TFE/PMVE/F ⁇ VE), ethylene tetrafluoroethylene (ETFE), and mixtures thereof; preferably copolymers of tetrafluoroethylene and perfluoropropylvinyl ether (PF ⁇ ) and PTFE; preferably
  • the film (3) may also comprise at least one filler and/or at least one reinforcement.
  • fillers which can be used in the present invention, mention may in particular be made of metal oxides, metal carbides, metal oxy-nitrides, metal nitrides, silicas and their mixtures.
  • These fillers may be present in one or more layers of the film (3) or in each of the layers of the film (3).
  • reinforcements usable under the present invention mention may be made of mineral or metallic reinforcement of the fiber, metal mesh, fiberglass material or fabric type.
  • the reinforcement can also consist of a non-fluorinated polymer with high thermomechanical properties of the polyaryletherketone (PEAK) type, such as for example polyetheretherketone (PEEK), or polyamide-imide (PAI).
  • PEAK polyaryletherketone
  • PEEK polyetheretherketone
  • PAI polyamide-imide
  • Reinforcement may come in the form of a layer of film (3) positioned between layer (3a) and the other layer (3b) forming the cooking face.
  • the layer (3a) of the film (3) coming into contact with the face (2a) of the metal substrate (2) during step (v) may have undergone mechanical or chemical surface treatment.
  • This surface treatment can be a chemical attack, brushing, hydration, sandblasting, shot blasting, a physicochemical treatment of plasma or corona or laser type, chemical activation or a combination of these different techniques.
  • the thickness of said film (3) is between 10 pm and 500 pm, preferably between 15 pm and 250 pm, particularly preferably between 25 pm and 150 pm.
  • the thickness of the layer(s) of the film (3) is measured at 20 random points on the cut of the film.
  • the average thickness of said film (3) is obtained by averaging these 20 measurements.
  • the total thickness of the film (3) of the coated cooking element (1) according to the invention is between 10 pm and 500 pm, preferably between 15 pm and 250 pm, particularly preferably between 25 pm and 150 pm.
  • the measurement of the thickness of the film (3) of the coated cooking element (1) according to the invention is carried out at 20 random points on the section of the coated substrate.
  • the average thickness of said film (3) is obtained by averaging these 20 measurements.
  • the film (3) before assembly with the metal substrate (2), can be obtained by deposition of a first layer on a support, then possibly by the successive deposition of the other layers, then by exfoliation of said film to separate it from the support .
  • the layers of the film (3) can also be assembled together by any other assembly process, such as by lamination for example.
  • the film (3) of the coated cooking element (1) covers the entire face (2a) of the metal substrate (2).
  • the film (3) comprises 3 layers: the layer (3a), the other layer (3b) and the intermediate layer (3c).
  • the cooking face (4) of the cooking element (1) as described above has a structure (5) constituting a relief characterized by a maximum profile height R t measured according to standard DIN 4768 E of January 1 1990 between 10 and 500 pm, preferably between 20 and 100 pm.
  • the maximum profile height R t must remain limited so as not to degrade the performance as a cooking surface and thus avoid preferential clogging zones, for example in the hollows presented by the relief. It is thus less than 500 pm, preferably less than 100 pm.
  • the film (3) of the coated cooking element (1) has a thickness which is not constant due to the structuring (5) present on the cooking face (4). It has a minimum thickness or residual thickness denoted E r , not zero, so that the face (2a) of the metal substrate (2) is completely covered by the film (3).
  • This residual thickness E r makes it possible to maintain non-stick properties even in the event of scratches and progressive wear of the raised areas of the film (3).
  • the residual thickness E r of the film (3) is greater than or equal to 10 pm and is preferably greater than or equal to 20 pm.
  • the residual thickness E r of the film (3) is measured on a section of the coated cooking element (1).
  • the maximum profile height Rt of the structure (5) can be between 20% and 180%, preferably between 50% and 150%, particularly preferably between 80% and 120% of the thickness of said film (3).
  • the thickness of the film (3) of the coated cooking element (1) is measured according to the protocol described above.
  • the relief of the structure (5) comprises patterns constituted by local variations in the level of the surface of the cooking face (4).
  • the relief of the structure (5) comprises periodic patterns or is made up of periodic patterns.
  • the relief of the structure (5) may comprise the same elementary pattern which is repeated at regular intervals or be made up of the same elementary pattern which is repeated at regular intervals.
  • the relief of the structure (5) is made up of patterns spaced apart from each other by a pitch Ar corresponding to the distance between two patterns of the relief greater than 100 pm, preferably greater than 150 pm, even more preferably greater than 200 pm.
  • the relief of the structure (5) does not include a periodic pattern or comprises or is made up of patterns spaced apart from each other by a pitch Ar corresponding to the distance between two patterns of the relief greater than 100 pm, preferably greater than 150 pm , even more preferably greater than 200 pm.
  • Figure 3 represents a schematic sectional view of a coated cooking element (1) comprising a metal substrate (2) coated with a film (3) forming a cooking face (4), said cooking face (4) having a structure (5) of maximum profile height R t and presenting a periodic pattern of pitch Ar.
  • the face (2a) of the metal substrate (2) is represented with a surface roughness.
  • the points of the film (3) having the lowest altitude rise to an altitude greater than the altitude of the points of the metal substrate (2) having the highest altitude.
  • the film (3) forms a continuous base (3d) above the metal substrate (2), and the structuring (5) is formed above said continuous base (3d).
  • the minimum thickness or residual thickness noted E r corresponds to the thickness of the continuous base (3d).
  • the residual thickness E r of the film (3) is less than the initial thickness Ef corresponding to the thickness of the film (3) as defined above.
  • the relief of the structure (5) comprises non-periodic patterns or is made up of non-periodic patterns.
  • the relief of the structure (5) may include periodic patterns and/or non-periodic patterns.
  • the structuring (5) generates inequalities in the thickness of the film (3) which lead to variations in scratch resistance on said surface, which can contribute to preventing the formation of long scratches.
  • the structure (5) can be present on all or part of the cooking face (4).
  • the invention also relates to a method of manufacturing a coated cooking element (1) for a culinary article or electrical cooking appliance comprising a cooking face (4) having a structure (5) constituting a relief characterized by a maximum height of profile R t measured according to standard DI N 4768 E of January 1, 1990, between 10 and 500 pm, preferably between 20 and 100 pm, said method comprising the successive steps i. to v. following: i. Provision of a metal substrate (2) ii. Optionally, prior treatment of the face (2a) of said metal substrate (2) intended to be coated, iii. Provision of a film (3) forming a cooking face (4) comprising a layer (3a) comprising one or more semi-crystalline or amorphous thermoplastic polymers, iv.
  • the cooking element (1), the metal substrate (2), the film (3) and the structuring (5) of the cooking face (4) are as described above.
  • Stage v. assembly of the metal substrate (2) and the film (3) is carried out by hot pressing.
  • hot pressing means any method allowing the assembly of a metal substrate and a polymer film by the application of a high temperature, generally higher than the lowest temperature among the points melting of the semi-crystalline thermoplastic polymers and the glass transition temperatures (Tg) of the amorphous thermoplastic polymers of the layer (3a) at the time of assembly, and a high pressure, generally greater than a few MPa, for a sufficient time, varying from less than a second to a few minutes.
  • the assembly can be carried out by thermal compression, in a static press or between rollers (roll-to-roll process).
  • the pressures applied by thermal compression are generally a few MPa.
  • the processing temperature is generally limited by the degradation temperature of the polymer film to be assembled.
  • Assembly can be carried out by hot stamping.
  • the pressures applied are greater than according to the thermal compression process, of the order of a few hundred MPa, and the striking time is very short, typically of the order of a few seconds, which allows the implementation of higher temperatures.
  • the temperature of the film (3) at the end of step v. assembly of said film (3) and the metal substrate (2) is less than the highest temperature low among the melting points of the semi-crystalline thermoplastic polymers and the glass transition temperatures (Tg) of the amorphous thermoplastic polymers of layer (3a).
  • the metal substrate (2) coated with the film (3) is left to cool to room temperature in order to obtain maximum adhesion between the metal substrate (2) and the film (3).
  • Step v) of assembling the metal substrate (2) and the film (3) and step vi) of creating the structure (5) can be simultaneous or successive.
  • the structure (5) can be created on the cooking face (4) during the hot pressing of step v) or during a cold pressing step subsequent to this hot pressing: either by means of texturing (6) of the surface of the pressing tool coming into contact with the cooking face (4).
  • Texturing of the tool can be carried out by laser, chemical, electroerosion or even mechanical engraving; either by means of a textured spacer (7) positioned between one face of the pressing tool and the film (3).
  • the spacer can be a textured metal material, a metal fabric, a welded wire mesh, a woven fiberglass or even a woven carbon fiber.
  • steps v. and vi. are simultaneous and are produced by means of a hydraulic or mechanical press comprising a lower tool (12A) and an upper tool (12B) between which the metal substrate (2) and the film (3) are assembled, and such that the plane of the surface of the tool coming into contact with the cooking face (4) has a texturing (6) making it possible to give said cooking face (4) said structuring (5).
  • FIG. 4 illustrates such an embodiment according to which the upper tool (12B) has said texturing (6).
  • steps v. and vi. are simultaneous and are produced by means of a hydraulic or mechanical press comprising a lower tool (12 ⁇ ) and an upper tool (12B) between which the metal substrate (2) and the film (3) are assembled, and further comprising between step iv. and step v. a step iv(a). positioning a textured spacer (7) so that the textured spacer faces the cooking face (4) of the film (3) and makes it possible to give said cooking face (4) said structuring (5) during step v. assembly.
  • FIG. 5 illustrates such an embodiment.
  • steps v. and vi. are successive and step vi. is carried out by means of a hydraulic or mechanical press comprising a lower tool (12 ⁇ ) and an upper tool (12B) between which the metal substrate (2) and the film (3) assembled during step v are cold pressed. ., and such that the plane of the surface of the tool coming into contact with the cooking face (4) during step vi. has a texturing (6) making it possible to give said cooking surface (4) said structuring (5).
  • steps v. and vi. are successive and step vi. is a cold pressing step of the metal substrate (2) and the film (3) assembled during step v. with a textured spacer (7) positioned opposite the cooking face (4) and making it possible to give said cooking face (4) said structuring (5) during step vi.
  • step vi. the film (3) flows in the patterns of the textured spacer (7) or in those of the texturing (6) of the surface of the pressing tool, thus allowing the creation of the structuring (5).
  • a deformation of the film (3) can occur with or without deformation of the metal substrate (2).
  • the metal substrate (2) coated with the film (3) whose cooking face (4) has the structure (5) can then be shaped by stamping, then if necessary stretching.
  • the structuring (5) of the cooking face (4) can also be carried out by mechanical abrading of the surface of the film (3).
  • Said structuring (5) can be carried out: either directly after the assembly of the film (3) and the metal substrate (2). or after a step of shaping the cooking element (1).
  • steps v. and vi. are successive and step vi. is a step of mechanical treatment of the cooking face (4) of the metal substrate (2) and the film (3) assembled during step v.
  • Said mechanical treatment may be brushing, grinding, sandblasting, blasting, microblasting, shot blasting or a combination of these techniques.
  • An abrasive is then used for the mechanical treatment of the cooking face (4) whose characteristics (nature, shape, size) are chosen according to the structuring (5) desired for said cooking face (4).
  • the metal substrate (2) coated with the film (3) can then be shaped by stamping, then if necessary stretching.
  • the adhesion of the film (3) to the metal substrate (2) before shaping must be sufficiently good to avoid any loss of adhesion during and after the shaping operation.
  • the shaping of the metal substrate (2) coated with the film (3) can take place before step vi. creating the structure (5) by mechanical treatment of the cooking face (4).
  • the method thus further comprises between step v. and step vi. mechanical treatment one step v(a). shaping by stamping, then if necessary stretching, of the metal substrate (2) and the film (3) assembled during step v. Step vi. creation of said structuring (5) is carried out on all or part of said cooking face (4).
  • Figure 6 illustrates a coated cooking element (1) according to the invention forming a cooking container.
  • the film (3) assembled with the metal substrate (2) forms the cooking face (4) arranged inside the cooking container.
  • Another object of the invention relates to a culinary article (100) comprising a coated cooking element (1) as described above or obtained according to the process as described above.
  • the coated cooking element (1) according to the method of the invention can form a cooking container in a culinary article (100).
  • the culinary article (100) comprises a heating face (8) intended to be brought into contact with an external heating source, the heating face (8) being opposite the cooking face (4) intended to be brought into contact with the food during cooking.
  • the culinary article (100) is further equipped with a gripping member (9) fixed to said coated cooking element (1).
  • the culinary article (100) comprises a coated cooking element (1) comprising a bottom (10) and a side wall (11) and such that the cooking face (4) at said bottom has said structure (5).
  • only the bottom (10) has the structure (5).
  • the bottom (10) and the side wall (11) have the structure (5).
  • the structure (5) extends over the entire bottom (10).
  • the structure (5) does not necessarily extend over the entire side wall (11).
  • the entire cooking face (4) of the coated cooking element (1) has the structure (5).
  • the coated cooking element (1) is then shaped by stamping, and where appropriate stretching, so that the bottom (10) and the side wall (11) have the structure (5).
  • the culinary item (100) can be chosen from the group consisting of saucepan, frying pan, frying pans or caquelons for fondue or raclette, stewpot, wok, sauté pan, crepe maker, grill, plancha, pot, casserole dish, cooker tank or bread machine, culinary mold.
  • Another object of the invention relates to an electric cooking appliance (200) comprising a coated cooking element (1) as described above or obtained according to the method described above and a heating source (210) configured to heat said coated cooking element (1).
  • the coated cooking element (1) according to the method of the invention can form a cooking container in an electric cooking appliance (200).
  • the electric cooking appliance (200) comprises a coated cooking element (1) and a heating source (210) configured to heat said coated cooking element ( 1).
  • the coated cooking element (1) forming a cooking container is arranged in a heating base (230) comprising the heating source (210) composed of several heating elements (220).
  • the face (8) rests on the heating elements (220). If desired, the face (8) can be integral with the heating elements (220).
  • the electric cooking appliance (200) comprises a coated cooking element (1) comprising a bottom (10) and a side wall (11) and such that the cooking face (4) at said background presents said structure (5).
  • the bottom (10) has the structure (5).
  • the bottom (10) and the side wall (11) have the structure (5).
  • the structure (5) extends over the entire bottom (10).
  • the structure (5) does not necessarily extend over the entire side wall (11).
  • the electric cooking appliance (200) can be chosen from the group consisting of electric crepe maker, electric raclette appliance, electric fondue appliance, electric grill, electric plancha, electric cooker, bread machine.

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Abstract

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 un film (3) formant une face de cuisson (4), ledit film (3) comprenant une couche (3a) agencée du côté opposé à la face de cuisson (4), ladite couche (3a) comprenant un ou plusieurs polymères thermoplastiques semi-cristallins ou amorphes, ledit film (3) étant assemblé avec ledit substrat métallique (2), ladite couche (3a) étant en contact avec la face (2a) du substrat métallique (2), et tel que ladite face de cuisson (4) présente une structuration (5) constituant un relief caractérisé par une hauteur maximale de profil Rt mesurée selon la norme DIN 4768 E du 01 janvier 1990 comprise entre 10 et 500 µm, préférentiellement entre 20 et 100 µm. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un élément de cuisson revêtu dont la face de cuisson (4) présente une structuration (5) ainsi qu'à un article culinaire ou un appareil électrique de cuisson comportant cet élément de cuisson revêtu (1).

Description

ELEMENT DE CUISSON REVETU D’UN FILM POLYMERE TEXTURE
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne le domaine des éléments de cuisson revêtus par un film antiadhésif présentant une structuration de surface, ainsi que des procédés d’obtention de tels éléments de cuisson.
Elle concerne également les articles culinaires et les appareils électriques de cuisson comprenant de tels éléments de cuisson.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Dans l’industrie des articles culinaires comportant une surface de cuisson antiadhésive, les performances des revêtements antiadhésifs ainsi que la mise au point de procédés d’obtention de tels revêtements constituent des préoccupations importantes.
De manière conventionnelle, un substrat métallique est d'abord mis en forme pour constituer un ustensile de cuisine, puis la surface intérieure de l'ustensile de cuisine est revêtue d'une résine fluorée ayant une excellente résistance à la chaleur telle que le polytétrafluoroéthylène (PTFE) au moyen d’un procédé de revêtement par pulvérisation liquide ou un procédé de revêtement par poudre. Une alternative consiste à revêtir le substrat puis à mettre en forme le substrat ainsi revêtu.
Le procédé de revêtement par pulvérisation liquide présente un certain nombre d’inconvénients. Lorsque le substrat métallique présente une forme incurvée, il est difficile d’obtenir un revêtement d’épaisseur uniforme. Le procédé de revêtement par pulvérisation liquide implique par ailleurs l’utilisation de solvants ou de composés organiques volatils qui s’évaporent lors du procédé et qui doivent être récupérés et recyclés. D’un point de vue environnemental, un procédé sans solvant et sans composé organique volatil est préféré. D’autre part, l’épaisseur de revêtement est limitée. Des craquelures sont susceptibles d’apparaître lorsque l’épaisseur du revêtement est trop importante.
Le procédé de revêtement par poudre présente lui aussi des inconvénients. Le revêtement obtenu présente des défauts, de type tête d’épingle, pouvant conduire à une diminution du caractère antiadhésif. Les revêtements obtenus selon ces deux procédés peuvent présenter une rugosité de surface importante pouvant poser des problèmes de nettoyage, certains résidus de cuisson pouvant persister à la surface du revêtement même après plusieurs lavages. De plus, le substrat métallique sur lequel est déposé le revêtement présente aussi de manière usuelle une rugosité importante, pour faciliter l’accrochage du revêtement. Ainsi des rayures entamant le revêtement dans les zones protubérantes de la surface de cuisson peuvent faire apparaître le substrat métallique, ce qui correspond à une dégradation notoire dudit revêtement.
Afin de pallier les inconvénients mentionnés ci-dessus, l’état de la technique décrit des substrats métalliques revêtus de films fluorés par laminage.
La demande de brevet KR20150030719 décrit un ustensile de cuisine comprenant un corps incluant un substrat métallique sur lequel est laminé un film d’une résine fluorée. Un procédé d’obtention d’un ustensile de cuisine est également décrit. Dans l’exemple 1 , un film multicouches PTFE est utilisé sans information sur la nature des couches.
La demande KR20160099388 décrit le procédé d’obtention d’un substrat métallique revêtu d’un film fluoré (dépourvu d’une couche de primaire comprenant un composé organique ou d’un adhésif). Le film fluoré est un film multicouches obtenu par dépôt successif sur un support d’une dispersion aqueuse des constituants de la couche (résine fluorée et éventuellement une charge inorganique) qui est séchée et frittée. Le film multicouches est ensuite ôté de son support et positionné sur le substrat métallique avant assemblage. La couche du film fluoré en contact avec le métal est constituée de PTFE et d’une résine choisie parmi le FEP, PFA, TFM, MFA (ou leur mélange) qui a de bonnes propriétés d’écoulement, permettant ainsi une bonne adhésion, ce que ne permet pas le PTFE. L’assemblage substrat métallique / film fluoré est réalisé par compression thermique, dans une presse en statique ou bien entre des rouleaux (procédé roll-to-roll).
Les surfaces de cuisson antiadhésives obtenues à partir de films polymères permettent d’obtenir des produits avec une forte épaisseur de revêtement, garantissant une durabilité renforcée de l’antiadhésivité.
Ces surfaces possèdent par ailleurs une surface extrêmement lisse et présentant peu de défauts renforçant leur caractère antiadhésif. Toutefois, la surface de tels ustensiles de cuisson étant très lisse, des défauts particulièrement visibles peuvent apparaître au cours du temps. En effet, les matériaux polymères ayant des caractéristiques mécaniques relativement faibles, en particulier à chaud, l’utilisation d’ustensiles tels que des spatules peut générer des rayures dégradant l’aspect visuel de la surface. Ces rayures, même si elles sont peu profondes, sont d’autant plus visibles que la surface de cuisson est lisse.
En outre, la surface de tels ustensiles de cuisson très lisse contribue à faciliter la propagation des rayures. De plus, la surface de tels ustensiles de cuisson étant très lisse et brillante, d’éventuels défauts de surface du film polymère ou des défauts survenant au cours de la fabrication de l’ustensile de cuisson sont particulièrement visibles, ce qui nuit à l’aspect esthétique des ustensiles de cuisson.
EXPOSE DE L'INVENTION
D’un point de vue industriel, reste le besoin de développer des éléments de cuisson comprenant un substrat métallique revêtu d’un film polymérique formant une surface de cuisson, qui permette de retarder l’apparition de défauts visibles sur la surface de cuisson, tels que des rayures, et de limiter la visualisation des défauts d’aspect de la surface de cuisson.
La demanderesse a ainsi mis au point un élément de cuisson comprenant un substrat métallique revêtu d’un film polymérique dont la surface est texturée ce qui permet de limiter la visualisation des défauts d’aspect et des défauts apparaissant au cours de la vie de l’élément de cuisson tout en permettant de conserver durablement des performances d’anti-adhésivité. Les caractéristiques de l’élément de cuisson selon l’invention permettent de faciliter l’utilisation d’ustensiles métalliques pour remuer les aliments et d’envisager plus facilement la cuisson d’aliments durs tels que des coquillages.
La demanderesse a également mis au point un procédé d’obtention d’un tel élément de cuisson comprenant une étape de création sur la face de cuisson de l’élément de cuisson d’une structuration constituant un relief. Résumé de l’invention
Les inventeurs ont découvert qu’en générant une structuration constituant un relief sur la face de cuisson (4) d’un élément de cuisson (1 ) comprenant un substrat métallique (2) et un film (3) assemblés, il est possible de limiter la visualisation des défauts d’aspect et des défauts tels que les rayures pouvant apparaître au cours du temps.
Un premier objet de l’invention concerne ainsi 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 un film (3) formant une face de cuisson (4), ledit film (3) comprenant une couche (3a) agencée du côté opposé à la face de cuisson (4), ladite couche (3a) comprenant un ou plusieurs polymères thermoplastiques semi-cristallins ou amorphes, ledit film (3) étant assemblé avec ledit substrat métallique (2), ladite couche (3a) étant en contact avec la face (2a) du substrat métallique (2), et tel que ladite face de cuisson (4) présente une structuration (5) constituant un relief caractérisé par une hauteur maximale de profil Rt mesurée selon la norme DI N 4768 E du 01 janvier 1990 comprise entre 10 et 500 pm, préférentiellement entre 20 et 100 pm.
L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un élément de cuisson revêtu (1 ) pour article culinaire ou appareil électrique de cuisson comportant une face de cuisson (4) présentant une structuration (5) constituant un relief caractérisé par hauteur maximale de profil Rt mesurée selon la norme DI N 4768 E du 01 janvier 1990 comprise entre 10 et 500 pm, préférentiellement entre 20 et 100 pm, ledit procédé comprenant les étapes successives i. à v. suivantes : i. Fourniture d’un substrat métallique (2), ii. Eventuellement, traitement préalable de la face (2a) dudit substrat métallique (2) destinée à être revêtue, iii. Fourniture d’un film (3) formant face de cuisson (4) comprenant une couche (3a) comprenant un ou plusieurs polymères thermoplastiques semi-cristallins ou amorphes, iv. Positionnement de la couche (3a) du film (3) de sorte que la couche (3a) soit en regard de ladite face (2a) du substrat métallique (2), v. Réalisation de l’assemblage dudit substrat métallique (2) et dudit film (3) par pressage à chaud, ledit procédé comprenant en outre une étape vi. de création de ladite structuration (5), lesdites étapes v. et vi. pouvant être simultanées ou successives.
L’invention concerne également un article culinaire (100) comprenant un élément de cuisson revêtu (1 ) selon l’invention ou obtenu selon le procédé de l’invention, ainsi qu’un appareil électrique de cuisson (200) comportant un élément de cuisson revêtu (1 ) et une source de chauffage (210) configurée pour chauffer ledit élément de cuisson revêtu (1 ), caractérisé en ce que ledit élément de cuisson revêtu (1 ) est conforme à l’invention ou est obtenu selon le procédé de l’invention.
D’autres aspects de l’invention sont tels que décrits ci-dessous et dans les revendications.
Définitions
Par le terme « film », il faut comprendre au sens de la présente invention un ensemble constitué d’une ou de plusieurs couches superposées destiné à être assemblé avec le substrat métallique. Le terme « film » correspond également audit ensemble une fois assemblé avec le substrat métallique.
Par le terme « couche », il faut comprendre au sens de la présente invention une couche continue. Une couche continue (ou également appelée couche monolithique) est un tout unique formant un aplat total recouvrant complètement la surface sur laquelle elle est posée ou va être posée.
Par « pressage à chaud », s’entend au sens de la présente invention du procédé d’assemblage du substrat métallique (2) préalablement chauffé et du film (3) entre un outil inférieur et un outil supérieur.
Par « alliage d’aluminium », s’entend au sens de la présente invention un alliage d’aluminium de série 1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000 et 8000.
Par « hauteur maximale de profil Rt mesurée selon la norme DI N 4768 E du 01 janvier 1990 » s’entend de la distance entre la ligne en saillies correspondant à la hauteur la plus élevée et la ligne des creux correspondant à la profondeur la plus élevée dans l’intervalle de mesure (section de référence) d’un profil filtré selon la norme DIN 4768 E du 01 janvier 1990. 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 Àltisurf®, dans lequel un capteur confocal chromatique permet une mesure sans contact.
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 être chauffé pour cuire ou réchauffer les aliments portés par l’élément de cuisson ou contenus dans l’élément de cuisson.
Par l’expression « objet destiné à être chauffé pour cuire ou réchauffer les aliments portés par l’élément de cuisson ou contenus dans l’élément de cuisson », il faut comprendre au sens de la présente invention un objet qui sera chauffé par un système extérieur de chauffage tel qu’un foyer de cuisson, un tel objet pouvant notamment être une poêle, une casserole, une sauteuse, un wok, une grille de barbecue, 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.
Par l’expression « appareil électrique de cuisson », il faut comprendre au sens de la présente invention un objet destiné à cuisiner. Pour ce faire, il est configuré pour produire de la chaleur.
Par l’expression « objet configuré pour produire de la chaleur », il faut comprendre au sens de la présente invention un objet chauffant possédant son propre système de chauffage.
DESCRIPTION DES FIGURES
[Fig. 1] représente une vue en coupe d’un exemple de réalisation d’un élément de cuisson revêtu (1 ), comportant un film (3) et un substrat métallique (2), avant assemblage selon le procédé de l’invention.
[Fig. 2] représente une vue en coupe d’un exemple de réalisation d’un élément de cuisson revêtu (1 ) selon le procédé de l’invention, comportant un film (3) et un substrat métallique (2).
[Fig.3] représente une vue schématique en coupe d’un élément de cuisson revêtu (1 ) comprenant un substrat métallique (2) revêtu d’un film (3) formant face de cuisson (4), ladite face de cuisson (4) présentant une structuration (5) périodique de pas Àr. [Fig.4] représente une vue en coupe d’un exemple de réalisation d’un élément de cuisson revêtu (1 ), comportant un film (3) et un substrat métallique (2), avant assemblage selon le procédé de l’invention, ledit procédé comprenant l’étape d’assemblage dudit film (3) et dudit substrat métallique (2) par pressage entre l’outil inférieur (12À) et l’outil supérieur (12B) d’une presse telle que le plan de l’outil supérieur (12B) entrant en contact avec la face de cuisson (4) présente une texturation (6).
[Fig.5] représente une vue en coupe d’un exemple de réalisation d’un élément de cuisson revêtu (1 ), comportant un film (3) et un substrat métallique (2), avant assemblage selon le procédé de l’invention, ledit procédé comprenant l’étape d’assemblage dudit film (3) et dudit substrat métallique (2) par pressage entre l’outil inférieur (12À) et l’outil supérieur (12B) d’une presse, une entretoise texturée (7) étant positionnée en regard de la face de cuisson (4) lors de l’assemblage.
[Fig. 6] illustre un élément de cuisson revêtu (1 ) selon l’invention formant un récipient de cuisson.
[Fig. 7] illustre un article culinaire (100) comportant un élément de cuisson revêtu (1 ) selon la Figure 6.
[Fig. 8] illustre un appareil électrique de cuisson (200) comportant un élément de cuisson revêtu (1 ) selon la Figure 6.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION
Les inventeurs ont mis au point un élément de cuisson revêtu (1 ) pour article culinaire ou appareil électrique de cuisson répondant aux besoins exprimés ainsi qu’un procédé d’obtention d’un tel élément de cuisson revêtu (1 ).
Elément de cuisson
L’invention concerne ainsi 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 un film (3) formant une face de cuisson (4), ledit film (3) comprenant une couche (3a) agencée du côté opposé à la face de cuisson (4), ladite couche (3a) comprenant un ou plusieurs polymères thermoplastiques semi-cristallins ou amorphes, ledit film (3) étant assemblé avec ledit substrat métallique (2), ladite couche (3a) étant en contact avec la face (2a) du substrat métallique (2), et tel que ladite face de cuisson (4) présente une structuration (5) constituant un relief caractérisé par une hauteur maximale de profil Rt mesurée selon la norme DI N 4768 E du 01 janvier 1990 comprise entre 10 et 500 pm, préférentiellement entre 20 et 100 pm.
Substrat métallique (2)
À titre de substrats métalliques (2) utilisables dans le cadre de l’invention, on peut avantageusement citer les substrats en aluminium, en acier inoxydable, en fonte de fer ou d’aluminium, ou en titane ou en cuivre.
Par aluminium au sens de la présente invention s’entend d’un métal constitué à 100 % d’aluminium ou d’un alliage d’aluminium.
Avantageusement, le substrat métallique (2) est un substrat en aluminium, en acier inoxydable ou un substrat métallique multicouches, notamment bicouches, tri-couches ou quadri-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.
De préférence, le substrat métallique (2) comprend une alternance de couches en métal et/ou en alliage métallique.
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.
De préférence, le substrat métallique (2) est un substrat en aluminium.
Avantageusement, l’épaisseur du substrat métallique (2) est comprise entre 0,5 mm et 10 mm.
Avantageusement, la face (2a) du substrat métallique (2) a subi un traitement de surface préalablement à l’assemblage avec le film (3) permettant d’améliorer l’adhésion dudit film audit substrat. 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.
Avantageusement, la rugosité arithmétique moyenne Ra de la surface de la face (2a) du substrat métallique (2) est supérieure ou égale à 1 pm.
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.
Avantageusement, l’élément de cuisson (1 ) ne comprend pas de couche intermédiaire d’un oxyde métallique entre le substrat métallique (2) et le film (3) décrit ci-dessous.
Film (3)
Le film (3) comprend une couche (3a) comprenant un ou plusieurs polymères semi-cristallins ou amorphes, ladite couche (3a) étant destinée à être mise en contact avec ladite face (2a) dudit substrat métallique (2).
Selon un mode de réalisation, le ou les polymères thermoplastiques semi-cristallins ou amorphes de la couche (3a) sont choisis parmi : le polytétrafluoroéthylène (PTFE), les copolymères de tétrafluoroéthylène et de perfluoropropylvinyléther (PFA), les copolymères de tétrafluoroéthylène et d’hexafluoropropène (FEP), le polyfluorure de vinylidène (PVDF), les copolymères de tétrafluoroéthylène et de polyméthylvinyléther (MVA), les terpolymères de tétrafluoroéthylène, de polyméthylvinyléther et de fluoroalkylvinyléther (TFE/PMVE/FAVE), l’éthylène tétrafluoroéthylène (ETFE), et leurs mélanges les polyarylether cétones (PAEK), dont le polyether cétone (PEK), polyether ether cétone (PEEK), polyether cétone cétone (PEKK), polyether ether cétone cétone (PEEKK), polyether cétone ether cétone cétone (PEKEKK), préférentiellement le polyether ether cétone (PEEK) le polyamideimide (PÀI), polyimide (PI), polyetherimide (PEI), polybenzymidazole (PBI) et leurs mélanges.
Le point de fusion du PTFE et des polymères thermoplastiques semi-cristallins et la température de transition vitreuse (Tg) des polymères thermoplastiques amorphes peuvent être déterminés par des méthodes d’analyse thermique comme par Analyse Thermique Différentielle (ATD ou DSC pour Differential Scanning Calorimetry) ou encore par Analyse Mécanique Dynamique (AMD ou DAAA pour Dynamic Mechanic Analysis).
Le film (3) peut être constitué d’une couche (3a) unique formant également face de cuisson (4).
Selon une autre configuration, le film (3) comprend en outre une couche supplémentaire positionnée au-dessus de la couche (3a) telle que décrite ci-dessus. Dans ce cas, le film (3) comprend ainsi en outre une autre couche (3b) formant face de cuisson (4), ladite autre couche (3b) comprenant un ou plusieurs polymères choisis parmi : le polytétrafluoroéthylène (PTFE), les copolymères de tétrafluoroéthylène et de perfluoropropylvinyléther (PFA), les copolymères de tétrafluoroéthylène et d’hexafluoropropène (FEP), le polyfluorure de vinylidène (PVDF), les copolymères de tétrafluoroéthylène et de polyméthylvinyléther (MVA), les terpolymères de tétrafluoroéthylène, de polyméthylvinyléther et de fluoroalkylvinyléther (TFE/PMVE/FAVE), l’éthylène tétrafluoroéthylène (ETFE), et leurs mélanges ; préférentiellement le PTFE ; les polyaryleéther cétones (PAEK), dont le polyether cétone (PEK), polyether ether cétone (PEEK), polyether cétone cétone (PEKK), polyether ether cétone cétone (PEEKK), polyether cétone ether cétone cétone (PEKEKK), préférentiellement le polyeéther eéther cétone (PEEK) le polyamideimide (PAI), polyimide (PI), polyetherimide (PEI), polybenzymidazole (PBI) et leurs mélanges, préférentiellement les mélanges de PTFE et de PEEK. Selon un mode de réalisation, le film (3) comprend en outre au moins une couche intermédiaire (3c) positionnée entre la couche (3a) et l’autre couche (3b), ladite couche intermédiaire (3c) comprenant un ou plusieurs polymères choisis parmi : le polytétrafluoroéthylène (PTFE), les copolymères de tétrafluoroéthylène et de perfluoropropylvinyléther (PFÀ), les copolymères de tétrafluoroéthylène et d’hexafluoropropène (FEP), le polyfluorure de vinylidène (PVDF), les copolymères de tétrafluoroéthylène et de polyméthylvinyléther (MVÀ), les terpolymères de tétrafluoroéthylène, de polyméthylvinyléther et de fluoroalkylvinyléther (TFE/PMVE/FÀVE), l’éthylène tétrafluoroéthylène (ETFE), et leurs mélanges ; préférentiellement les copolymères de tétrafluoroéthylène et de perfluoropropylvinyléther (PFÀ) et le PTFE; préférentiellement le PTFE les polyarylether cétones (PÀEK), dont le polyether cétone (PEK), polyether ether cétone (PEEK), polyether cétone cétone (PEKK), polyether ether cétone cétone (PEEKK), polyether cétone ether cétone cétone (PEKEKK), préférentiellement le polyether ether cétone (PEEK) le polyamideimide (PÀI), polyimide (PI), polyetherimide (PEI), polybenzymidazole (PBI) et leurs mélanges, préférentiellement les mélanges de polyarylether cétones (PÀEK) et de PTFE, préférentiellement les mélanges de PEEK et de PTFE ; le PTFE étant particulièrement préféré.
Le film (3) peut également comprendre en outre au moins une charge et/ou au moins un renfort.
Au titre de charges utilisables dans la présente invention, on peut notamment citer les oxydes métalliques, les carbures métalliques, les oxy-nitrures métalliques, les nitrures métalliques, les silices et leurs mélanges.
Ces charges peuvent être présentes dans une ou plusieurs couches du film (3) ou dans chacune des couches du film (3).
Au titre de renforts utilisables au titre de la présente invention, on peut citer un renfort minéral ou métallique de type fibre, maille métallique, matériau ou tissu de fibre de verre. Le renfort peut également être constitué d’un polymère non fluoré à propriétés thermomécaniques élevées de type polyaryléthercétones (PEAK), comme par exemple le polyétheréthercétone (PEEK), ou de polyamide-imide (PAI). Le renfort peut se présenter sous la forme d’une couche du film (3) positionnée entre la couche (3a) et l’autre couche (3b) formant face de cuisson.
Afin d’améliorer l’adhésion du film (3) et du substrat métallique (2), la couche (3a) du film (3) entrant en contact avec la face (2a) du substrat métallique (2) lors de l’étape (v) peut avoir subi un traitement de surface mécanique ou chimique. Ce traitement de surface peut être 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.
Selon un mode de réalisation, l’épaisseur dudit film (3) est comprise entre 10 pm et 500 pm, de préférence entre 15 pm et 250 pm, de manière particulièrement préférée entre 25 pm et 150 pm.
La mesure de l’épaisseur de la ou des couches du film (3) est réalisée en 20 points aléatoires sur la coupe du film. L’épaisseur moyenne dudit film (3) est obtenue en faisant la moyenne de ces 20 mesures.
L’épaisseur totale du film (3) de l’élément de cuisson revêtu (1 ) selon l’invention, c’est-à- dire mesurée sur l’élément de cuisson une fois qu’il a été revêtu par le film (3), est comprise entre 10 pm et 500 pm, de préférence entre 15 pm et 250 pm, de manière particulièrement préférée entre 25 pm et 150 pm.
La mesure de l’épaisseur du film (3) de l’élément de cuisson revêtu (1 ) selon l’invention est réalisée en 20 points aléatoires sur la coupe du substrat revêtu. L’épaisseur moyenne dudit film (3) est obtenue en faisant la moyenne de ces 20 mesures.
Le film (3), avant assemblage avec le substrat métallique (2), peut être obtenu par dépôt d’une première couche sur un support, puis éventuellement par le dépôt successif des autres couches, puis par exfoliation dudit film pour le séparer du support. Les couches du film (3) peuvent également être assemblées entre elles par tout autre procédé d’assemblage, comme par laminage par exemple.
Avantageusement, le film (3) de l’élément de cuisson revêtu (1 ) couvre en totalité la face (2a) du substrat métallique (2). Dans les exemples de réalisation illustrés sur les Figures 1 , 2, 4 et 5, le film (3) comporte 3 couches : la couche (3a), l’autre couche (3b) et la couche intermédiaire (3c).
Structuration (5)
La face de cuisson (4) de l’élément de cuisson (1 ) tel que décrit ci-dessus présente une structuration (5) constituant un relief caractérisé par une hauteur maximale de profil Rt mesurée selon la norme DIN 4768 E du 01 janvier 1990 comprise entre 10 et 500 pm, préférentiellement entre 20 et 100 pm.
La réalisation d’une structuration (5) sur la face de cuisson (4) permet de rendre la surface moins lisse, moins brillante et donc de limiter la visualisation des défauts, que ce soient des défauts d’aspect ou des rayures pouvant apparaître en cours d’usage.
La réalisation d’un relief caractérisé par une hauteur maximale de profil Rt supérieure à 10 pm, préférentiellement 20 pm, permet de masquer visuellement ces défauts et rayures.
Toutefois, la hauteur maximale de profil Rt doit rester limitée de manière à ne pas dégrader la performance en tant que surface de cuisson et ainsi éviter des zones d’encrassage préférentielles, par exemple dans les creux présentés par le relief. Elle est ainsi inférieure à 500 pm, préférentiellement inférieure à 100 pm.
Le film (3) de l’élément de cuisson revêtu (1 ) a une épaisseur qui n’est pas constante du fait de la structuration (5) présente sur la face de cuisson (4). Il présente une épaisseur minimale ou épaisseur résiduelle notée Er, non nulle, de sorte que la face (2a) du substrat métallique (2) est totalement recouverte par le film (3).
Cette épaisseur résiduelle Er permet de conserver des propriétés d’antiadhésivité même en cas de rayure et d’usure progressive des zones en refief du film (3).
Selon un mode de réalisation, l’épaisseur résiduelle Er du film (3) est supérieure ou égale à 10 pm et est de préférence supérieure ou égale à 20 pm.
L’épaisseur résiduelle Er du film (3) est mesurée sur une coupe de l’élément de cuisson revêtu (1 ). La hauteur maximale de profil Rt de la structuration (5) peut être comprise entre 20 % et 180 %, préférentiellement entre 50 % et 150 %, de manière particulièrement préférée entre 80 % et 120 % de l’épaisseur dudit film (3).
L’épaisseur du film (3) de l’élément de cuisson revêtu (1 ) est mesurée selon le protocole décrit plus haut.
Le relief de la structuration (5) comprend des motifs constitués par des variations locales du niveau de la surface de la face de cuisson (4).
Selon un mode de réalisation, le relief de la structuration (5) comporte des motifs périodiques ou est constitué de motifs périodiques.
Dans ce cas, le relief de la structuration (5) peut comprendre un même motif élémentaire qui est répété à intervalle régulier ou être constitué d’un même motif élémentaire qui est répété à intervalle régulier.
Avantageusement, le relief de la structuration (5) est constitué de motifs distants entre eux d’un pas Ar correspondant à la distance entre deux motifs du relief supérieur à 100 pm, préférentiellement supérieur à 150 pm, encore plus préférentiellement supérieur à 200 pm.
Avantageusement, le relief de la structuration (5) ne comprend pas de motif périodique ou comprend ou est constitué de motifs distants entre eux d’un pas Ar correspondant à la distance entre deux motifs du relief supérieur à 100 pm, préférentiellement supérieur à 150 pm, encore plus préférentiellement supérieur à 200 pm.
La Figure 3 représente une vue schématique en coupe d’un élément de cuisson revêtu (1 ) comprenant un substrat métallique (2) revêtu d’un film (3) formant face de cuisson (4), ladite face de cuisson (4) présentant une structuration (5) de hauteur maximale de profil Rt et présentant un motif périodique de pas Ar. La face (2a) du substrat métallique (2) est représentée avec une rugosité de surface.
Tel que représenté sur la figure 3, les points du film (3) présentant l’altitude la plus basse s’élèvent à une altitude supérieure à l’altitude des points du substrat métallique (2) présentant l’altitude la plus élevée. Ainsi tel que bien visible sur la figure 3, le film (3) forme un soubassement continu (3d) au-dessus du substrat métallique (2), et la structuration (5) est formée au-dessus dudit soubassement continu (3d). Sur la Figure 3, l’épaisseur minimale ou épaisseur résiduelle notée Er correspond à l’épaisseur du soubassement continu (3d). L’épaisseur résiduelle Er du film (3) est inférieure à l’épaisseur initiale Ef correspondant à l’épaisseur du film (3) telle que définie plus haut.
Ainsi une entaille affectant le film (3) concernera d’abord la structuration (5) puis ledit soubassement continu (3d). Une profondeur d’entaille plus importante sera nécessaire pour atteindre le substrat métallique (2).
Selon un mode de réalisation, le relief de la structuration (5) comporte des motifs non- périodiques ou est constitué de motifs non-périodiques.
A titre de variante, le relief de la structuration (5) peut comporter des motifs périodiques et/ou des motifs non périodiques.
La structuration (5) génère des inégalités d’épaisseur du film (3) qui entraînent des variations de résistance à la rayure sur ladite surface, ce qui peut contribuer à contrarier la formation de rayures longues.
La structuration (5) peut être présente sur tout ou partie de la face de cuisson (4).
Procédé de fabrication
L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un élément de cuisson revêtu (1 ) pour article culinaire ou appareil électrique de cuisson comportant une face de cuisson (4) présentant une structuration (5) constituant un relief caractérisé par une hauteur maximale de profil Rt mesurée selon la norme DI N 4768 E du 01 janvier 1990 comprise entre 10 et 500 pm, préférentiellement entre 20 et 100 pm, ledit procédé comprenant les étapes successives i. à v. suivantes : i. Fourniture d’un substrat métallique (2) ii. Eventuellement, traitement préalable de la face (2a) dudit substrat métallique (2) destinée à être revêtue, iii. Fourniture d’un film (3) formant face de cuisson (4) comprenant une couche (3a) comprenant un ou plusieurs polymères thermoplastiques semi-cristallins ou amorphes, iv. Positionnement de la couche (3a) du film (3) de sorte que la couche (3a) soit en regard de ladite face (2a) du substrat métallique (2), v. Réalisation de l’assemblage dudit substrat métallique (2) et dudit film (3) par pressage à chaud, ledit procédé comprenant en outre une étape vi. de création de ladite structuration (5), lesdites étapes v. et vi. pouvant être simultanées ou successives.
L’élément de cuisson (1 ), le substrat métallique (2), le film (3) et la structuration (5) de la face de cuisson (4) sont tels que décrits plus haut.
Etape v) d’assemblage
L’étape v. d’assemblage du substrat métallique (2) et du film (3) est réalisée par pressage à chaud.
Par pressage à chaud, s’entend de toute méthode permettant de réaliser l’assemblage d’un substrat métallique et d’un film polymérique par l’application d’une température élevée, en générale supérieure à la température la plus faible parmi les points de fusion des polymères thermoplastiques semi-cristallins et les températures de transition vitreuse (Tg) des polymères thermoplastiques amorphes de la couche (3a) au moment de l’assemblage, et d’une pression élevée, en générale supérieur à quelques MPa, pendant un temps suffisant, variant de moins d’une seconde à quelques minutes.
L’assemblage peut être réalisé par compression thermique, dans une presse en statique ou bien entre des rouleaux (procédé roll-to-roll). Les pressions appliquées par compression thermique sont en général de quelques MPa. La température de mise en oeuvre est en général limitée par la température de dégradation du film polymérique à assembler.
L’assemblage peut être réalisé par frappe à chaud. Dans ce cas, les pressions appliquées sont plus importantes que selon le procédé de compression thermique, de l’ordre de quelques centaines de MPa, et le temps de frappe est très court, typiquement de l’ordre de quelques secondes, ce qui autorise la mise en oeuvre de températures plus élevées.
Citons également, sans être limitatif, l’assemblage par solid state bonding.
Avantageusement, la température du film (3) à l’issue de l’étape v. d’assemblage dudit film (3) et du substrat métallique (2), c’est-à-dire lorsque l’assemblage du film (3) et du substrat métallique (2) n’est plus maintenu sous pression, est inférieure à la température la plus faible parmi les points de fusion des polymères thermoplastiques semi-cristallins et les températures de transition vitreuse (Tg) des polymères thermoplastiques amorphes de la couche (3a).
Après assemblage, le substrat métallique (2) revêtu du film (3) est laissé à refroidir à température ambiante afin d’obtenir une adhésion entre le substrat métallique (2) et le film (3) qui soit maximale.
Etape vi) de création de la structuration (5)
L’étape v) d’assemblage du substrat métallique (2) et du film (3) et l’étape vi) de création de la structuration (5) peuvent être simultanées ou successives.
Selon une variante du procédé, la structuration (5) peut être créée sur la face de cuisson (4) lors du pressage à chaud de l’étape v) ou lors d’une étape de pressage à froid postérieure à ce pressage à chaud : soit au moyen d’une texturation (6) de la surface de l’outil de pressage entrant en contact avec la face de cuisson (4).
La texturation de l’outil peut être réalisée par gravure laser, chimique, électroérosion ou encore par gravure mécanique ; soit au moyen d’une entretoise texturée (7) positionnée entre une face de l’outil de pressage et le film (3).
L’entretoise peut être un matériau métallique texturé, un tissu métallique, un treillis métallique soudé, un tissé fibre de verre ou encore un tissé fibre de carbone.
Selon un mode de réalisation, les étapes v. et vi. sont simultanées et sont réalisées au moyen d’une presse hydraulique ou mécanique comprenant un outil inférieur (12A) et un outil supérieur (12B) entre lesquels sont assemblés le substrat métallique (2) et le film (3), et tel que le plan de la surface de l’outil entrant en contact avec la face de cuisson (4) présente une texturation (6) permettant de conférer à ladite face de cuisson (4) ladite structuration (5).
La Figure 4 illustre un tel mode de réalisation selon lequel l’outil supérieur (12B) présente ladite texturation (6). Selon un autre mode de réalisation, les étapes v. et vi. sont simultanées et sont réalisées au moyen d’une presse hydraulique ou mécanique comprenant un outil inférieur (12À) et un outil supérieur (12B) entre lesquels sont assemblés le substrat métallique (2) et le film (3), et comprenant en outre entre l’étape iv. et l’étape v. une étape iv(a). de positionnement d’une entretoise texturée (7) de sorte que l’entretoise texturée soit en regard de la face de cuisson (4) du film (3) et permette de conférer à ladite face de cuisson (4) ladite structuration (5) lors de l’étape v. d’assemblage.
La Figure 5 illustre un tel mode de réalisation.
Selon un autre mode de réalisation, les étapes v. et vi. sont successives et l’étape vi. est réalisée au moyen d’une presse hydraulique ou mécanique comprenant un outil inférieur (12À) et un outil supérieur (12B) entre lesquels est pressé à froid le substrat métallique (2) et le film (3) assemblés lors de l’étape v., et tel que le plan de la surface de l’outil entrant en contact avec la face de cuisson (4) lors de l’étape vi. présente une texturation (6) permettant de conférer à ladite face de cuisson (4) ladite structuration (5).
Selon un autre mode de réalisation, les étapes v. et vi. sont successives et l’ étape vi. est une étape de pressage à froid du substrat métallique (2) et du film (3) assemblés lors de l’étape v. avec une entretoise texturée (7) positionnée en regard de la face de cuisson (4) et permettant de conférer à ladite face de cuisson (4) ladite structuration (5) lors de l’étape vi.
Lors de l’étape vi., le film (3) flue dans les motifs de l’entretoise texturée (7) ou dans ceux de la texturation (6) de la surface de l’outil de pressage, permettant ainsi la création de la structuration (5).
Selon le procédé mis en oeuvre lors de l’étape vi, selon la hauteur maximale de profil Rt souhaitée et l’épaisseur du film (3), il peut se produire une déformation du film (3) avec ou sans déformation du substrat métallique (2).
Le substrat métallique (2) revêtu du film (3) dont la face de cuisson (4) présente la structuration (5) peut ensuite être mis en forme par emboutissage, puis le cas échéant étirage. Selon une autre variante du procédé, la structuration (5) de la face de cuisson (4) peut également être réalisée par abrasage mécanique de la surface du film (3).
Ladite structuration (5) peut être réalisée : soit directement après l’assemblage du film (3) et du substrat métallique (2). soit après une étape de mise en forme de l’élément de cuisson (1 ).
Selon un mode de réalisation, les étapes v. et vi. sont successives et l’étape vi. est une étape de traitement mécanique de la face de cuisson (4) du substrat métallique (2) et du film (3) assemblés lors de l’étape v.
Ledit traitement mécanique peut être un brossage, un émerisage, un sablage, un billage, un microbillage, un grenaillage ou une combinaison de ces techniques.
On utilise alors un abrasif pour le traitement mécanique de la face de cuisson (4) dont les caractéristiques (nature, forme, taille) sont choisies en fonction de la structuration (5) souhaitée pour ladite face de cuisson (4).
À titre d’exemple, on peut placer l’élément à texturer sur un tour et ainsi générer une structuration (5) avec un motif circulaire.
Le substrat métallique (2) revêtu du film (3) peut ensuite être mis en forme par emboutissage, puis le cas échéant étirage.
L’adhésion du film (3) sur le substrat métallique (2) avant mise en forme doit être suffisamment bonne pour éviter toute perte d’adhésion pendant et après l’opération de mise en forme.
La mise en forme du substrat métallique (2) revêtu du film (3) peut avoir lieu avant l’étape vi. de création de la structuration (5) par traitement mécanique de la face de cuisson (4).
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend ainsi en outre entre l’étape v. et l’étape vi. de traitement mécanique une étape v(a). de mise en forme par emboutissage, puis le cas échéant étirage, du substrat métallique (2) et du film (3) assemblés lors de l’étape v. L’étape vi. de création de ladite structuration (5) est réalisée sur tout ou partie de ladite face de cuisson (4).
La figure 6 illustre un élément de cuisson revêtu (1 ) selon l’invention formant un récipient de cuisson. Le film (3) assemblé avec le substrat métallique (2) forme la face de cuisson (4) agencée à l’intérieur du récipient de cuisson.
Article culinaire
Un autre objet de l’invention concerne un article culinaire (100) comprenant un élément de cuisson revêtu (1 ) tel que décrit ci-dessus ou obtenu selon le procédé tel que décrit ci- dessus.
L’élément de cuisson revêtu (1 ) selon le procédé de l’invention peut former un récipient de cuisson dans un article culinaire (100).
Selon un mode de réalisation illustré sur la Figure 7, l’article culinaire (100) comporte une face de chauffe (8) destinée à être mise en contact avec une source de chauffage extérieure, la face de chauffe (8) étant opposée à la face de cuisson (4) destinée à être mise en contact avec les aliments lors de la cuisson. L’article culinaire (100) est équipé en outre d’un organe de préhension (9) fixé sur ledit élément de cuisson revêtu (1 ).
Selon un mode de réalisation, l’article culinaire (100) comprend un élément de cuisson revêtu (1 ) comprenant un fond (10) et une paroi latérale (11 ) et tel que la face de cuisson (4) au niveau dudit fond présente ladite structuration (5).
Selon une variante de ce mode de réalisation, seul le fond (10) présente la structuration (5).
Selon une autre variante de ce mode de réalisation, le fond (10) et la paroi latérale (11 ) présentent la structuration (5).
De préférence la structuration (5) s’étend sur tout le fond (10).
Lorsqu’elle est présente sur la paroi latérale (11 ), la structuration (5) ne s’étend pas nécessairement sur toute la paroi latérale (11 ). Selon un mode de réalisation préféré, l’intégralité de la face de cuisson (4) de l’élément de cuisson revêtu (1 ) présente la structuration (5). L’élément de cuisson revêtu (1 ) est ensuite mis en forme par emboutissage, et le cas échéant étirage, de sorte que le fond (10) et la paroi latérale (11 ) présentent la structuration (5).
Selon un mode de réalisation préféré, après emboutissage, et le cas échéant étirage, seul le fond (10) de l’élément de cuisson (1 ) de l’article culinaire (100) présente la structuration (5).
L’article culinaire (100) peut être 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.
Appareil électrique de cuisson
Un autre objet de l’invention concerne un appareil électrique de cuisson (200) comportant un élément de cuisson revêtu (1 ) tel que décrit ci-dessus ou obtenu selon le procédé décrit ci-dessus et une source de chauffage (210) configurée pour chauffer ledit élément de cuisson revêtu (1 ).
L’élément de cuisson revêtu (1 ) selon le procédé de l’invention peut former un récipient de cuisson dans un appareil électrique de cuisson (200).
Selon un mode de réalisation illustré sur la Figure 8, l’appareil électrique de cuisson (200) selon l’invention comporte un élément de cuisson revêtu (1 ) et une source de chauffage (210) configurée pour chauffer ledit élément de cuisson revêtu (1 ). L’élément de cuisson revêtu (1 ) formant récipient de cuisson est agencé dans une base chauffante (230) comportant la source de chauffage (210) composée de plusieurs éléments de chauffe (220). La face (8) repose sur les éléments de chauffe (220). Si désiré, la face (8) peut être solidaire des éléments de chauffe (220).
Selon un mode de réalisation, l’appareil électrique de cuisson (200) comprend un élément de cuisson revêtu (1 ) comprenant un fond (10) et une paroi latérale (11 ) et tel que la face de cuisson (4) au niveau dudit fond présente ladite structuration (5).
Selon une variante de ce mode de réalisation, seul le fond (10) présente la structuration (5). Selon une autre variante de ce mode de réalisation, le fond (10) et la paroi latérale (11 ) présentent la structuration (5).
De préférence la structuration (5) s’étend sur tout le fond (10). Lorsqu’elle est présente sur la paroi latérale (11 ), la structuration (5) ne s’étend pas nécessairement sur toute la paroi latérale (11 ).
L’appareil électrique de cuisson (200) peut être 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.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Elément 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 un film (3) formant une face de cuisson (4), ledit film (3) comprenant une couche (3a) agencée du côté opposé à la face de cuisson (4), ladite couche (3a) comprenant un ou plusieurs polymères thermoplastiques semi-cristallins ou amorphes, ledit film (3) étant assemblé avec ledit substrat métallique (2), ladite couche (3a) étant en contact avec la face (2a) du substrat métallique (2), et tel que ladite face de cuisson (4) présente une structuration (5) constituant un relief caractérisé par une hauteur maximale de profil Rt mesurée selon la norme DI N 4768 E du 01 janvier 1990 comprise entre 10 et 500 pm, préférentiellement entre 20 et 100 pm.
2. Elément de cuisson revêtu (1 ) selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit substrat métallique (2) est un substrat en aluminium, en acier inoxydable ou un substrat métallique multicouches.
3. Elément de cuisson revêtu (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la face (2a) du substrat métallique (2) a subi un traitement de surface préalablement à l’assemblage du film (3) avec la face (2a) du substrat métallique (2).
4. Elément de cuisson revêtu (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’épaisseur dudit film (3) est comprise entre 10 pm et 500 pm, de préférence entre 15 pm et 250 pm, de manière particulièrement préférée entre 25 pm et 150 pm.
5. Elément de cuisson revêtu (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’épaisseur résiduelle Er du film (3) est supérieure ou égale à 10 pm, de préférence supérieure ou égale à 20 pm.
6. Elément de cuisson revêtu (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le ou les polymères thermoplastiques cristallins ou amorphes de la couche (3a) sont choisis parmi : le polytétrafluoroéthylène (PTFE), les copolymères de tétrafluoroéthylène et de perfluoropropylvinyléther (PFÀ), les copolymères de tétrafluoroéthylène et d’hexafluoropropène (FEP), le polyfluorure de vinylidène (PVDF), les copolymères de tétrafluoroéthylène et de polyméthylvinyléther (MVÀ), les terpolymères de tétrafluoroéthylène, de polyméthylvinyléther et de fluoroalkylvinyléther (TFE/PMVE/FÀVE), l’éthylène tétrafluoroéthylène (ETFE), et leurs mélanges les polyarylether cétones (PÀEK), dont le polyether cétone (PEK), polyether ether cétone (PEEK), polyether cétone cétone (PEKK), polyether ether cétone cétone (PEEKK), polyether cétone ether cétone cétone (PEKEKK), préférentiellement le polyether ether cétone (PEEK) le polyamideimide (PAI), polyimide (PI), polyetherimide (PEI), polybenzymidazole (PBI) et leurs mélanges.
7. Elément de cuisson revêtu (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit film (3) est constitué d’une couche (3a) unique formant également face de cuisson (4).
8. Elément de cuisson revêtu (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que ledit film (3) comprend en outre une autre couche (3b) formant face de cuisson (4), ladite autre couche (3b) comprenant un ou plusieurs polymères choisis parmi : le polytétrafluoroéthylène (PTFE), les copolymères de tétrafluoroéthylène et de perfluoropropylvinyléther (PFA), les copolymères de tétrafluoroéthylène et d’hexafluoropropène (FEP), le polyfluorure de vinylidène (PVDF), les copolymères de tétrafluoroéthylène et de polyméthylvinyléther (MVA), les terpolymères de tétrafluoroéthylène, de polyméthylvinyléther et de fluoroalkylvinyléther (TFE/PMVE/FAVE), l’éthylène tétrafluoroéthylène (ETFE), et leurs mélanges ; préférentiellement le PTFE les polyaryleéther cétones (PAEK), dont le polyether cétone (PEK), polyether ether cétone (PEEK), polyether cétone cétone (PEKK), polyether ether cétone cétone (PEEKK), polyether cétone ether cétone cétone (PEKEKK), préférentiellement le polyeéther eéther cétone (PEEK) le polyamideimide (PAI), polyimide (PI), polyetherimide (PEI), polybenzymidazole (PBI) et leurs mélanges, préférentiellement les mélanges de PTFE et de PEEK.
9. Elément de cuisson revêtu (1 ) selon la revendication 8 caractérisé en ce que le film (3) comprend en outre au moins une couche intermédiaire (3c) positionnée entre la couche (3a) et l’autre couche (3b), ladite couche intermédiaire (3c) comprenant un ou plusieurs polymères choisis parmi : le polytétrafluoroéthylène (PTFE), les copolymères de tétrafluoroéthylène et de perfluoropropylvinyléther (PFÀ), les copolymères de tétrafluoroéthylène et d’hexafluoropropène (FEP), le polyfluorure de vinylidène (PVDF), les copolymères de tétrafluoroéthylène et de polyméthylvinyléther (MVÀ), les terpolymères de tétrafluoroéthylène, de polyméthylvinyléther et de fluoroalkylvinyléther (TFE/PMVE/FÀVE), l’éthylène tétrafluoroéthylène (ETFE), et leurs mélanges ; préférentiellement les copolymères de tétrafluoroéthylène et de perfluoropropylvinyléther (PFÀ) et le PTFE; préférentiellement le PTFE les polyaryleéther cétones (PÀEK), dont le polyether cétone (PEK), polyether ether cétone (PEEK), polyether cétone cétone (PEKK), polyether ether cétone cétone (PEEKK), polyether cétone ether cétone cétone (PEKEKK), préférentiellement le polyeéther eéther cétone (PEEK) le polyamideimide (PAI), polyimide (PI), polyetherimide (PEI), polybenzymidazole (PBI) et leurs mélanges, préférentiellement les mélanges de polyaryleéther cétones (PAEK) et de PTFE, préférentiellement les mélanges de PEEK et de PTFE ; le PTFE étant particulièrement préféré.
10. Elément de cuisson revêtu (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ladite structuration (5) est présente sur tout ou partie de ladite face de cuisson (4).
11. Procédé de fabrication d’un élément de cuisson revêtu (1 ) pour article culinaire ou appareil électrique de cuisson comportant une face de cuisson (4) présentant une structuration (5) constituant un relief caractérisé par une hauteur maximale de profil Rt mesurée selon la norme DIN 4768 E du 01 janvier 1990 comprise entre 10 et 500 pm, préférentiellement entre 20 et 100 pm, ledit procédé comprenant les étapes successives i. à v. suivantes : i. Fourniture d’un substrat métallique (2), ii. Eventuellement, traitement préalable de la face (2a) dudit substrat métallique (2) destinée à être revêtue, iii. Fourniture d’un film (3) formant face de cuisson (4) comprenant une couche (3a) comprenant un ou plusieurs polymères thermoplastiques semi-cristallins ou amorphes, iv. Positionnement de la couche (3a) du film (3) de sorte que la couche (3a) soit en regard de ladite face (2a) du substrat métallique (2), v. Réalisation de l’assemblage dudit substrat métallique (2) et dudit film (3) par pressage à chaud, ledit procédé comprenant en outre une étape vi. de création de ladite structuration (5), lesdites étapes v. et vi. pouvant être simultanées ou successives.
12. Procédé selon la revendication 11 caractérisé en ce que les étapes v. et vi. sont simultanées et sont réalisées au moyen d’une presse hydraulique ou mécanique comprenant un outil inférieur (12À) et un outil supérieur (12B) entre lesquels sont assemblés le substrat métallique (2) et le film (3), et tel que le plan de la surface de l’outil entrant en contact avec la face de cuisson (4) présente une texturation (6) permettant de conférer à ladite face de cuisson (4) ladite structuration (5).
13. Procédé selon la revendication 11 caractérisé en ce que les étapes v. et vi. sont simultanées et sont réalisées au moyen d’une presse hydraulique ou mécanique comprenant un outil inférieur (12À) et un outil supérieur (12B) entre lesquels sont assemblés le substrat métallique (2) et le film (3), et comprenant en outre entre l’étape iv. et l’étape v. une étape iv(a). de positionnement d’une entretoise texturée (7) de sorte que l’entretoise texturée soit en regard de la face de cuisson (4) du film (3) et permette de conférer à ladite face de cuisson (4) ladite structuration (5) lors de l’étape v. d’assemblage.
14. Procédé selon la revendication 11 caractérisé en ce que les étapes v. et vi. sont successives et en ce que l’étape vi. est réalisée au moyen d’une presse hydraulique ou mécanique comprenant un outil inférieur (12À) et un outil supérieur (12B) entre lesquels est pressé à froid le substrat métallique (2) et le film (3) assemblés lors de l’étape v., et tel que le plan de la surface de l’outil entrant en contact avec la face de cuisson (4) lors de l’étape vi. présente une texturation(ô) permettant de conférer à ladite face de cuisson (4) ladite structuration (5).
15. Procédé selon la revendication 11 caractérisé en ce que les étapes v. et vi. sont successives et en ce que l’ étape vi. est une étape de pressage à froid du substrat TJ métallique (2) et du film (3) assemblés lors de l’étape v. avec une entretoise texturée (7) positionnée en regard de la face de cuisson (4) et permettant de conférer à ladite face de cuisson (4) ladite structuration (5) lors de l’étape vi.
16. Procédé selon la revendication 11 caractérisé en ce que les étapes v. et vi. sont successives et en ce que l’étape vi. est une étape de traitement mécanique de la face de cuisson (4) du substrat métallique (2) et du film (3) assemblés lors de l’étape v.
17. Procédé selon la revendication 16 caractérisé en ce que ledit traitement mécanique est un brossage, un émerisage, un sablage, un billage, un microbillage, un grenaillage ou une combinaison de ces techniques.
18. Procédé selon la revendication 16 ou la revendication 17 caractérisé en ce qu’il comprend en outre entre l’étape v. et l’étape vi. une étape v(a). de mise en forme par emboutissage, puis le cas échéant étirage, du substrat métallique (2) et du film (3) assemblés lors de l’étape v.
19. Procédé selon l’une quelconque des revendications 11 à 18 caractérisé en ce que l’étape vi. de création de ladite structuration (5) est réalisée sur tout ou partie de ladite face de cuisson (4).
20. Article culinaire (100) comprenant un élément de cuisson revêtu (1 ) conforme à l’une quelconque des revendications 1 à 10 ou obtenu selon le procédé de l’une quelconque des revendications 11 à 19.
21. Article culinaire (100) selon la revendication 20 caractérisé en ce qu’il comporte une face de chauffe (8) destinée à être mise en contact avec une source de chauffage extérieure, la face de chauffe (8) étant opposée à la face de cuisson (4) destinée à être mise en contact avec les aliments lors de la cuisson.
22. Article culinaire selon la revendication 21 caractérisé en ce que l’élément de cuisson (1 ) comprend un fond et une paroi latérale et en ce que la face de cuisson (4) au niveau dudit fond présente ladite structuration (5).
23. Article culinaire (100) selon l’une des revendications 20 à 22 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.
24. Appareil électrique de cuisson (200) comportant un élément de cuisson revêtu (1 ) et une source de chauffage (210) configurée pour chauffer ledit élément de cuisson revêtu (1 ), caractérisé en ce que ledit élément de cuisson revêtu (1 ) est conforme à l’une quelconque des revendications 1 à 10 ou obtenu selon le procédé de l’une quelconque des revendications 11 à 19.
25. Appareil électrique de cuisson (200) selon la revendication 24 caractérisé en ce que l’élément de cuisson (1 ) comprend un fond et une paroi latérale et en ce que la face de cuisson (4) au niveau dudit fond présente ladite structuration (5).
26. Appareil électrique de cuisson (200) selon la revendication 24 ou 25, 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.
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