KR0159522B1 - 상감모양을 갖는 불소수지 피복물 - Google Patents

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Abstract

기재 위에 불소수지 피막을 갖는 불소수지 피복물의 불소수지 피막쪽의 표면에 형성된 오목 부분안에 안료를 함유하는 불소수지 조성물을 매몰 투입한 불소수지 피복물. 취사기기의 내부 솥 등에 불소수지 피막의 비점착성을 유지시킨 상태에서 내구성과 내식성이 우수하며 대단히 보기 쉬운 눈금, 기호, 문자 등의 모양을 표시할 수 있다.

Description

상감모양을 갖는 불소수지 피복물
제1도는 본 발명에 따른 불소수지 피복물을 적용할 수 있는 취사 기기(jar)의 부분 파단 개념 평면도이다.
제2도는 본 발명의 구체적인 예인 불소수지 피복물의 개념적 단면도이다.
제3도는 본 발명의 다른 구체적인 예인 불소수지 피복물의 개념적 단면도이다.
본 발명은 상감모양을 갖는 불소수지 피복물에 관한 것이며, 특히 표면에 형성된 오목부 안에 안료를 함유하는 불소수지 조성물을 매립하여 수득하는 눈금, 문자, 장식모양 등의 상감모양을 갖는 불소수지 피복물에 관한 것이다.
본 발명은 기재와 불소수지 피막과의 접착력이 우수하고, 불소수지 본래의 비점착 특성이 거의 저하되지 않으며, 조리할 때나 세정할 때에 마모나 박리 등의 손상을 받기 어려우며, 또한 내식성이 우수한 대단히 명확한 눈금, 모양, 문자 등의 표시 부분을 취하 기기(jar)의 내부 솥 등에 형성시키는데 특별히 사용된다.
불소수지는 비점착성이므로 불소수지 피막을 갖는 불소수지 피복물, 예를 들면, 불소수지를 표면에 코팅한 피복 금속판, 예를 들면, 피복 알루미늄판의 표면 위에는 인쇄 잉크로 눈금, 문자, 장식모양 등을 부착시킬 수 없다.
따라서 지금까지는 불소수지 피복물에 눈금, 문자, 장식모양 등을 부착시킬 필요가 있는 경우에는 프레스 기계 등을 사용하여 불소수지 피복물의 표면에 양각 금형을 압착시키고 불소수지 피복 및/또는 기재의 금속판을 물리적으로 요철 변형시키는 양각(각인) 가공법이 사용되어 왔다.
또한, 인쇄 잉크로 눈금, 문자, 장식모양 등을 부착시킬 수 있는 경우에도 인쇄 부분은 점착성이 증가하므로 주방용도, 예를 들면, 취사 기기의 내부 솥의 경우에는 인쇄 부분에 쌀(밥)이 점착되므로 이러한 방법은 바람직하지 않다. 따라서, 취사 기기 내부솥의 표시는 완전히 각인으로 표시되어 있다.
그러나, 양각 가공은 하기와 같은 중대한 결점이 있다.
즉, 첫 번째로 양각 가공은 각인 부분의 기판이 대단히 큰 곡율로 변형되며 이러한 경우에 불소수지 피막도 동시에 연신되므로 불소수지 피막이 기판과의 접착계면에서 박리되거나 불소수지 피막에 핀 홀(pin hole), 균열 등이 발생하기 쉽다. 취사 기기의 내부 솥의 경우에는 이러한 부분으로 물이나 밥물이 침입하여 기판을 부식시키고 불소수지 피막이 박리, 변색된다.
두번째로 양각 가공에 의한 요철 모양은 음영만으로 모양을 나타내므로 표시된 것을 보기가 어렵다는 결점이 있다.
취사 기기는 최근에 특별히 다기능화되어 이에 따른 내부 솥에 부착된 수위 눈금이나 지시 눈금 등의 표시의 수가 증가하고 있다. 예를 들면, 취사용 수위 눈금 이외에 팥밥용 수위 눈금, 잡곡밥용 수위 눈금, 떡용 수위 눈금을 위시해서 다양한 종류의 눈금이 3 내지 4곳에 각인되도록 하고 있다. 따라서, 이러한 눈금, 문자 등을 보기가 어렵다는 문제가 특별하게 나타나고 있다.
본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해소하고 비점착성의 불소수지 피막을 갖는 불소수지 피복물에 눈금, 문자 등의 모양등을 부착시킬 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 기재 위에 불소수지 피막을 갖는 불소수지 피복물의 불소수지 피막쪽의 표면에 형성된 오목부 안에 안료를 함유하는 불소수지 조성물이 매립되어 있음을 특징으로 하는 불소수지 피복물을 제공한다.
본 발명은 또한 오목부를 갖는 기재와 불소수지 피막으로 구성된 불소수지 피복물을 만들고, 이러한 오목부 안에 안료를 함유하는 불소수지 조성물을 충전시킨 다음, 전체를 불소수지의 융점 이상의 온도로 가열, 소결함을 특징으로 하는 상감 모양을 갖는 불소수지 피복물의 제조방법을 제공한다.
불소수지 피막의 형성 방법 자체는 공지된 임의의 방법을 사용할 수 있다. 일반적으로는 불소수지를 기재 위에 도포하고 소결시킨다. 이때, 필요에 따랄 기재의 표면을 샌드블라스트(sandblast)로써 면을 거칠게 하고 하도제를 도포하는 것이 바람직하다.
본 발명의 안료를 함유하는 불소수지 조성물은 기본적으로 안료와 불소수지 분말로 구성되며 필요에 따라 불소수지 분말용 분산 매체를 가한다. 불소수지로서는 공지된 임의의 불소수지를 사용할 수 있으며 이러한 예로서는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르(PFA), 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE) 또는 에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌 공중합체(ECTPE) 등을 열거할 수 있다.
불소수지 분말과 분산 매체를 함유하는 조성물로서는 유화중합법으로 수득된 불소수지의 수성 분산액, 불소수지 분말을 수성 매체에 분산시킨 분산액, 불소수지의 오가노졸 또는 오가노졸의 수중 유화액 등을 열거할 수 있다.
안료로서는 카본, 금속 분말, 금속 산화물 분말, 운모 등의 임의의 금속 분말 또는 무기 안료를 사용할 수 있지만, 불소수지 자체의 비점착 특성과 내식성을 현저하게 손상시키지 않고, 또한 양호한 외관, 인상을 부여하기 위해서는 산화티탄, 카본 블랙, 안료피복 운모 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 필요에 따라, 유기 안료나 염료 등의 임의의 착색제를 추가로 첨가할 수 있다.
상기한 기재는 금속, 특히 알루미늄이 바람직하지만 오목부를 형성할 수 있는 재료이면 임의의 재료를 사용할 수 있다.
오목부는 수위 눈금, 지시문자 또는 모양 등의 임의의 형상으로 할 수 있다. 이러한 오목부는 프레스 기계를 사용한 양각(각인)법, 레이저 가공, 기계적 절삭 가공 등의 임의의 수단으로 형성시킬 수 있다. 또한, 이러한 오목부는 기재 표면의 적어도 일부에 도달하는 깊이로 형성하는 것이 바람직하지만 불소수지 피막만으로 형성시켜도 좋다. 요점은 불소수지 피복물 표면보다 오목하면 좋다. 이러한 오목부의 형성은 불소수지 피막이 형성되기 전에 기재 위에 형성(후피복법)시키거나 기재 위에 불소수지 피막을 형성한 다음에 형성(전피복법)시킬 수 있다.
안료를 함유하는 불소수지 조성물을 오목부 안으로 충전시키는 방법으로서는 공지된 임의의 방법을 사용할 수 있으며, 이러한 예로서는 잉크제트법, 스프레이법, 스크린 인쇄법 또는 볼록판 인쇄법을 열거할 수 있다.
불소수지 조성물을 오목부 안으로 충전시킨 다음, 전체를 불소수지의 융점 이상의 온도로 가열하여 소결한다.
이러한 가열은 전체 또는 매립부만으로 수행할 수 있다.
가열수단으로서는 열풍 가열, 복사 가열, 매립의 외측으로 부터의 전열 가열, 매립부를 레이저 주사시키는 방법 등을 열거할 수 있다.
본 발명에서는 평탄한 표면 위에 안료를 함유하는 불소수지 조성물을 적층시키지 않고 오목부에 매립시켜 하기와 같은 효과를 수득할 수 있다.
(1) 예를 들면, 조리 기기 등에 사용하는 경우에는 조리할 때나 세정할 때에 마찰을 받기 어려우며 마모나 박리 등의 손상을 입기가 어렵다. 따라서, 표시가 지워지지 않으며 내구성이 높은 표시가 된다.
(2) 매립된 불소수지 조성물의 색에 오목부의 음영이 가미되어 종래의 각인보다 표시가 쉽게 보이게 될 뿐만 아니라 평탄한 표면 위에 적층시킨 경우보다 훨씬 보기 쉬위진다.
(3) 각인의 문제점인 핀 홀이나 균열이 보수되므로 부차적인 효과로서 내식성이 현저하게 개선된다.
또한, 매립되는 수지 조성물로서 불소수지 조성물을 사용하므로 하기와 같은 효과도 있다:
(4) 불소수지의 특징인 비점착성에 의해 표시 부분의 비점착성도 우수하게 된다.
(5) 피막과 매립된 상감 부분이 동일한 불소수지를 주성분으로 하므로 양자는 융착에 의해 일체화되어 우수한 접착력을 나타낸다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면 기재와 불소수지 피막과의 접착력이 우수하고, 불소수지 본래의 비점착 특성이 거의 저하되지 않으며 조리할 때나 세정할 때에 마모나 박리 등의 손상을 입기가 어렵고 내구성, 내식성이 우수한 대단히 보기가 쉬운 눈금, 모양, 문자 등의 표시 부분을 취사 용기의 내부 솥 등에 형성시킬 수 있다.
따라서, 주방 기기 등의 눈금표시나 설명서, 모양 부착 등에 광범위하게 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 불소수지 피복물의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 취사 용기의 내부 솥 등의 완성품 이외에 불소수지 피복 알루미늄 판재 등의 소재로도 양호하다.
하기에 본 발명의 실시예를 설명하지만, 본 발명은 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
제1도는 본 발명에 따른 불소수지 피복물을 적용할 수 있는 취사 용기의 부분 파단 개념 평면도이다. 도시된 취사 용기는 용기(10)와 뚜껑(12)을 가지며 이러한 용기(10)의 기저부와 내측면에는 가열기[(14) 및 (16)]가 부착되어 있다.
그리고 기저부 가열기(14) 위에 내부 솥(18)이 놓여진다.
이러한 내부 솥(18)에는 내부 뚜껑(20)이 덮어지도록 되어 있다. 그리고 내부 솥(18)의 내면과 내부 뚜껑(20)의 이면은 불소수지 피막으로 입혀져 있다. 또한, 내부 솥(18)에는 취사 수위 눈금(22), 팥밥용 수위 눈금(24), 죽용 수위 눈금(26)등이 부착된다.
본 발명은 내부 솥(18) 내면을 피복하는 불소수지 피복으로 설치한 취사 수위 눈금(22), 팥밥용 수위 눈금(24), 죽용 수위 눈금(26) 등을 실현하는 경우에 예로써 적용시킬 수 있다.
[비교실시예 1]
(전피복법)
- 종래법에 의한 수위 눈금을 갖는 취사 용기 내부솥-
우선, 알루미늄 평판에 불소수지 피막을 물리적으로 밀착시키기 위한 에칭을 수행한다. 이어서, PTFE 분말 60중량%, 계면활성제 6중량% 및 물 34중량%로 이루어진 불소수지 조성물을 위와 같이 처리한 알루미늄 평판의 전면에 피복한다.
수득된 피복 알루미늄 판을 소결로에서 가열하여 불소수지 피복 알루미늄 판을 제조한다.
불소수지 피복 알루미늄 판을 프레스 기계를 사용하여 취사 용기용 내부 솥으로 성형한다. 그 후, 내부 솥의 내벽을 양각가공하여 오목상의 수위 눈금을 새긴다.
[실시예 1]
(전피복법)
비교실시예 1과 동일하게, PTFE 분말 60중량%, 계면활성제 6중량% 및 물 34중량%를 함유하는 불소수지 조성물을 에칭 처리후의 알루미늄 평판의 전면에 피복한다. 수득된 피복 알루미늄판을 소결로에서 가열하여 불소수지 피복 알루미늄판을 제조한다. 이 불소수지 피복 알루미늄판을 비교실시예 1과 동일하게 하여, 프레스 기계를 사용하여 취사 용기용 내부 솥으로 성형하고, 수득된 내부 솥의 내벽에 엠보스 가공에 의해 오목상의 수위눈금을 새긴다.
본 실시예에서는, 내부 솥에 형성된 각인부에 각인 모양과 동일한 패턴의 수위눈금을 뚫은 스테인레스제 마스크판을 밀착시킨 후, PTFE 40중량%, 산화티탄(백색안료) 2중량%, 계면활성제 10중량% 및 물 48중량%로 이루어진 안료를 함유한 불소수지 조성물을 분무 피복하고, 그 후 항온기 속에서 100℃에서 5분간 건조시킨 다음, 420℃에서 2분간 소결한다.
이렇게 하여, 제2도에 도시된 바와 같이 오목부(3)에 백색의 불소수지 조성물(4)이 매립된 눈금표시가 부착된 내부 솥을 수득한다. 또한, 제2도는 내부 솥의 눈금표시 부분만의 단면을 도시한 것이고, 참조번호(1)은 내부 솥을 형성하고 있는 알루미늄 기재를 나타내며, 참조번호(2)는 불소수지 조성물 피복층을 나타내고 있다. 또, 오목부(3)를 완전히 매립하는 대신에 제3도에 도시된 바와 같이 오목부(3)의 내면을 불소수지 조성물(4)로 피복함으로써 중단할 수 있다.
[실시예 2]
(전피복법)
실시예 1과 완전히 동일한 조작을 하지만, 각인부에 매립하는 불소수지 조성물로서 PTFE 40중량%, 안료 피복 운모(머크 저팬사 제품, 이리오딘 524) 2중량%, 계면활성제 10중량% 및 물 48중량%를 함유하는 불소수지 조성물을 사용한다.
오목부에 적색 금속성 불소수지 조성물이 매립된 눈금표시가 있는 내부 솥을 수득한다.
[비교실시예 2]
(후피복법)
PTFE 분말 60중량%, 계면활성제 6중량% 및 물 34중량%로 이루어진 불소수지 조성물을 에칭 처리한 알루미늄판의 전면에 피복한다. 수득된 피복 알루미늄판을 소결로에서 가열하여 불소수지 피복 알루미늄판을 제조한다. 소결 후에 불소수지 피복 알루미늄판을 프레스 기계로 취사 용기의 내부 솥으로 성형한다.
이어서, 내부 솥의 평평한 내벽면 위에 실시예 1에서 사용한 스테인레스제의 마스크를 밀착시키고 PTFE 40중량%, 산화티탄 2중량%, 계면활성제 10중량% 및 물 48중량%로 이루어진 불소수지 조성물을 분무 피복한다. 항온기 속에서 100℃에서 5분간 건조시킨 후, 420℃에서 2분간 소결시켜 내벽 평면부에 백색의 수위눈금 표시가 있는 내부 솥을 수득한다.
[실시예 3]
(후피복법)
우선 알루미늄판을 실시예 1과 동일한 형상으로 프레스 성형한다. 그 후, 수득된 취사 용기의 내부솥의 내면에 깊이 0.3㎜, 폭 0.6㎜의 오목상의 수위눈금을 각인한다. 이어서, 내면을 샌드블라스팅(sandblasting)에 의해 조면화하고, 또한 불소수지 플라즈마를 도포한다. 수분을 건조시킨 후, 불소수지 도포 피막을 도포하고, 건조시킨 후, 380℃에서 30분 동안 소결한다. 불소수지 피막의 두께는 하도제와 도포 피막을 포함하여 30μ이다.
이렇게 하여 수득된 불소수지 피복물 표면의 오목상 수위 눈금 부분에 실시예 1 과 동일한 방법으로 백색 수지를 매립하여 내부솥을 수득한다.
[실시예 4]
실시예 1, 2 및 3과, 비교실시예 1 및 2에서 수득된 내부 솥을 사용하여 하기의 성능시험을 수행한다 :
(ⅰ) 취사시험 100회
(ⅱ) 쌀이는 시험 500회
(ⅲ) 외관평가
결과는 표 1에 기재한다. 이 결과로부터, 실시예 1 내지 3에서 수득된 내부 솥은, 수위눈금 표시의 내구성, 판독용이성 등의 총합평가에서 극히 우수함이 확인된다.
Figure kpo00002

Claims (18)

  1. 기재 위에 불소수지 피막을 갖는 불소수지 피복물의 불소수지 피막쪽의 표면에 형성된 오목부 안에 안료를 함유하는 불소수지 조성물이 매립되어 있음을 특징으로 하는 불소수지 피복물.
  2. 제1항에 있어서, 불소수지 조성물이 폴리테트라플루오르에틸렌, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 폴리클로로트리플루오로에틸렌 및 에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌 공중합체로 구성된 그룹 중에서 선택된 불소수지를 기재로 하는 조성물인 불소수지 피복물.
  3. 제1항에 있어서, 안료가 금속 분말 또는 무기 안료인 불소수지 피복물.
  4. 제3항에 있어서, 안료가 카본 블랙, 산화티탄, 안료 피복 운모 또는 이들의 혼합물인 불소수지 피복물.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 기재가 금속인 불소수지 피복물.
  6. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 오목부가 눈금, 문자 또는 모양인 불소수지 피복물.
  7. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 오목부의 일부에만 안료를 함유하는 불소수지 조성물이 매립되어 있는 불소 수지 피복물.
  8. 오목부를 갖는 기재와 불소수지 피막으로 구성된 불소수지 피복물을 만들고, 이러한 오목부 안에 안료를 함유하는 불소수지 조성물을 충전시킨 다음, 전체를 불소수지의 융점 이상의 온도로 가열, 소결함을 특징으로 하는, 상감모양을 갖는 불소수지 피복물의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, 불소수지 조성물이 분말, 유화 증합법으로 수득한 불소수지의 분산액, 불소수지 분말을 수성매체에 분산시킨 수성 분산액, 불소수지의 오가노졸 및 오가노졸의 수증 유화액으로 구성된 그룹 중에서 선택된 불소수지를 함유하는 방법.
  10. 제8항에 있어서, 평탄한 기재 위에 불소수지 피막을 형성시킨 다음, 소정의 형상으로 프레스 성형하여 오목부를 형성시키는 방법.
  11. 제8항에 있어서, 기재를 소정 형상으로 프레스 성형하고, 프레스 성형품의 표면 위에 오목부를 양각가공한 다음, 불소수지 피막을 형성시키고, 오목부 안에 안료를 함유하는 불소수지 조성물을 매립시키는 방법.
  12. 제8항에 있어서, 기재를 소정 형상으로 프레스 성형하고, 프레스 성형품의 표면 위에 오목부를 양각가공한 다음, 이러한 오목부 안에 안료를 함유하는 불소수지 조성물을 매립시켜 불소수지 피막을 형성시키는 방법.
  13. 제8항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 있어서, 잉크제트법, 스프레이법, 스크린 인쇄법 또는 볼록한 인쇄법을 이용하여, 안료를 함유하는 불소수지 조성물을 오목부 안으로 충전시키는 방법.
  14. 제8항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 있어서, 불소수지 조성물이 폴리테트라플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합에, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 폴리클로로트리플루오로에틸렌 및 에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌 공중합체로 구성된 그룹중에서 선택된 불소수지를 기재로 하는 조성물인 방법.
  15. 제8항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 있어서, 안료가 금속 분말 또는 무기 안료인 방법.
  16. 제15항에 있어서, 안료가 카본 블랙, 산화티탄, 안료 피복 운모 또는 이들의 혼합물인 방법.
  17. 제8항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 있어서, 기재가 금속인 방법.
  18. 제8항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 있어서, 오목부가 눈금, 문자 또는 모양인 방법.
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