KR100365003B1 - 열처리를 이용한 테프론 코팅방법 - Google Patents

Abstract

본 발명 열처리를 이용한 테프론 코팅방법은 세척된 금속소재(11)의 표면에 산질화처리를 하여 질화막(14)과 산화된 다공막(15)이 연속적으로 형성된 2중막의 열처리층(12)을 형성한 다음, 그 열처리층(12)의 표면에 테프론을 코팅함으로써, 테프론 코팅전에 이루어지는 전처리공정이 단순화되고, 접착력이 향상된다.

Description

열처리를 이용한 테프론 코팅방법{TEFLON COATING METHOD USING HEAT TREATMENT}

본 발명은 열처리를 이용한 테프론 코팅방법에 관한 것으로, 특히 음식물을 조리하는 주방용품과 같은 금속의 표면에 열처리를 한 후 테프론 코팅을 하여 테프론의 공정을 단순화함과 아울러 테프론의 부착력을 향상시키도록 하는데 적합한 열처리를 이용한 테프론 코팅방법에 관한 것이다.

일반적으로 가정이나 음식점, 야외 등에서 기물로 사용되는 남비, 식기, 프라이팬, 전기밥솥 등의 가열 조리기는 음식물이 조리되는 과정에서 용기의 표면에 가급적 달라 붙지 않도록 하기 위하여 금속으로된 용기의 표면에 불소수지(상품명: 테프론, Teflon)를 코팅하여 사용되고 있다.

테프론은 일반적으로 PTFE(Poly Tetra Fluore Ethylene), FEP(Flourinated Ethylene Prophylene), PFA(Per Fluore Alkoxy)와 같이 3가지 형태를 기본으로 하는 물질로서 불소 탄화물계 수지의 관용어이다.

상기 테프론 코팅은 거의 모든 물질이 잘 달라붙지 않는 비점착성, 물기나 기름이 잘 묻지 않는 비유성, 높은 온도(260℃)에서도 분해가 일어나지 않는 내열성, 낮은 온도에서도 물리적 특성이 변하지 않는 저온도 내구력, 주변의 화학적 환경에도 거의 영향을 받지 않는 등의 특성을 가지고 있어 가열조리용기 이외에도 냉장고의 알루미늄 아이스 트레이(Ice-Tray), IH-Jar(Inducter heating-jar), GOR Tray 등 각종 금형을 비롯한 기계류 및 전자부품등에 널리 적용되고 있다.

이와 같이 테프론을 조리용기에 코팅하는 종래의 방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 금속의 소재를 드로잉(Drawing), 트리밍(Trimming)하여 제품형태로 제작하여 세척하고, 250℃에서 350℃ 사이에서 30~40분간 에이징(소둔) 처리한 후 약 60메쉬(Mesh)의 샌드(Sand)를 이용하여 5kg/cm²의 압력으로 샌딩(Sand blast)을 하여 3~5μm의 표면조도가 유지되도록 한다.

그런 다음, 표면에 프리머(Primer)처리를 하고, 베이킹처리 한 후, 분사방법으로 테프론 코팅을 한 다음 320℃~400℃의 온도로 30~40분간 베이킹처리를 하여 코팅작업을 완료한다.

도 2은 상기와 같은 종래의 테프론 코팅방법에 의하여 코팅이 이루어진 단면을 보인 것으로, 금속 소재(Steel)(1)의 표면에 프리머 층(Primer layer)(2)이 형성되어 있고, 그 프리머 층(2)의 표면에 테프론 코팅층(3)이 형성되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 테프론 코팅방법은 공정이 복잡하여 제조원가의 상승을 초래하고, 부착력의 향상에 한계가 있는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 공정을 단순화하여 제조원가를 절감할 수 있을뿐 아니라, 부착력을 향상시키도록 하는데 적합한 열처리를 이용한 테프론 코팅방법을 제공함에 있다.

도 1은 종래 테프론 코팅방법의 제조공정도.

도 2는 종래 테프론 코팅된 단면도.

도 3은 본 발명 열처리를 이용한 테프론 코팅방법의 제조공정도.

도 4는 본 발명에 의하여 테프론 코팅된 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

12 : 열처리층 13 : 테프론층

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 피처리물을 세척하여 피처리물에 부착되어 있는 이물질들을 제거하고, 그 세척된 피처리물을 산질화처리하여피처리물의 표면에 열처리층이 형성되도록 하며, 그 열처리층의 표면에 테프론을 코팅하고, 베이킹하는 순서로 제조되는 것을 특징으로 하는 열처리를 이용한 테프론 코팅방법이 제공된다.

이하, 상기와 같은 본 발명의 열처리를 이용한 테프론 코팅방법을 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명 열처리를 이용한 테프론 코팅방법의 제조공정도로서, 이를 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 제조하고자 하는 제품의 형상에 맞도록 가공된 소재 상태의 금속 제품을 초음파 세척기에서 일정시간 초음파 세척을 실시하여 이물질을 제거한다.

그와 같이 세척된 소재상태의 금속 제품을 완전히 건조하여 열처리 노의 내부에 넣은 다음, 노내의 온도가 400~800℃ 사이가 되도록 노의 온도를 승온 시키고, 노내부에 NH₃가스를 주입하는데, 이와 같이 주입되는 NH₃가스는 소재의 표면에 Fe₃N, Fe₄N 등으로 존재하는 질화막을 형성시킨다.

그런 다음, 노의 외부에서 수증기(H₂O)를 노의 내부에 주입하여 소재에 형성된 질화막의 표면에 산화에 의한 다공막이 형성되도록 하는데, 이와 같은 2중막형성을 위한 열처리작업은 1시간 이상 실시 한다.

그런 다음, 상기와 같이 다공막이 형성된 소재에 통상적으로 이용되는 테프론 코팅방법인 분사방법으로 테프론을 코팅한 다음, 베이킹하는 순서로 테프론을 코팅하게 되는데, 이와 같이 표면에 다공막이 형성되는 열처리막의 표면에 테프론이 코팅되기 때문에 접착력이 매우 높게 나타난다.

또한, 상기와 같은 코팅작업을 하기 전에 실시하는 종래에 복잡하게 실시하던 전처리 작업이 생략되고, 열처리 노에서 이루어지는 열처리작업에 의하여 코팅을 위한 전처리가 간단하게 이루어진다.

도 4는 상기와 같은 방법으로 금속 소재의 상면에 테프론 코팅이 이루어진 상태의 단면을 보인 것으로, 도시된 바와 같이, 금속 상태의 소재(11)의 표면에 열처리 층(12)이 형성되어 있고, 그 열처리 층(12)의 표면에 테프론 층(13)이 일정 두께로 코팅되어 있다.

그리고, 상기 열처리 층(12)은 Fe중에 N이 칩입형으로 존재하거나 Fe₃N, Fe₄N 으로 존재하는 질화막(14)의 표면에 수증기에 의하여 산화된 다공막(15)으로 이루어진 2중막으로 되어 있다.

즉, 상기와 같이 산질화열처리에 의하여 다공막(15)이 형성된 열처리 층(12)의 표면에 테프론 층(13)이 코팅되므로 간단하게 코팅작업이 이루어지고, 접착력은 오히려 종래의 방법에 의하여 코팅하는 경우보다 매우 우수한 테프론층을 얻게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명 열처리를 이용한 테프론 코팅방법은 소정의 형태로 가공된 금속 소재를 산질화 열처리하여 표면에 다공막이 형성되도록 한 다음, 그 다공막이 형성된 열처리 층의 표면에 테프론을 코팅하여, 테프론 코팅시 행해지던 종래의 전처리 작업이 단순화되는 반면에 오히려 코팅층의 부착력은 향상되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 피처리물을 세척하여 피처리물에 부착되어 있는 이물질들을 제거하고, 그 세척된 피처리물을 산질화처리하여 피처리물의 표면에 열처리층이 형성되도록 하며, 그 열처리층의 표면에 테프론을 코팅한 다음, 그 테프론층을 베이킹하는 순서로 제조되는 것을 특징으로 하는 열처리를 이용한 테프론 코팅방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 산질화처리는 열처리 노의 내부 온도를 400~800℃로 유지하는 상태에서 NH₃가스와 수증기(H₂O)를 1시간 이상 순차적으로 투입하여 피처리물의 표면에 질화막과 산화에 의한 다공막으로 이루어진 2중막을 형성하는 것을 특징으로 하는 열처리를 이용한 테프론 코팅방법.