KR100848307B1 - 복합수지재료 및 이를 이용한 패널, 조리 기기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오염 방지성이 높은 복합수지재료를 제공한다. 수지층으로 이루어진 기재(基材:3)의 일면(片面)에 이 기재보다도 표면 에너지가 작은 이종의 수지층을 적층시키고, 이 기재(3)의 다른 일면은 인쇄층을 갖는 복합수지재료로 해서, 이것을 밭솥에 응용한다.

복합수지, 밭솥, 조리 기기

Description

복합수지재료 및 이를 이용한 패널, 조리 기기{Compound Resin Material, and Panel, Cooker Using The Same}

도 1은 본 발명의 실시예 1을 보여주는 복합수지재료의 단면도.

도 2는 조작 패널 단면도.

도 3은 본 발명의 실시예 2를 보여주는 밭솥과 그 조작 패널부를 보여주는 도면.

도 4는 조작 패널의 조작 버튼부와 그 내부 구성의 단면도.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

1 : 오염 방지 수지 2, 5 : 접착층

3 : 기재(基材) 4 : 인쇄

6 : 덮개 7 : 하우징

8 : 조작 패널 9, 10, 11, 20 : 조작 버튼

12 : 액정 디스플레이의 투시창부 13 : 증기통

14 : 덮개 개폐 버튼 15 : 조작 패널 기재

16 : 복합수지재료 17 : 조작 기판

18 : 스위치 19 : 키 탭

본 발명은 일반 가정 및 업소용으로 사용되는 기기에서 특히 청결함이 중요시되는 외관부나 조작부에 사용하는 재료에 관한 것이다.

청결함이 중요시되는 기기의 일예로서 밥솥을 예로 들어 설명한다. 밭솥은 자유롭게 개폐 가능한 덮개와 하우징으로 이루어지고, 하우징 내부에 삽탈 가능한 냄비를 구비하고, 냄비의 하부에는 히터 또는 유도 가열 코일 등의 냄비 가열 수단 외, 냄비의 온도를 검지하는 온도 센서 등을 가지며, 하우징 내부에는 가열을 제어하는 회로 기판 등을 구비한다. 또한, 덮개나 하우징중 적어도 한쪽의 일부에는 취사 버튼, 보온 버튼 등의 조작 버튼을 갖는 조작부가 있으며, 더욱이 그 조작 상황이나 조리 공정, 현재 시각 등을 표시하는 디스플레이부를 갖는 것도 있다.

이들 구성 요소를 갖는 밥솥의 외면을 구성하는 덮개와 하우징은 스테인리스 등의 금속재료로 구성된 것도 있지만, 생산성, 기계적 강도, 내구성, 저코스트라고 하는 종합적인 관점에서 범용합성수지가 사용되는 것이 많다.

밭솥을 비롯한 조리 기기는 통상, 가정의 부엌이나 레스토랑 등에서 사용되지만, 이러한 환경하에서는 여러 가지 조미료나 기름 등의 이물질에 의한 오물이 기기의 외면에 부착되어, 상품의 외관을 악화시킴과 동시에 위생적으로도 바람직하지 않는 상황이 되기 쉽다.

마찬가지로, 세탁기, 냉장고, 복사기 등의 기기에 대해서도 여러 가지 오물이나 먼지가 기기의 외면에 부착되어, 미관을 손상시키고, 비위생적인 상황이 될 수 있다.

또한, 상품을 진열 판매할 때에 있어서도, 진열중에 기기의 표면에 먼지가 부착되어, 외관을 악화시키는 사태가 발생된다.

이와 같이, 밭솥을 비롯한 기기의 하우징이나 덮개의 외면을 구성하는 범용합성수지에는 먼지 또는 조미료, 기름 등을 비롯한 여러 가지 이물질에 의한 오물이 부착되기 쉽고, 또한 이물질 부착 후에는 외관 표면에 달라붙기 쉽기 때문에, 행주 등으로 용이하게 이들을 제거하는 것이 곤란하게 된다.

이 상황을 감안하여, 본 발명은 밭솥, 전기 포트, 믹서, 전자레인지, 오븐토스터를 비롯한 조리 기기나 세탁기, 냉장고, 청소기, 복사기를 비롯한 여러 가지 기기의 외면을 구성하는 재료의 오염 방지 효과를 향상시키고, 외면에 오물이 부착되기 어렵게 함과 동시에 부착된 오물이나 먼지를 용이하게 제거할 수 있으며, 장기간에 걸쳐 기기를 청결하게 유지함과 동시에, 조작성이 우수한 조작부재를 제공하는 것을 주안으로 한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 수지층으로 이루어진 기재의 일면(片面)에 상기 기재보다도 표면 에너지가 작은 이종의 수지층을 적층시키고, 이 기재의 다른쪽 일면에는 인쇄층을 갖는 복합수지 인쇄 재료를 기기의 하우징 외면의 일부에 이용한 것을 특징으로 하는 것이며, 기재보다도 표면 에너지가 작은 이종 재료층이 표면에 있기 때문에, 외면에 오물이 부착되기 어렵게 함과 동시에, 부착된 오물이나 먼지를 용이하게 제거할 수 있으며, 장기간에 걸쳐 기기를 청결하게 유지 할 수 있는, 즉 오염 방지성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 복합재료화함으로써, 조작 버튼으로서의 조작성도 향상시키는 것이 가능하게 된다.

밭솥, 전기 포트, 믹서 등의 기기의 외면을 구성하는 재료로서는 아크릴, 폴리프로필렌, 폴리스틸렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, ABS(아크릴니트릴=부타디엔=스틸렌), 나이론 등의 범용합성수지층에 안료등의 첨가물을 첨가하여 사용하는 것이 일반적이다.

그러나, 이들의 합성수지는 오물이나 먼지가 부착되기 쉬고, 기기로서의 실사용중에는 기름 등 여러 가지 이물질에 의한 오물이 표면에 부착되기 쉬워, 상품의 외관을 악화시킴과 동시에, 위생적으로도 바람직하지 않는 상황이 될 수 있는 것외, 상품을 진열 판매할 때에 있어서도, 진열중에 기기의 표면에 먼지가 부착되어, 외관을 악화시키는 사태를 발생시킨다.

이 때문에, 본 발명의 청구항 1 기재의 발명에 있어서는 상기에서 설명한 각종 범용합성수지재료를 기재로 하고, 이 기재보다도 표면 에너지가 작은 이종의 수지층을 용착이나 접착제 등에 의한 접착법에 의해 적층시키며, 이 기재의 다른 일면에는 필요에 따라 1층 이상의 인쇄층을 갖는 것을 특징으로 하는 복합수지재료를 제공하고, 이것을 기기 외면의 일부 또는 전체에 이용하는 것을 가능하게 한다.

표면 에너지가 낮은 물질은 일반적으로 반응성이 낮고, 오염 물질이 부착되기 어려우며, 또한 오염 물질이 표면에 부착되어도 용이하게 제거할 수 있는 특성을 갖는다.

표면 에너지의 대소를 나타내는 척도로서는 그 재료 표면에서의 물이나 기름의 접촉각이 있어, 접촉각이 큰 만큼 그 재료의 표면 에너지는 작아, 오염 물질이 표면에 부착되기 어렵다. 표면 에너지가 작아, 물이나 기름의 접촉각이 비교적 큰 재료로서는 PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌 수지), PFA(폴리테트라플루오르에틸렌·퍼플루오로알콕시 에틸렌 공중합수지), FEP(폴리테트라플루오르에틸렌·퍼플루오로에틸렌프로필렌 공중합 수지), ETFE(폴리테트라플루오르에틸렌·에틸렌 공중합수지), CTFE(클로로트리플루오로에틸렌 수지), PVDF(비닐리덴플루오라이드 수지), ECTFE(에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌 수지) 등의 플루오르 수지계통의 재료나 폴리디메틸실록산을 비롯한 각종 실리콘 수지계통의 재료가 권장되는 것 외, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 각종 범용 수지에 플루오르 수지 또는 실리콘 수지계통의 재료를 도포 또는 플루오르계나 실리콘계 물질을 함침(含浸), 혼련시킨 재료 등도 포함된다.

접촉각에 대한 측정예를 열거하면, 예를 들어 폴리에틸렌 표면에서의 물의 접촉각은 88°, 폴리프로필렌에서는 90°, 나이론에서는 77°정도의 값이 얻어진다. 한편, 표면 에너지가 낮아, 오염 방지성이 높은 재료로서 알려진 PTFE에서는 114°, FEP에서는 115°, ETFE에서는 100° 정도의 값을 나타내지만, 오염 방지성을 충분히 얻기 위해서는 물의 접촉각이 90°를 넘는 저표면 에너지의 재료를 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 마찬가지로 시판의 샐러드유(日淸精油株式會社 제품)의 접촉각에 대해서도, 예를 들어 폴리에틸렌 위에서의 기름의 접촉각은 20°, 폴리프로필렌에서는 25°, 나일론에서는 13°정도의 값이 얻어지는 한편, PTFE에서는 53°, FEP에서는 55°, ETFE에서는 49°정도의 값을 나타내지만, 충분한 오염 방지성을 얻기 위해서는 샐러드유의 접촉각이 40°를 넘는 저표면 에너지의 재료를 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 청구항 1 기재의 발명에서는 아크릴, 폴리프로필렌, 폴리스틸렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, ABS(아크릴니트릴=부타디엔=스틸렌), 나일론 등의 범용합성수지를 기재로 하고, 이것에 상기에서 설명한 바와 같은 오염 방지성을 갖는 플루오르 수지계 재료나 실리콘 수지계 재료를 적층시키던가, 또는 플루오르 수지계의 도장이나 실리콘 수지계의 도장을 한 오염 방지성 재료, 또는 플루오르 수지계 재료나 실리콘 수지계 재료를 첨가하여 제조한 오염 방지성 재료를 적층시켜 이루어진 복합수지재료인 것을 특징으로 하고, 기재 단독시보다도 높은 오염 방지성을 발휘한다.

이 복합수지재료의 기재의 다른 일면에는 필요에 따라 스크린 인쇄나 탁본 인쇄 등의 수법에 의해 1층 이상의 인쇄 처리를 행하는 것도 가능하다.

청구항 2 기재의 발명은 기재와 기재보다도 표면 에너지가 작은 이종의 수지는 적어도 60% 이상의 가시광 투과율을 갖는 것을 특징으로 하는 제 1항의 복합수지재료이고, 기재 및 기재보다도 표면 에너지가 작은 이종의 수지가 모두 60% 이상의 가시광 투과율을 가짐으로써, 기재의 일면에 인쇄한 모양이나 문자가 표면측에서 용이하게 인식하는 것이 가능하게 된다.

더욱이, 이 복합수지재료를 기기의 조작부에 이용한 경우, 그 하부에 배치한 LED나 LCD의 표시를 직접 판독하는 것이 가능하게 된다.

청구항 3 기재의 발명은 기재보다도 표면 에너지가 작은 이종의 수지층은 기재의 두께의 50% 이하인 것을 특징으로 하는 제 1항 내지 2항의 복합수지재료이다.

통상, 기재의 두께는 양호한 가시광 투과율을 얻는 점과 취급성의 관점으로부터 50㎛ 내지 500㎛정도이고, 또한, 적층시키는 이종의 수지층을 기재의 50% 이하의 두께로 하는 것이 바람직하다.

이것은 기재의 강도 확보 등 기재의 모든 성질을 충분히 활용하는 관점과, 표면 에너지가 작은 플루오르 수지 또는 실리콘 수지계통의 재료가 비교적 고가인 것, 또한 기기의 조작이나 닦기에 의한 내마모성을 고려한 결과이다.

청구항 4 기재의 발명은 제 1항 내지 제 3항의 복합수지재료의 일부에 기복부를 설치하고, 이것을 조작 버튼으로 한 것을 특징으로 한다.

복합수지재료의 일부에 기복부를 설치함으로써, 그 부위가 범위보다도 돌출되어, 조작 버튼인 것을 그 기기의 조작자에게 용이하게 인식시키는 것도 가능함과 동시에, 조작 버튼을 갖는 조작부는 사람에 의한 조작에 따라 오물이 부착되는 기회가 많지만, 본 복합수지재료의 표면에는 표면 에너지가 작아, 오염 방지성이 높은 재료를 이용하기 때문에, 오물이 부착되기 어렵게 됨과 동시에, 예를 들어 오물이 부착되어도 제거가 용이하다.

청구항 5 기재의 발명은 폴리에틸렌테레프탈레이트나 아크릴 등 어떠한 수지재료의 표면에 제 1항 내지 4항 기재의 복합수지재료를 적층시켜 패널 또는 조작 버튼에 일체 성형한 것을 특징으로 하는 것이며, 패널 또는 조작 버튼의 표면에는 표면 에너지가 작아, 오염 방지성이 높은 재료를 이용하기 때문에, 오물이 부착되기 어렵게 됨과 동시에, 예를 들어 오물이 부착되어도 제거가 용이하다. 본 명세서에서 사용되는 조작 패널은 패널의 어느 하나의 사용 형태이고, 패널을 조작부에 이용한 경우의 형태를 나타낸다.

청구항 6 기재의 발명은 제 1항 내지 5항의 복합수지재료, 패널 및 조작 버튼을 조작부 또는 하우징 외면에 이용한 것을 특징으로 하는 기기이고, 기기의 외면에 이들 오염 방지성이 높은 재료를 응용함으로써, 오물이 부착되기 어렵고, 장기간에 걸쳐 위생적인 기기를 제공하는 것이 가능하게 된다.

(실시예 1)

이하, 본 발명을 이용한 실시예에 대해 도 1을 이용하면서 설명한다. 도 1은 가시광 투과율이 90%이상, 무색 투명한 100㎛ 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트(이하 PET)를 기재(3)로 하고, 그 표면에 약 30㎛ 두께의 투명한 접착층(2)을 통해 가시광 투과율 80% 이상, 무색 투명한 오염 방지 수지(1)인 25㎛ 두께의 ETFE를 적층시켜 이루어진 복합수지재료이다.

이 복합수재재료의 기재 표면에는 스크린 인쇄에 의한 복수색의 인쇄(4)가 행해지고, 더욱이 이 인쇄층의 외면에는 접착층(5)을 설치한다.

또한, 표면 오염 방지 수지(1)의 ETFE는 뒷면의 접착면에 코로나 방전 처리 가공을 행하고, 기재(3)와의 접착을 용이하게 하는 처리를 행하는 것 외, 기재 PET 뒷면에는 인쇄층(4)의 접착이 양호하게 되도록 동일하게 코로나 처리나 플라즈마 처리 또는 프라이머 층을 설치한다.

기재 PET(3), 표면 오염 방지 수지(1)의 ETFE, 및 PET와 ETFE의 접착층(2)은 모두 무색 투명하고, 높은 가시광 투과율을 갖기 때문에, 기재 뒷면에 인쇄된 문자나 모양을 표면측에서 확인하는 것이 용이한 구성으로 된다.

더욱이, 인쇄층(4)의 외층에는 접착층(5)을 설치하기 때문에, 밭솥 등의 기기의 하우징이나 덮개 외면에 용이하게 적층하는 것이 가능한 구성으로 한다.

이상과 같은 실시예에 있어서, 기재의 PET의 물의 접촉각은 65°, 샐러드유의 접촉각은 20°를 나타내었지만, 표면에 적층되는 ETFE의 물 접촉각은 100°, 샐러드유의 접촉각은 49°이며, 이 복합수지재료는 기재보다도 표면 에너지가 작은 재료가 적층되기 때문에, 오염 방지성이 높은 표면을 얻는 효과로 됨과 동시에, 기재의 재료 강도 등의 모든 특성을 손상시키지 않는 이점이 있다.

여기서, 본 실시예의 복합수지재료의 오염 방지 지속성을 검증하기 위해, 내마모 시험을 행하여, 마모에 따른 유성 매직의 닦임성을 확인한 결과와, 물 및 샐러드유의 접촉각을 측정한 결과를 표 1에 나타내었다.

행주 마모에 따른 물성의 변화

	초기	1000회 마모후	5000회 마모후
물의 접촉각°	100	99	98
기름의 접촉각°	49	47	47
유성 매직 닦임성	양호*	양호*	양호*

* : 재료 표면에 매직 도포, 건조 후, 5회 이내의 닦기로 매직이 지워진 경우를 양호로 하였다.

내마모 시험은 폭 100mm, 길이 80mm, 두께 약 10mm의 행주에 물을 함유시키면서, 전체에 10N의 하중을 가하고, 스트로크 길이 100m, 속도 60왕복/분에서 복합수지재료 표면을 왕복 마모하여 실시하였다.

표 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 있어서 초기는 물론, 사용자의 실사용을 고려한 행주 마모 시험후에 있어서도, 양호한 매직 닦임성과 높은 접촉각을 유지하여, 높은 오염 방지성과 그 효과의 지속성을 확인할 수 있었다.

(실시예 2)

본 발명의 복합수지재료가 밭솥을 비롯한 기기의 조작부를 구성하는 재료에 적층되어, 조작 패널로서 사용되는 실시예에 대해, 도 2 및 도 3을 이용하여 설명한다. 도 2는 표면으로부터 ETFE/접착층/PET/인쇄층/접착층의 순서로 구성되는, 실시예 1과 동일한 구성을 갖는 오염 방지성이 높은 복합수지재료를 조작부의 기재(15)인 아크릴 수지부에 적층하여 제조한 밭솥의 조작 패널의 단면도를 나타내고, 또한 도 3은 그 조작 패널(8)을 설치한 밭솥이며, 조작 패널 기재(15)인 아크릴 수지와 본 실시예의 복합재료는 접착층(5)을 통해 접착된다.

본 실시예는 밭솥의 조작 패널부(8)이기 때문에, 조작 패널에는 취사 개시 버튼(9), 취소 버튼(10), 보온 버튼(11) 등의 조작 버튼이 있는 것 외, 조작부의 내부에 격납되고, 조작 기판상에 배치되는 액정 디스플레이의 투시창부(12)도 존재하는 것 외, 여러 가지 문자, 숫자, 디자인 등이 표시된다.

이들 문자, 숫자, 디자인 등은 상기 복합수지재료의 인쇄층(4)에 인쇄되고, 그 인쇄층의 상층의 ETFE, 접착층 및 PET는 투명성이 높은 것을 사용하기 때문에, 충분히 사용자가 외면에서 인식할 수 있는 것이다. 또한, 조작 패널 아래에 배치되는 액정 디스플레이가 확인 가능하도록 복합수재재료의 액정 디스플레이의 투시창부(12)에는 인쇄가 행해지지 않는다.

더욱이, 도 4에 나타낸 바와 같이, 조작 버튼(20)에 상당하는 부위의 복합수지재료부(16)는 외부로 최대 0.5 내지 2mm 정도 돌출되는 기복부를 형성하여, 사용자에게 조작 버튼인 것을 인식시킴과 동시에, 사용자가 조작 버튼(20)을 눌렸을 때의 클릭감이 나도록 한다.

또한, 각 조작 버튼에 상응하는 부위의 조작 패널 기재(15)는 관통 구멍으로 되어, 사용자가 조작 버튼을 누르면, 조작 버튼부 뒷면에 배치되어 버튼의 동작을 전달하는 키 탭(19)을 통해 조작 기판(17)의 스위치(18)의 조작이 가능하게 된다.

이상과 같은 구성을 갖는 조작 패널은 도 3에 나타낸 바와 같이 밭솥의 조작부에 설치하여 사용되지만, 사용자가 빈번하게 접촉하여 오물이 부착되기 쉬운 조작부에 본 발명의 복합수지재료를 응용함으로써, 오염 방지성이 높은 조작부로 할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 밭솥을 예로 본 발명의 복합수지재료의 응용예를 나타내었지만, 본 실시예는 세탁기, 전기 포트, 냉장고, 믹서, 전자레인지, 오븐토스터, 복사기, 청소기 등 여러 가지 기기에 사용하는 것이 가능하다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 오물이나 먼지가 부착되기 어렵고, 또한, 부 착되어도 용이하게 그것을 제거 가능하며, 기재 단독시보다도 높은 오염 방지성을 장기간에 걸쳐 발휘할 수 있다.

Claims (6)

1. 합성수지로 이루어진 기재의 일면에 상기 기재보다도 표면 에너지가 작은 이종의 합성수지를 적층시키고, 상기 기재의 반대면에 1층 이상의 인쇄층을 배치한 복합수지재료에 있어서, 상기 기재와 상기 기재보다도 표면 에너지가 작은 이종의 합성수지층은 적어도 60% 이상의 가시광 투과율을 갖는 것을 특징으로 하는 복합수지재료.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 기재보다도 표면 에너지가 작은 이종의 합성수지층은 기재 두께의 50% 이하의 두께인 것을 특징으로 하는 복합수지재료.
4. 제 1항에 있어서, 복합수지재료의 일부에 기복부를 설치하고, 이것을 조작 버튼으로 한 것을 특징으로 하는 복합수지재료.
5. 제 1항의 복합수지재료를 이용하고, 다른 수지재료와 일체 성형하여 이루어지는 패널.
6. 제 1항의 복합수지재료, 제 5항의 패널을 조작부 또는 하우징 외면에 이용한 것을 특징으로 하는 조리 기기.

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