KR101118240B1 - 주방용기 코팅방법 - Google Patents

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KR101118240B1
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magnetic
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이현호
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(주)임영
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Abstract

주방용기 코팅방법이 개시된다. (a) 주방용기 바닥의 하부에 자석을 배치하는 단계; (b) 상기 주방용기 바닥에 자성체를 포함하는 코팅액을 도포하는 단계; (c) 상기 자성체가 상기 자석의 자력에 의해서 응집되어 돌출패턴이 형성되도록 제1 시간 동안 방치하는 단계; (d) 상기 자석을 상기 주방용기의 바닥으로부터 이탈시키는 단계; (e) 상기 돌출패턴에 응집된 상기 자성체가 중력과 확산에 의해서 주변으로 흩어지도록 제2 시간 동안 방치하는 단계를 포함하는 주방용기 코팅방법이 제공된다.

Description

주방용기 코팅방법{Coating method of kitchen apploance }
본 발명은 코팅액을 이용하여, 주방용기 표면에 완벽한 그라데이션(gradation)을 표현할 수 있는 주방용기 코팅방법에 관한 것이다.
일반적으로 주방용기는 음식물을 굽거나 익히기 위한 후라이팬이나 궁중팬, 냄비 또는 전골냄비 등을 일컫고, 이러한 주방용기는 음식물을 담을 수 있는 용기로서 마련된 후 거친 면을 절삭 또는 연삭처리하고, 이어서 음식물이 눌러 붙지 않도록 함과 동시에 외부의 접촉에 의한 스크래치 등과 같은 현상을 방지하기 위하여 코팅 처리 또는 아노다이징 처리를 하게 된다.
코팅 처리는 통상적으로 하도코팅, 중도코팅 또는 상도코팅 등으로 행해질 수 있고, 이때 불소수지 코팅, 세라믹 코팅, 테프론 코팅, 티타늄 코팅 등으로 진행될 수 있으며, 그 과정에서 전자시트로 무늬를 전사하거나 고무스탬프로 다양한 무늬를 인쇄할 수도 있다.
이러한 주방용기 코팅방법에 있어서, 3차원 무늬를 형성하기 위하여 자석을 이용한 코팅방법이 등록특허 10-1010051(주방용기 코팅방법)에 공개되어 있다. 그러나, 등록특허 10-1010051은 자석의 자력밀도를 조정하는 방법으로 3차원 그라데이션을 형성하려고 하였다. 그러나 이러한 인위적인 자력밀도는 자력밀도에 따른 형상이 그대로 드러나 부드러운 형태의 그라데이션이 형성되지 않는다.
아울러, 등록특허 10-1010051에서는 자석을 주방용기의 하면에 결합된 상태에서 소성 공정을 진행하기 때문에 딱딱한 형태(광범위한 그라데이션)의 그라데이션이 형성되는 문제점이 있었다.
본 발명은 코팅액의 점도에 따른 확산속도와, 중력의 원리를 이용하여 더욱 부드럽고 완벽한 형태의 3차원 그라데이션을 형성하는 주방용기 코팅방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 오로라 모양 및 색채를 구현할 수 있는 주방용기 코팅방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 자성체가 코팅액에 포함된 자성체가 자력이 있는 방향으로 보다 집중될 수 있도록 하는 주방용기 코팅방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 베이스 코팅의 색채가 드러나도록 하는 주방용기 코팅방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면,
(a) 주방용기 바닥의 하부에 자석을 배치하는 단계;
(b) 상기 주방용기 바닥에 자성체를 포함하는 코팅액을 도포하는 단계;
(c) 상기 자성체가 상기 자석의 자력에 의해서 응집되어 돌출패턴이 형성되도록 제1 시간 동안 방치하는 단계;
(d) 상기 자석을 상기 주방용기의 바닥으로부터 이탈시키는 단계;
(e) 상기 돌출패턴에 응집된 상기 자성체가 중력과 확산에 의해서 주변으로 흩어지도록 제2 시간 동안 방치하는 단계를 포함하는 주방용기 코팅방법이 제공된다.
또한, 상기 코팅액은,
불소수지, 용제, 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 주방용기 코팅방법이 제공된다.
또한, 상기 (b) 단계 이전에,
상기 주방용기 바닥의 상부에 색채를 띠도록 안료층을 코팅하는 단계를 더 포함하는 주방용기 코팅방법이 제공된다.
또한, 상기 (b) 단계와 상기 (c) 단계 사이에,
상기 주방용기를 흔들어 상기 코팅액에 포함된 자성체가 상기 자석방향으로 이동하도록 하는 단계를 더 포함하는 주방용기 코팅방법이 제공된다.
또한, 상기 (d) 단계와 상기 (e) 단계 사이에,
상기 주방용기를 일방향으로 기울여 상기 자성체가 중력에 의해 특정 방향으로 흐르도록 하는 단계를 더 포함하는 주방용기 코팅방법이 제공된다.
이상과 같이, 본 발명은 코팅액의 점도에 따른 확산속도와, 중력의 원리를 이용하여 더욱 부드럽고 완벽한 형태의 3차원 그라데이션을 형성하는 주방용기 코팅방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 오로라 모양 및 색채를 구현할 수 있는 주방용기 코팅방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 자성체가 코팅액에 포함된 자성체가 자력이 있는 방향으로 보다 집중될 수 있도록 하는 주방용기 코팅방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 베이스 코팅의 색채가 드러나도록 하는 주방용기 코팅방법을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주방용기 코팅방법의 순서도.
도 2내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 주방용기 코팅방법의 공정도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 주방용기 코팅방법의 순서도.
도 8내지 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 주방용기 코팅방법의 공정도.
이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하되, 이는 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로써 본 발명의 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주방용기 코팅방법의 순서도이며, 도 2내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 주방용기 코팅방법의 공정도이다.
본 실시예의 주방용기는 후라이팬이나, 궁중팬, 냄비, 전골냄비 등일 수 있다. 본 실시예의 주방용기 코팅방법은 주방용기의 내측이나 바닥면을 코팅하는 방법이다. 본 실시예의 주방용기 코팅방법을 진행하기에 앞서, 불소수지를 이용하여 베이스 코팅이 먼저 이루어질 수도 있다.
본 실시예의 주방용기 코팅방법을 이용하여, 주방용기의 바닥면에 그라데이션 효과를 주어 은은하면서도 입체감이 느껴질 수 있도록 문양을 형성할 수 있다. 한편, 본 실시예의 도면에서는 주방용기의 바닥면의 일부를 단면으로 표시하였다.
S11은 주방용기(13) 바닥의 하부에 자석(12)을 배치하는 단계이다. 자석(12)은 지그(11)에 고정될 수 있다. 도 2는 주방용기(12)의 단면의 일부를 보여주는 것으로서, 좌우로 연장된다면 주방용기(12)의 측면 벽이 존재한다.
주방용기(13)의 바닥의 하부에 자석(12)을 배치함으로써, 눈에는 보이지 않지만 자력장이 형성된다. 이러한 자력장은 자석(12)과 인접할수록 커지고, 멀어질수록 작아진다.
S12는 주방용기(13)에 자성체(141)를 포함하는 코팅액을 도포하는 단계이다. 자성체(141)는 자력에 반응하는 금속입자로서, 자성체는 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni) 또는 이들의 합금으로 된 것일 수 있다. 이러한 자성체(141)에 색상안료를 코팅함으로써, 자성체의 이동은 육안으로 쉽게 확인될 수도 있다. 아울러, 자성체의 밀도가 높은 곳을 상부에서 보면, 색상안료의 색이 진하게 표시된다. 또한, 자성체의 밀도가 낮은 곳은 주방용기(13)의 바닥면의 색이 외부로 노출된다.
본 실시예에서 사용되는 코팅액은 아래의 표와 같은 조성일 수 있다.
성분 중량 %
불소수지 1(PTFE Dispersion) 58.5
불소수지 2(PFA Dispersion) 10.6
탈이온수 (Deionized Water) 3.2
자성체 1.9
솔벤트(Solvent-Sufactant blend) 13.1
아크릴 폴리머 분산제(Acrylic polymer dispersion) 12.7
표 1에서 자성체는 스테인리스 분말일 수 있으며, 직경은 25 마이크로미터 이하이다.
상기 표1과 같이, 코팅액은 2가지 종류의 불소수지 PTFE와 PFA를 각각 58.5중량%와 10.6중량%로 혼합되어 있고, 그 이외에도 탈이온수(3.2중량%), 착색된 스테인리스 분말(1.9중량%), 솔벤트(13.1중량%), 아크릴 폴리머 분산제(12.7중량%)를 혼합하고 있다. 착색된 스테인리스 분말은 코팅액 전체에 균일하게 분산되어 있다.
본 실시예의 코팅액(14)은 도 3과 같이, 주방용기(13)의 바닥면에 도포 될 수 있다. 그러나 코팅액(14)의 탈이온수, 솔벤트, 아크릴 폴리머 분산제에 의해서 다소 점도는 있으나 액상의 상태를 유지한다. 따라서, 자성체(141)는 외부의 힘이 작용할 경우 코팅액(14)에서 이동이 가능하다.
S13은 자성체(141)가 상기 자석(12)의 자력에 의해서 응집되어 돌출패턴이 형성되도록 제1 시간 동안 방치하는 단계이다.
자석(12)의 주변에는 자력장이 형성되어 있고, 그 밀도는 자석(12)과 가까운 곳에 강하다. 도 3과 같이, 자석(12)의 상부에 코팅액(14)이 도포되면, 자력에 의해서 자성체(14)가 자석주변으로 응집된다. 시간을 오래 둘수록 자성체(141)는 서서히 이동하고, 서로 쌓여 돌출패턴을 형성하게 된다. 그 단면을 보면 도 4와 같다. 코팅액(14)의 점도와 자석(12)과 자성체(141)의 거리 등의 변수에 의해서 시간을 오래 둘 수록 돌출패턴의 돌출높이는 높아지게 된다. S13단계에서 제1 시간은 형성하려는 돌출패턴의 높이와 자력의 강도에 따라 정해진다. 경우에 따라서는 10초 정도일 수도 있고, 10분 이상일 수도 있다. 작업자는 형성하려는 패턴의 강도에 따라 제1 시간을 적절히 세팅한다.
S14은 자석(12)을 주방용기(13)의 바닥으로부터 이탈시키는 단계이다. 본 단계에서는 자석(12)을 주방용기(13)의 바닥으로부터 이탈시킴으로써, 더 이상 자력으로 자성체(141)를 응집하지 않는 단계이다. 자력이 사라졌기 때문에, 중력이 작용한다. 아울러, 코팅액(14)으로 자성체(141)가 확산하려는 힘이 작용한다. 이러한 중력과 확산의 힘에 의해서 자성체(141)는 돌출패턴을 중심으로 주변으로 이동하게 된다.
S15 돌출패턴에 응집된 자성체(141)가 중력과 확산에 의해서 주변으로 흩어지도록 제2 시간 동안 방치하는 단계이다. 자성체(141)가 중력에 의해서 응집되는 것도, 시간이 필요하듯이, 자성체(141)가 중력과 확산에 의해서 돌출패턴 주변으로 흩어지는 것도 충분한 시간이 필요하다. 그라데이션을 어느 정도 필요하냐에 따라 제1 시간은 다르게 세팅할 수 있다. 따라서, 제2 시간은 작업자의 선택에 달려있다. 충분한 시간이 흐르면 도 6과 같이, 돌출패턴과 이격된 부분까지 자성체(141)가 이동할 수 있다.
S16 코팅액을 소성하는 단계이다. 본 단계는 코팅액(14)에서 솔벤트, 탈이온수, 아크릴 폴리머 분산제 등을 휘발시켜, 코팅액(14)을 경화시키는 단계이다. 아래의 표 2는 코팅액이 소성단계를 거치면서 완성된 성분비이다.
성분 중량 %
불소수지 1(PTFE Dispersion) 81.0
불소수지 2(PFA Dispersion) 14.7
탈이온수 (Deionized Water) -
자성체 4.3
솔벤트(Solvent-Sufactant blend) -
아크릴 폴리머 분산제(Acrylic polymer dispersion) -
본 단계를 진행하면 더 이상 자성체(14)는 이동하지 못하고 고정된다. 본 단계를 진행하면 도 6의 상태가 고정된다. 도 6과 같이, 주방용기(13)의 바닥면의 상부에는 코팅층이 형성된다. A영역은 두껍고, 자성체(141)의 밀도가 높다. 따라서, 위에서 육안으로 관찰하면 주방용기(13)의 바닥면이 관찰되지 않는다. 반면, B 영역은 자성체(141)의 밀도가 낮다. 따라서, 주방용기(13)의 바닥면이 비친다. 자성체(141)가 착색되어 있으므로, B영역에서 A영역으로 갈수록 자성체(141)의 색이 진해진다. 자성체(141)가 녹색 계열이면, B영역에서 A 영역으로 갈수록 녹색이 진해진다. 아울러, 평면에서 볼 때, A영역이 곡선으로 형성된다면, B영역은 A 영역을 따라서 곡선으로 펼쳐진다. 이러한 형상을 상부에서 관찰하면 마치 우주의 오로라의 형태와 비슷한 형상이 된다.
자성체(141)를 착색하지 않고 사용할 수도 있다. 이 경우, 자성체(141)는 금속 고유의 색을 띤다.
한편, 소성 공정 이전에 상부코팅(NONSTIC 코팅)을 진행할 수 있다.
본 실시예의 주방용기 코팅방법은, 자력을 이용하여 자성체(141)를 모으고, 이후 자력을 제거하고, 중력과 확산으로 자성체(141)를 서서히 흩어지도록 함으로서 자연스럽고 부드러운 형태의 그라데이션을 형성할 수 있다. 반면, 등록특허 10-1010051에서는 자석을 주방용기의 하부에 위치시킨 상태에서 소성 공정을 진행하기 때문에 넓은 영역에 걸처 그라데이션이 표현되지 않게 된다. 따라서, 경계가 뚜렷한 강한 패턴이 형성된다. 등록특허 10-1010051의 방법으로서는 오로라 패턴을 구현할 수 없게 된다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 주방용기 코팅방법의 순서도이며, 도 8내지 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 주방용기 코팅방법의 공정도이다.
본 실시예의 주방용기 코팅방법은 자력이 미치지 않는 위치에 있는 자성체를 자석 주변으로 이동시켜, 돌출패턴의 두께를 크게 할 수 있는 방법과, 그라데이션이 중력에 의해 특정방향으로 강하게 형성되도록 하는 방법을 제공하고자 한다.
S21는 주방용기(23) 바닥의 하부에 자석(22)을 배치하는 단계이다. 자석(22)은 지그(21)에 부착된 형태이며, 자석(22)을 연속적으로 배치하여 선이나 면의 형태로 배열될 수도 있다.
S22는 상기 주방용기 바닥에 안료층을 코팅하는 단계이다. 안료층(24)이 코팅됨으로써, 안료층(24)의 색에 의해 주방용기의 바닥 전체가 색을 띠게 된다. 이러한 색은 안료의 종류에 따라 다양하게 선택할 수 있다.
S23은 주방용기(23) 바닥에 자성체(251)를 포함하는 코팅액(25)을 도포하는 단계이다. 본 단계는 안료층(24)의 상부에 코팅액(25)을 도포하는 단계로서, 코팅액(25)은 점도가 있다. 또한, 자성체(251)는 외부 힘이 작용할 경우 코팅액(25)에서 이동이 가능하다. 이러한 코팅액(25)의 조성 및 성분비는 표1과 같을 수도 있다. (도 10)
S23 상기 주방용기(23)를 흔들어 상기 코팅액(25)에 포함된 자성체(251)가 상기 자석방향으로 이동하도록 하는 단계이다. 특정한 기계속에서 가속하여 코팅액(25)을 흔들 수도 있고,주방용기(23)를 기울여서 코팅액(25)을 흔들 수도 있다. 코팅액(25)이 주방용기(23)의 좌우방향으로 이동함에 따라 자성체(251)는 자석(22)과 인접할 가능성이 증가한다. 자석(22)이 인접한 자성체(251)는 자력에 의해서 흔들리지 않게 된다. 이렇게, 코팅액(25)을 흔들어주면, 자력이 닿지 않는 위치에 있었던 자성체(251)도 자석(22)이 인접할 기회가 된다. 따라서, 코팅액(25)에 포함된 자성체(251)는 자석(22) 주변으로 모이게 된다.
S24는 상기 자성체가 상기 자석의 자력에 의해서 응집되어 돌출패턴이 형성되도록 제1 시간 동안 방치하는 단계이다. 흔들었던 주방용기(23)에 충분한 시간을 주면, 자성체(251)는 자석(22)의 상부에서 돌출패턴을 형성한다.
S25는 상기 자석(22)을 상기 주방용기의 바닥으로부터 이탈시키는 단계이다. 자석(22)이 이탈됨으로써, 돌출패턴에 쌓인 자성체(251)에 대한 자력은 사라진다. 이후, 돌출패턴(251)의 자성체는 중력과 확산에 의해서 주변으로 퍼져나간다.
S25 단계 이후에, 상기 주방용기(23)를 일방향으로 기울여 상기 자성체(251)가 중력에 의해 특정방향으로 흐르도록 하는 단계를 더 진행할 수 있다. 수평인 상태에서 가만히 두면, 돌출패턴을 중심으로 좌우 방향으로 자성체(251)가 퍼진다. 그러나 도 11과 같이 주방용기(23)를 기울여주면 중력방향에 의해 자성체(251)가 기울어진 쪽으로 강하게 흐르게 된다. 이러한 기울임에 의해서 빗살무늬 형태의 문양이 형성될 수도 있다.
S26 상기 돌출패턴에 응집된 상기 자성체가 중력과 확산에 의해서 주변으로 흩어지도록 제2 시간 동안 방치하는 단계이다. 제2 시간은 코팅액(25)의 점도와 원하는 정도의 그라데이션에 따라 다양하게 조절될 수 있다.
S27 상기 코팅액을 소성하는 단계이다. 소성단계를 거침으로써, 코팅액(25)은 경화된다. 따라서, 소성되는 동안 자성체(251)의 이동은 중단된다. 도 14와 같이, 자성체(251)의 흩어짐에 따라 넓은 영역에서 그라데이션이 표현된다. 도 14의 C 영역에서는 자성체(251)의 밀도가 높아, 안료층(24)의 색이 노출되지 않는다. 그러나 D 영역에서는 자성체(251)의 밀도가 낮아 안료층(24)이 노출된다. 결과적으로, 착색된 자성체(251)와 안료층(24)이 그라데이션을 형성하면서 외부로 노출되어 3차원적인 형상 및 색채를 제공하게 된다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대해서 상세히 설명하였으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 이로써 본 발명의 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다. 본 실시예를 바탕으로 균등한 범위까지 당업자가 변형 및 추가하는 범위도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.
지그(11) 자석(12)
주방용기(13) 코팅액(14)
자성체(141)

Claims (5)

  1. (a) 주방용기 바닥의 하부에 자석을 배치하는 단계;
    (b) 상기 주방용기 바닥에 자성체를 포함하는 코팅액을 도포하는 단계;
    (c) 상기 자성체가 상기 자석의 자력에 의해서 응집되어 돌출패턴이 형성되도록 제1 시간 동안 방치하는 단계;
    (d) 상기 자석을 상기 주방용기의 바닥으로부터 이탈시키는 단계;
    (e) 상기 돌출패턴에 응집된 상기 자성체가 중력과 확산에 의해서 주변으로 흩어지도록 제2 시간 동안 방치하는 단계를 포함하되,
    상기 (b)단계와 상기 (c)단계 사이에,
    상기 주방용기를 흔들어 상기 코팅액에 포함된 자성체가 상기 자석방향으로 이동하도록 하는 단계를 더 포함하고,
    상기 (d) 단계와 상기 (e) 단계 사이에,
    상기 주방용기를 일방향으로 기울여 상기 자성체가 중력에 의해 특정 방향으로 흐르도록 하는 단계를 더 포함하는 주방용기 코팅방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코팅액은,
    불소수지, 용제, 물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주방용기 코팅방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계 이전에,
    상기 주방용기 바닥의 상부에 색채를 띠도록 안료층을 코팅하는 단계를 더 포함하는 주방용기 코팅방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
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