KR101188864B1

KR101188864B1 - 아이스 트레이 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR101188864B1
Application number: KR1020100008942A
Authority: KR
Inventors: 문호준; 김형열
Original assignee: 김형열; 문호준
Priority date: 2010-02-01
Filing date: 2010-02-01
Publication date: 2012-10-08
Also published as: KR20110089505A

Abstract

본 발명은 아이스 트레이 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 얼음 수용기 및 상기 수용기의 모든 면에 코팅된 제1 절연 코팅층, 제1 절연 코팅층 상에 형성된 발열 코팅층, 발열 코팅층에 전력을 공급하는 전극층 및 발열 코팅층과 전극층의 상면에 형성되는 제2 절연 코팅층을 포함함으로써, 종래 발열 필름으로는 적용하기 어려운 모서리 부분에도 균일하게 도포되어 응고된 고체에 균일하게 열을 전달하여 고체가 아이스 트레이로부터 분리되는 시간을 단축시킬 수 있다.

Description

아이스 트레이 및 그의 제조방법{ICE TRAY AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 고체에 열을 균일하게 전달하여 고체가 분리되는 시간을 단축시킴으로써 소비전력을 줄일 수 있는 아이스 트레이 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 음식물을 냉동 또는 냉장 보관하도록 다수의 저장실이 구비되고, 음식물이 수납 및 취출되도록 저장실의 일면이 개방되어 형성된다.

이러한 냉장고에는 액체가 고체로 제조되도록 냉장고 본체 또는 냉장고 도어에 제빙장치가 구비될 수 있다.

제빙장치는 저온의 환경에 위치되어야 하므로 외부와 단열되는 구조로 형성되어야 하며, 제빙장치의 측면과 냉장고 측면에는 냉동실의 냉기가 유입 또는 토출될 수 있도록 하는 유로가 형성될 수 있다.

제빙장치 내에는 냉기를 공급받아서 액체가 고체로 응고되는 과정이 일어나는 아이스 트레이(ice tray)가 제공될 수 있다. 예컨대, 아이스 트레이에 채워진 물이 냉기에 의하여 얼음으로 응고된다.

아이스 트레이에 형성된 고체는 열을 발생하는 아이스 트레이에 의하여 약간 융해됨으로써 아이스 트레이로부터 쉽게 분리될 수 있다.

종래에는 얼음에 열을 전달하기 위하여 아이스 트레이의 하측에 코일히터 또는 시즈히터 등을 삽입하였다. 그러나 코일히터 또는 시즈히터로부터 발생한 열이 아이스 트레이를 통해야만 얼음에 전달되므로 열전달 효율이 저하되는 문제가 있다.

또한, 코일히터 또는 시즈히터는 불균일하게 가열되어 아이스 트레이에 형성된 얼음의 융해 시간에 차이가 발생하여 아이스 트레이로부터 얼음을 완전히 분리하기 위해 요구되는 냉장고의 소비전력이 증가하며, 아이스 트레이로부터 다수의 얼음을 동시에 분리하지 못하는 문제점이 발생한다.

또한, 한국공개특허 제2009-119639호에는 탄소 섬유인 도전 볼이 폴리비닐부틸렌 내부에 혼합된 필름을 틀 상에 위치시키는 아이스 트레이를 개시하고 있다. 이 기술은 얼음에 열을 전달하기 위하여 탄소 섬유인 도전 볼이 포함된 필름을 사용하였으나, 이러한 필름은 아이스 트레이와 동일한 형태로 진공성형 등의 방법을 통하여 제조되어야 하므로 부품이 추가되고 제조 공정이 복잡하다. 또한, 필름은 진공성형으로 제조되므로 제조 과정에서 필름이 늘어나게 되어 상부 고정부는 두껍고 하부 인장부는 얇아지는 등의 두께 편차가 발생하여 필름이 전체적으로 동일한 열을 발생하지 못하며, 특히 가장 많이 늘어나는 끝단부는 찢어질 수도 있다.

결과적으로 얼음에 균일하게 열이 제공되지 못하거나 전류누설의 안전문제도 있을 수 있다. 또한, 필름 성형시 미세한 치수불량으로 필름이 틀에 완전히 밀착되지 못하여 불량을 유발하며, 필름 타입은 틀에 동일하게 밀착시키기 어려운 문제가 있다.

본 발명은 얼음 수용기의 모든 면에 코팅된 제1 절연 코팅층, 제1 절연 코팅층의 상면에 형성된 발열 코팅층, 발열 코팅층에 전력을 공급하는 전극층 및 발열 코팅층과 전극층의 상면에 형성되는 제2 절연 코팅층이 포함된 아이스 트레이를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 응고된 고체에 균일하게 열을 전달하여 고체가 아이스 트레이로부터 분리되는 시간을 단축시킬 수 있는 아이스 트레이를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 아이스 트레이를 제조하는 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

1. 얼음 수용기 및 상기 수용기에 구비되는 발열 코팅층을 포함하는 아이스 트레이.

2. 위 1에 있어서, 발열 코팅층은 얼음 수용기의 내부 면, 외부 면 또는 내부 면 및 외부 면에 형성되는 아이스 트레이.

3. 위 1에 있어서, 발열 코팅층은 도전체 0.1-20 중량%, 바인더 1-40중량% 및 용매 50-80중량%를 포함하는 조성물을 상기 수용기에 도포하여 형성된 것인 아이스 트레이.

4. 위 3에 있어서, 상기 도전체는 탄소나노튜브 또는 탄소 섬유인 아이스 트레이.

5. 위 1에 있어서, 상기 수용기와 발열 코팅층 사이에 제1 절연 코팅층이 형성된 아이스 트레이.

6. 위 5에 있어서, 상기 제1 절연 코팅층은 수용기의 모든 면을 덮도록 형성된 아이스 트레이.

7. 위 1에 있어서, 상기 발열 코팅층 상에 이 코팅층에 전력을 공급하기 위한 전극층을 덮도록 제2 절연 코팅층이 형성된 아이스 트레이.

8. 위 5 내지 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 절연 코팅층은 폴리우레탄수지 10-20 중량%, 합성고무 30-60 중량%, 폴리염화비닐 20-30 중량% 및 용매 10-20 중량%가 포함된 절연 코팅액 조성물로 형성된 아이스 트레이.

9. 위 6에 있어서, 전극층은 금(Au), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 백금(Pt), 로듐(Rh), 백금-로듐 합금(Pt-Rh), 크롬(Cr) 및 은-팔라듐(Ag-Pd)으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상으로 이루어진 아이스 트레이.

10. 얼음 수용기의 내부 면, 외부 면 또는 내부 면 및 외부 면에 도전체 0.1-20 중량%, 바인더 1-40중량% 및 용매 50-80중량%를 포함하는 발열 코팅액 조성물을 도포하는 단계를 포함하는 아이스 트레이의 제조방법.

11. 위 10에 있어서, 상기 발열 코팅액 조성물을 도포하기 전에 절연 코팅액 조성물을 얼음 수용기 전면에 도포하는 단계를 추가로 포함하는 아이스 트레이의 제조방법.

12. 위 11에 있어서, 상기 발열 코팅액 조성물을 도포한 후에 발열 코팅액 상에 전극을 부착하는 단계를 추가로 포함하는 아이스 트레이의 제조방법.

13. 위 12에 있어서, 상기 전극을 부착하는 단계 후에 상기 발열 코팅층과 상기 전극을 모두 덮도록 절연 코팅액 조성물을 도포하는 단계를 추가로 포함하는 아이스 트레이의 제조방법.

14. 위 13에 있어서, 상기 발열 코팅액 조성물은 도전체 0.1-20 중량%를 용매 50-80중량%에 분산시킨 후 이 분산액에 바인더 1-40중량%를 첨가하여 제조되는 것인 아이스 트레이의 제조방법.

15. 위 10 또는 14에 있어서, 도전체는 탄소나노튜브 또는 탄소 섬유인 아이스 트레이 제조방법.

16. 위 12에 있어서, 전극은 금(Au), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 백금(Pt), 로듐(Rh), 백금-로듐 합금(Pt-Rh), 크롬(Cr) 및 은-팔라듐(Ag-Pd)으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상으로 이루어진 아이스 트레이 제조방법.

본 발명의 아이스 트레이는 고체에 균일하게 열을 전달하여 고체가 아이스 트레이로부터 분리되는 시간을 단축시킴으로써 소비전력이 감소될 뿐만 아니라 다수의 고체를 동시에 분리할 수 있다.

또한, 본 발명의 아이스 트레이는 발열 코팅층이 고체가 위치하는 홈(내부 면)에 구비될 경우 열전달 효율이 더욱 우수하다.

또한, 본 발명의 아이스 트레이는 종래와 같이 발열 필름을 적용하는 것이 아니라 조성물로 발열 코팅층을 제공하므로 제조공정이 간단하며, 발열 코팅층 전면에서 균일하게 발열이 일어난다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 아이스 트레이의 단면도이다.

본 발명은 얼음 수용기 및 상기 수용기의 모든 면에 코팅된 제1 절연 코팅층, 제1 절연 코팅층 상에 형성된 발열 코팅층, 발열 코팅층에 전력을 공급하는 전극층 및 발열 코팅층과 전극층의 상면에 형성되는 제2 절연 코팅층을 포함함으로써, 종래 발열 필름으로는 적용하기 어려운 모서리 부분에도 균일하게 도포되어 응고된 고체에 균일하게 열을 전달하여 고체가 아이스 트레이로부터 분리되는 시간을 단축시킬 수 있는 아이스 트레이 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 아이스 트레이(1)는 얼음 수용기(10)에 제1 절연 코팅층(20), 발열 코팅층(30), 전극층(40) 및 제2 절연 코팅층(50)이 구비된다.

얼음 수용기(10)는 액체 또는 고체를 수용하는 홈이 형성되며, 홈의 형상은 사각형, 반원형 등 개구가 있는 모든 다각형의 형상을 포함할 수 있다.

또한, 얼음 수용기(10)의 재질은 열전도율이 좋은 것이 바람직하며, 예로는 알루미늄 또는 합성수지 등이 있다.

절연 코팅층(20, 50)은 얼음 수용기(10)와 발열 코팅층과의 절연성이 우수한 합성수지 및 용매를 포함하는 절연 코팅액 조성물로 코팅된 것으로서, 절연 코팅액 조성물로는 폴리우레탄수지 10 내지 20 중량%, 합성고무 30 내지 60 중량%, 폴리염화비닐 20 내지 30 중량% 및 용매 10 내지 20 중량%를 포함하는 것이 바람직하다.

이때, 폴리우레탄수지의 함량이 10 중량% 미만인 경우에는 절연성 및 방수성이 저하되며, 함량이 20 중량% 초과인 경우에는 방수성이 저하된다.

또한, 폴리염화비닐의 함량이 20 중량% 미만인 경우에는 절연성이 저하되며, 함량이 30 중량% 초과인 경우에는 아이스 트레이가 발열될 때 인체에 해를 끼치는 물질이 방출된다.

합성고무의 함량이 30 중량% 미만인 경우에는 절연성이 저하되며, 함량이 60 중량% 초과인 경우에는 적층되는 면과의 접착성 저하된다.

제1 절연 코팅층(20)은 얼음 수용기(10)의 내부 면 및 외부 면 등의 모든 면을 덮도록 코팅된 층으로서 외부로 전류가 방출되는 것을 방지하고 접착면과의 접착성을 증대시킬 수 있으며, 얼음 수용기(10)에 5 내지 250 ㎛의 두께로 도포된다.

여기서 내부 면은 홈이 형성된 쪽의 면이며, 외부 면은 홈이 형성되지 않은 쪽의 면을 의미한다.

또한, 제1 절연 코팅층(20)은 얼음 수용기의 재질이 절연 성능이 부족한 경우 및 얼음 수용기와 발열 코팅액 조성물과의 접착성이 부족한 경우 형성하는 것으로서, 얼음 수용기의 재질이 절연성과 접착성이 만족할 경우에는 생략할 수 있다.

또한, 제2 절연 코팅층(50)은 발열 코팅층(30) 및 전극층(40)의 상면에 코팅되어 발열 코팅층(30) 및 전극층(40)을 모두 덮도록 형성된 층으로서 5 내지 250 ㎛의 두께로 도포된다.

제1 절연 코팅층(20)의 두께가 5 ㎛ 미만인 경우에는 얼음 수용기(10)의 외부 면에 제1 코팅층(20)만 형성된 경우 얼음 수용기(10)를 통해 전기가 외부로 방출되고 얼음 수용기 및 발열 코팅층과의 접착력이 저하될 수 있으며, 두께가 250 ㎛ 초과인 경우에는 도막이 탈락될 수 있으며 아이스 트레이의 제조비용이 상승한다.

또한, 제2 절연 코팅층(20)의 두께가 5 ㎛ 미만인 경우에는 전기가 외부로 방출되고 방수성능이 저하되며, 두께가 250 ㎛ 초과인 경우에는 도막이 탈락될 수 있으며 고체가 분리되기까지 시간이 지연된다.

발열 코팅층(30)은 제1 절연 코팅층(20) 상에 도전체 0.1 내지 20 중량%, 바인더(고형분 30%기준) 1 내지 40 중량% 및 용매 50 내지 80 중량%가 포함된 발열 코팅액 조성물로 코팅된 층이다.

발열 코팅층(30)이 형성되는 면은 얼음 수용기(10)의 모든 면을 코팅한 제1 절연 코팅층(20) 중에서 내부 면, 외부 면, 또는 내부 면 및 외부 면 쪽의 제1 절연 코팅층(20) 상면에 발열 코팅층(30)이 형성되는 것이다. 고체가 분리되는 시간, 소비전력, 열전달 효율 등을 고려하여 얼음 수용기(10)의 내부 면에 구비되는 것이 바람직하지만, 제품의 구성상 특징에 따라 얼음 수용기(10)의 외부 면, 또는 내부 면 및 외부 면에 구비될 수 있다.

이때, 도전체는 탄소나노튜브 또는 탄소 섬유이다.

탄소나노튜브(CNT)는 카본나노섬유의 일종이며 탄소에 의해 만들어지는 육원환 네트워크가 단층 또는 다층의 동축관상으로 이루어진다.

발열 코팅액 조성물에 사용된 탄소나노튜브의 평균 직경은 100 nm 이하, 바람직하게는 0.7 내지 100 nm이고, 평균 길이는 1,000 ㎛ 이하, 바람직하게는 2 nm 내지 1,000 ㎛이며, 다중벽, 이중벽 또는 단일벽 구조의 탄소나노튜브를 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

탄소나노튜브의 평균 직경이 평균 직경이 100 nm 초과인 경우에는 전도성이 저하되며, 발열 코팅액 조성물을 제조시 분산성이 저하되며 두껍게 코팅해야하는 문제점이 발생한다.

또한, 탄소나노튜브의 평균 길이가 1,000 ㎛ 초과인 경우에는 코팅액 제조시 분산성이 많이 저하되는 문제가 발생한다.

탄소 섬유의 평균 길이는 1,000 ㎛ 이하, 바람직하게는 5 내지 1,000 ㎛ 인 것이 바람직하다.

탄소 섬유의 평균 길이가 1,000 ㎛ 초과인 경우에는 코팅액 제조시 분산성이 많이 저하되는 문제가 발생한다.

발열 코팅액 조성물에서 도전체의 함량은 0.1 내지 20 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 14 중량% 이며, 함량이 0.1 중량% 미만인 경우에는 전기 전도도가 저하되어 발열이 일어나기 어려우며, 함량이 20 중량% 초과인 경우에는 분산성이 떨어져 일부에서는 발열이 심하게 일어나고 다른 일부에서는 발열이 일어나지 않는다.

바인더는 폴리우레탄수지, 비닐수지, 에폭시수지, 폴리에스테르수지, 멜라민 수지 중에서 선택된 하나 또는 2종 이상을 사용한다.

바인더(고형분 30%기준)의 함량이 1 중량% 미만인 경우에는 절연 코팅층(20, 50)과의 접착력이 저하되며, 함량이 40 중량% 초과인 경우에는 발열 코팅액 조성물의 흐름성이 떨어져 도포하기 어려우며 전기 전도도가 저하된다.

발열 코팅층(30)의 두께는 1 ㎛ 이상, 바람직하게는 1 내지 250 ㎛이다. 두께가 1 ㎛ 미만인 경우에는 도막이 탈락되는 문제가 발생하며 코팅층이 너무 얇아 열분포가 고르지 못한 문제가 발생할 수 있다. 또한, 두께가 너무 두꺼우면 전력소모가 많이 발생한다.

절연 코팅액 조성물 및 발열 코팅액 조성물에 사용된 용매는 디메틸포름아미드, N-메틸-2-피롤리돈, 디메틸아세트아미드, 디메틸설폭사이드, 메틸에틸케톤, 클로로포름, 피리딘 중에서 선택된 하나 또는 2종 이상이다.

전극층(40)은 발열 코팅층(30)에 전력을 공급하기 위해 구비되는 것으로서, 구체적으로 예를 들면 금(Au), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 백금(Pt), 로듐(Rh), 백금-로듐 합금(Pt-Rh), 크롬(Cr) 및 은-팔라듐(Ag-Pd) 중에서 선택된 하나 또는 2종 이상의 전극으로 형성된다.

전극층(40)은 도 1에 도시된 바와 같이 발열 코팅층(30)의 일측에 형성되거나 발열 코팅층(30) 전면 또는 일부 면에 형성될 수도 있다.

전력이 전극층(40)에 인가되면 전극층(40)을 통해 발열 코팅층(30)에 전류가 흘러 발열 코팅층(30)이 발열하게 된다.

아이스 트레이(1)에서는 냉기에 의하여 액체가 고체로 응고되는 과정이 일어나며, 액체는 물, 주스 등의 음용 가능한 액상 형태의 물질이고 고체는 액체가 결빙된 얼음이 될 수 있다.

또한, 본 발명은 아이스 트레이 제조방법을 제공한다.

먼저, 0.1 내지 20 중량%의 탄소나노튜브 또는 탄소 섬유를 50 내지 80 중량%의 용매에 분산시킨다. 균일한 분산을 위하여 초음파 분산법이나 볼 밀링법을 이용하게 되며, 탄소나노튜브 또는 탄소 섬유의 용량 및 용매의 량에 따라 진동수 10 내지 60 KHz, 파워 100 내지 700 W인 초음파분산기로 10 내지 100분 동안 적용하여 용매에 탄소나노튜브 또는 탄소섬유가 균일하게 분산이 되도록 한다.

제조된 분산용액에 바인더(고형분 30%기준) 1 내지 40 중량%를 첨가하여 40 내지 70분 동안 3-롤 밀(Roll Mill)로 밀링(Milling)하여 발열 코팅액 조성물을 제조한다. 이때, 첨가되는 바인더는 용매에 희석된 것을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 별도로 폴리우레탄수지 10 내지 20 중량%, 합성고무 30 내지 60 중량%, 폴리염화비닐 20 내지 30 중량% 및 용매 10 내지 20 중량%가 포함된 절연 코팅액 조성물을 제조한다.

상기와 같이 조성물이 준비되면 액체 또는 고체를 수용하는 홈이 형성된 얼음 수용기(10)를 세척 후 전면에 절연 코팅액 조성물을 도포하여 제1 절연 코팅층(20)을 형성한다.

얼음 수용기(10)에 형성된 제1 절연 코팅층(20) 중에서 내부 면, 외부 면, 또는 내부 면 및 외부 면 쪽의 절연 코팅층(20) 상면에 발열 코팅액 조성물을 도포하여 발열 코팅층(30)을 형성한다. 바람직하기로는 발열 코팅층(30)은 얼음 수용기(10)의 내부 면에 형성되는 것이다.

형성된 발열 코팅층(30)에 전력을 공급하기 위하여 발열 코팅층(30)의 상에, 예컨대 발열 코팅층(30)의 일측, 전면 또는 일부 면에 전극을 부착한다.

발열 코팅층(30)과 전극을 모두 덮도록 제2 절연 코팅층(50)을 형성함으로써 전류가 외부로 방출되지 않으며, 고체가 용이하게 분리될 수 있도록 한다. 이때, 제2 절연 코팅층(50)은 발열 코팅층(30)이 얼음 수용기(10)의 내부 면에만 형성되는 경우에는 도 1에 도시된 바와 같이 얼음 수용기의 내부 면에만 형성된다. 또한, 발열 코팅층(30)이 얼음 수용기(10)의 외부 면에만 형성되는 경우에는 얼음 수용기(10)의 외부 면에만 형성되고, 발열 코팅층(30)이 얼음 수용기(10)의 내부 면 및 외부 면에 형성되는 경우에는 얼음 수용기(10)의 내부 면 및 외부 면 모두 형성된다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

[실시예]

제조예 1. 절연 코팅액 조성물 제조

폴리우레탄수지 18 중량%, 합성고무 51 중량%, 폴리염화비닐 21 중량%, 용매 10 중량%를 교반하여 절연 코팅액 조성물을 제조하였다.

제조예 2. 발열 코팅액 조성물 제조

디메틸포름아미드 60 중량%에 평균 직경이 10nm이며, 평균 길이가 5㎛인 탄소나노튜브를 1.7 중량%를 첨가한 후 진동수 20 KHz, 파워 700 W가 발생되는 초음파분산기((주)울쏘하이텍, ULH-700S)로 30분간 분산하여 분산액을 제조하였다.

디메틸포름아미드에 희석된 폴리우레탄수지(고형분 30%) 38.3 중량%를 상기 제조된 분산액에 첨가한 후 교반기로 20분간 교반하고 3-롤 밀로 60분 동안 밀링하여 발열 코팅액 조성물을 제조하였다.

제조예 3. 발열 코팅액 조성물 제조

상기 제조예 2와 동일하게 실시하되, 디메틸포름아미드 60 중량%, 탄소나노튜브를 10 중량%, 폴리우레탄수지(고형분 30%) 30 중량%로 첨가하여 사용하였다.

제조예 4. 발열 코팅액 조성물 제조

상기 제조예 2와 동일하게 실시하되, 탄소나노튜브 대신에 평균 길이가 3,000㎛인 탄소 섬유를 사용하였다.

제조예 5. 발열 코팅액 조성물 제조

상기 제조예 2와 동일하게 실시하되, 디메틸포름아미드 50 중량%, 평균 직경이 120nm이며, 평균 길이가1,500㎛인 탄소나노튜브를 22 중량%, 폴리우레탄수지(고형분 30%) 28 중량%로 첨가하여 사용하였다.

제조예 6. 발열 코팅액 조성물 제조

상기 제조예 3과 동일하게 실시하되, 디메틸포름아미드 50 중량%, 평균 길이가 3,000㎛인 탄소 섬유를 30 중량%, 폴리우레탄수지(고형분 30%) 20 중량%로 첨가하여 사용하였다.

실시예 1.

세척된 얼음 수용기의 모든 면에 건조도막두께가 100㎛가 되도록 제조예 1에서 제조된 절연 코팅액 조성물을 도포하여 제1 절연 코팅층을 형성하였다. 그 후 얼음 수용기 내부 면 쪽에 건조도막두께가 30㎛가 되도록 제조예 2에서 제조된 발열 코팅액 조성물을 도포하여 발열 코팅층을 형성하였다. 판상의 구리를 발열 코팅층 일측에 적층하고 발열 코팅층과 구리 상면에 건조도막두께가 100㎛가 되도록 제조예 1에서 제조된 절연 코팅액 조성물을 도포하여 제2 절연 코팅층을 형성함으로써 아이스 트레이를 제조하였다. 이때, 조성물들은 스프레이 또는 붓으로 도포되었다.

실시예 2.

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 제조예 2에서 제조된 발열 코팅액 조성물 대신에 제조예 3에서 제조된 발열 코팅액 조성물을 사용하였다.

실시예 3.

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 제조예 2에서 제조된 발열 코팅액 조성물 대신에 제조예 4에서 제조된 발열 코팅액 조성물을 사용하였다.

실시예 4.

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 얼음 수용기 외부 면 쪽에 발열 코팅층을 형성한 후 발열 코팅층과 구리 상면에 제조예 1에서 제조된 절연 코팅액 조성물을 도포하여 제2 절연 코팅층을 형성하였다.

실시예 5.

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 얼음 수용기 내부 면 및 외부 면 쪽에 발열 코팅층을 형성한 후 발열 코팅층과 구리 상면에 제조예 1에서 제조된 절연 코팅액 조성물을 도포하여 제2 절연 코팅층을 형성하였다.

비교예 1.

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 제조예 2에서 제조된 발열 코팅액 조성물 대신에 제조예 5에서 제조된 발열 코팅액 조성물을 건조도막두께가 0.5㎛가 되도록 사용하였다.

비교예 2.

상기 실시예 3과 동일하게 실시하되, 제조예 4에서 제조된 발열 코팅액 조성물 대신에 제조예 6에서 제조된 발열 코팅액 조성물을 건조도막두께가 0.5㎛가 되도록 도포하였으며, 제2 절연 코팅층의 두께가 100㎛가되도록 하였다.

비교예 3.

탄소 섬유인 도전 볼이 접착 필름인 폴리비닐부틸렌 내부에 혼합된 필름을 틀 상에 위치시킨 후, 필름을 보호하기 위하여 보호층을 구비하여 아이스 트레이를 제조하였다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	비교예 1	비교예 2	비교예 3
제1 절연 코팅층 (두께 ㎛)	제조예 1 (100)	제조예 1 (100)	제조예 1 (100)	제조예 1 (100)	제조예 1 (100)	제조예 1 (100)	제조예 1 (100)	-
발열 코팅층 (두께 ㎛)	제조예 2 (30)	제조예 3 (30)	제조예 4 (30)	제조예 4 (30)	제조예 4 (30)	제조예 5 (0.5)	제조예 6 (0.5)	도전볼+폴리비닐부틸렌
전극층	구리	구리	구리	구리	구리	구리	구리	-
제2 절연 코팅층 (두께 ㎛)	제조예 1 (100)	제조예 1 (100)	제조예 1 (100)	제조예 1 (100)	제조예 1 (100)	제조예 1 (100)	제조예 1 (100)	보호층

시험예.

1. 표면저항 : 발열 코팅층까지 형성한 후 표면저항측정기(Mitsubishi Chemical 사, MCP-T610)로 표면저항을 측정하였다. 이때, 비교예 3는 필름까지 구비한 후 표면저항을 측정하였다.

2. 고체 분리 시간: 전극층에 전원(220VAC)을 가할 때부터 고체가 아이스 트레이로부터 분리될 때까지의 시간을 측정하였다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 4	비교예 1	비교예 2	비교예 3
표면저항 (옴/sq)	80	50	300	700	250	1,500	4,000	5,000
고체 분리 시간 (초)	140	130	185	260	150	380	540	600

위 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 실시예 1 내지 5의 아이스 트레이는 비교예 1 내지 3에 비하여 표면저항이 낮으므로 전류가 원활히 흐르고 있음을 알 수 있다. 또한, 실시예 1 내지 5는 고체(얼음)가 아이스 트레이로 부터 분리되는 시간이 짧으므로 발열 코팅층 전면에서 균일하게 발열되고 있다는 것을 알 수 있다.

이때, 실시예 1 내지 5, 비교예 1 및 2는 정확한 표면저항을 측정하기 위하여 제2 절연 코팅층을 형성하기 전 즉, 발열 코팅층까지 형성한 후 측정하였다.

1: 아이스 트레이 10: 얼음 수용기
20: 제1 절연 코팅층 30: 발열 코팅층
40: 전극층 50: 제2 절연 코팅층

Claims

얼음 수용기 및 상기 수용기에 구비되는 발열 코팅층을 포함하고, 상기 얼음 수용기와 발열 코팅층 사이에 제1 절연 코팅층이 형성된 아이스 트레이.
청구항 1에 있어서, 발열 코팅층은 얼음 수용기의 내부 면, 외부 면 또는 내부 면 및 외부 면에 형성되는 아이스 트레이.
청구항 1에 있어서, 발열 코팅층은 도전체 0.1-20 중량%, 바인더 1-40중량% 및 용매 50-80중량%를 포함하는 조성물을 상기 수용기에 도포하여 형성된 것인 아이스 트레이.
청구항 3에 있어서, 상기 도전체는 탄소나노튜브 또는 탄소 섬유인 아이스 트레이.
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 제1 절연 코팅층은 수용기의 모든 면을 덮도록 형성된 아이스 트레이.
청구항 1에 있어서, 상기 발열 코팅층 상에 이 코팅층에 전력을 공급하기 위한 전극층을 덮도록 제2 절연 코팅층이 형성된 아이스 트레이.
청구항 1 또는 6에 있어서, 상기 제1 절연 코팅층은 폴리우레탄수지 10-20 중량%, 합성고무 30-60 중량%, 폴리염화비닐 20-30 중량% 및 용매 10-20 중량%가 포함된 절연 코팅액 조성물로 형성된 아이스 트레이.
청구항 7에 있어서, 전극층은 금(Au), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 백금(Pt), 로듐(Rh), 백금-로듐 합금(Pt-Rh), 크롬(Cr) 또는 은-팔라듐(Ag-Pd)으로 이루어진 것인 아이스 트레이.
얼음 수용기 상에 절연 코팅층을 형성시키는 단계; 및
얼음 수용기의 내부 면, 외부 면 또는 내부 면 및 외부 면에 도전체 0.1-20 중량%, 바인더 1-40중량% 및 용매 50-80중량%를 포함하는 발열 코팅액 조성물을 도포하는 단계를 포함하는 아이스 트레이의 제조방법.
청구항 10에 있어서, 상기 절연 코팅층은 절연 코팅액 조성물을 얼음 수용기 전면에 도포하여 형성되는 것인 아이스 트레이의 제조방법.
청구항 11에 있어서, 상기 발열 코팅액 조성물을 도포한 후에 발열 코팅액 상에 전극을 부착하는 단계를 추가로 포함하는 아이스 트레이의 제조방법.
청구항 12에 있어서, 상기 전극을 부착하는 단계 후에 상기 발열 코팅층과 상기 전극을 모두 덮도록 절연 코팅액 조성물을 도포하는 단계를 추가로 포함하는 아이스 트레이의 제조방법.
청구항 13에 있어서, 상기 발열 코팅액 조성물은 도전체 0.1-20 중량%를 용매 50-80중량%에 분산시킨 후 이 분산액에 바인더 1-40중량%를 첨가하여 제조되는 것인 아이스 트레이의 제조방법.
청구항 10 또는 14에 있어서, 도전체는 탄소나노튜브 또는 탄소 섬유인 아이스 트레이 제조방법.
청구항 12에 있어서, 상기 전극은 금(Au), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 백금(Pt), 로듐(Rh), 백금-로듐 합금(Pt-Rh), 크롬(Cr) 또는 은-팔라듐(Ag-Pd)으로 이루어진 것인 아이스 트레이 제조방법.
청구항 7에 있어서, 상기 제2 절연 코팅층은 폴리우레탄수지 10-20 중량%, 합성고무 30-60 중량%, 폴리염화비닐 20-30 중량% 및 용매 10-20 중량%가 포함된 절연 코팅액 조성물로 형성된 아이스 트레이.