KR102079537B1 - 유리-세라믹 제품 및 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하나 이상의 가열 부재를 예를 들어 감싸거나 수용하기 위해 사용되는 하나 이상의 유리-세라믹 기판, 특히 플레이트를 포함하는 제품에 관한 것으로, 상기 기판은 적어도 하나의 대역에서 표면 조도를 형성하는 패턴의 특징적인 치수가 2 내지 100 ㎛이 되도록 하는 표면 조도를 갖는다. 본 발명은 또한 상기 기판을 제조하기 위한 유리한 방법에 관한 것이다.

Description

유리-세라믹 제품 및 제조 방법{GLASS-CERAMIC ARTICLE AND MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 유리-세라믹 분야에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 특히 손가락 자국이 나타나지 않도록 하나 이상의 형상화 구역을 나타내는, 특히 가열 부재를 감싸거나 수용하도록 의도된 유리-세라믹 제품(또는 생성물), 특히 유리-세라믹 플레이트에 관한 것이고, 본 발명은 또한 상기 형상화 유리-세라믹 제품을 수득할 수 있게 만드는 유리한 방법에 관한 것이다.
유리-세라믹으로 만들어진 제품, 예컨대 쿡탑(cooktop)의 판매는 수년에 걸쳐 계속해서 증가해 왔다. 이러한 성공은 특히 이러한 플레이트의 매력적인 겉모습과 청소의 용이함에 의해 설명된다.
유리-세라믹이란 원래는 전구체 유리(또는 그린 글라스(green glass))로 칭하는 유리로서, 그의 특정 화학적 조성이, 세라믹화(ceramization) 처리라 칭하는 적절한 열 처리에 의해, 제어된 결정화를 일으키게 할 수 있다는 것을 상기해야 한다. 이러한 부분적으로 결정화된 특이적 구조는 유리-세라믹 상에 독특한 성질을 부여한다.
현재 유리-세라믹으로 만들어진 여러가지 유형의 플레이트가 존재하고, 각각의 변형은 원하는 성질에 바람직하지 않은 영향을 줄 위험이 없이 이러한 플레이트 및/또는 그들의 제조 공정 상에 변형을 실행하는 것이 매우 문제가 많다는 점을 고려해 볼 때, 상당한 연구와 수많은 시험의 결과이다: 쿡탑으로서 사용될 수 있기 위해서, 유리-세라믹 플레이트는 일반적으로 밑에 있는 비작동 상태의 가열 부재의 적어도 일부를 감추기에 충분히 낮은 동시에 사용자에게는 충분히 높은, 가시 영역의 파장에서 투과성을 나타내야 하고, 경우에 따라(방사 가열, 인덕션 가열 등), 안전성 목적으로 작동 상태에서 가열 부재를 육안으로 감지할 수 있어야 한다; 또한 특히 방사 열원을 갖는 플레이트의 경우 적외선 영역의 파장에서 높은 투과성을 나타내야 한다.
현재 주요 플레이트는 어두운 색상, 특히 블랙이다(예컨대 유로케라(EuroKera)에 의해 판매되는 케라블랙(KeraBlack) 유리-세라믹). 다른 플레이트, 예컨대 더 밝은 외관을 갖는 플레이트(특히 화이트 플레이트, 예컨대 유로케라에 의해 판매되는 케라화이트 유리-세라믹), 예를 들어 50% 이상의 탁도(haze)(특히 FR 2 766 816에 설명된 바와 같이)를 나타내는 플레이트, 또는 더욱 투명한 플레이트, 적절하게는 에나멜 또는 도료 유형의 코팅을 나타내는 플레이트 (예컨대 유로케라에 의해 판매되는 케라비젼(KeraVision) 또는 케라레진(KeraResin) 유리-세라믹)가 또한 존재한다.
상기 플레이트는 일반적으로 쿡탑으로서(또는 또한 파이어가드(fireguard) 등으로서) 사용되도록 의도되고, 적절하게는 가열 대역을 활성화하거나 조리 시간과 같은 인자를 선택할 수 있게 하는 키(key), 손으로 만지는(tactile) 대역, 버튼 또는 다른 제어을 장착한 부분(또는 제어 패널)을 포함한다. 이들 플레이트의 사용 및 그들의 취급 또는 이들 제어의 취급은 일반적으로 접촉 지점에 다소 보기 안 좋은 손가락 자국이 나타나게 하고, 필요하다면 특히 플레이트가 어둡고 반짝이는 것일 때 반복해서 청소할 필요가 있다.
따라서 본 발명은 매일 사용하고 취급하면서 이러한 단점을 나타내지 않는 유리-세라믹 기판(특히 플레이트)으로 형성된 제품을 개발하고자 하였다.
이러한 목적은, 기판이 적어도 하나의 대역에서(또는 구역 또는 영역에서), 표면 조도를 형성하는 패턴의 특징적 치수가 2 내지 100 ㎛이 되도록 하는 표면 조도 (또는 구조화 또는 텍스쳐링(texturing))를 나타내는, 하나 이상의 유리-세라믹 기판(특히, 하나 이상의 가열 부재를 예를 들어 감싸거나 수용하도록 의도된 플레이트)을 포함하는 본 발명에 따른 제품에 의해 달성되었다. 특징적 치수란 패턴의 높이/깊이(H)[또는 고려 중인 패턴의 자리에서 거친 표면(의 접선)에 직각인 패턴 각각의 더 큰 치수] 및 거친 표면의 평면(거친 표면이 평평하게 놓인 것으로 간주됨)에서 패턴 각각의 특징적인 치수를 의미하는 것으로 이해된다. 거친 표면의 평면에서 패턴(또는 무늬 또는 디자인)의 각각의 특징적인 치수란, 상기 거친 표면 상으로의 패턴의 돌출부의 치수(거친 표면(의 접선)에 대해 수직으로 존재함)(또는 거친 표면의 평면에 평행한 평면에서 패턴의 가장 큰 단면-"더 큰 종단면"으로 칭함-의 치수), 즉 이러한 돌출부 또는 단면의 가장 큰 치수 (또는 길이 L), 및 이러한 방향 L에 대해 수직 방향의 이러한 돌출부 또는 단면의 치수(또는 폭 W, 이러한 폭은 또한 길이 L와 동일할 수 있고 원형 단면의 경우 직경에 상응할 수 있다)를 의미하는 것으로 이해된다. 더욱 구체적으로, 본 발명에 따르면, 상기 패턴 각각의 이러한 돌출부 또는 더 큰 단면의 둘레(또는 윤곽)는 두 개의 동심원, 즉 하나는 2 ㎛의 직경을 갖고 다른 하나는 100 ㎛의 직경을 갖는 두 개의 동심원 사이에 속한다(또는 존재한다).
바람직하게는, 높이 H는 2 내지 50 ㎛이고 특히 바람직하게는 2 내지 15 ㎛이다. 길이 L 및 폭 W는 각각 2 내지 100 ㎛이다.
패턴 각각의 사이에 간격(들)은 또한 유리하게는 50 ㎛ 이하, 바람직하게는 30 ㎛ 이하이고, 특히 20 ㎛ 이하이고, 거친 표면의 평면에서 패턴의 특징적인 치수가 커짐에 따라 이러한 간격은 점점 작아진다.
이렇게 한정된 조도로 제공된 대역 또는 대역들은 예를 들어 쿡탑을 위한 제어 패널의 대역 또는 대역들일 수 있다.
정의된 바와 같은 특정 치수의 이러한 표면 구조화 (또는 표면 구조화/다공성 또는 기판의 표면에서 구조화/다공성)의 생성은 유리-세라믹에 대한 자국(다른 수단, 예컨대 어두운 플레이트의 경우 특히 부적절하고 상대적으로 짧은 수명인 것으로 입증된 소유성(oleophobic) 처리에 의존하는 것)의 문제를, 플레이트의 조성 또는 그의 체적 특성을 변화시키지 않고 열의 효과 하에 분해될 위험이나 플레이트의 다른 의도하는 성질에 미치는 바람직하지 않는 효과 없이 효과적으로 해결할 수 있게 한다. 따라서, 손가락의 접촉에 의해 남겨진 퇴적물(대략 100 마이크로미터를 초과하지 않는 폭을 갖는 홈을 갖는, 일반적으로 500 nm을 초과하지 않는 두께를 갖는 유성 퇴적물 또는 피지)은 조도의 패턴을 완전히 채우지 못하고, 자국을 나타나지 않게 한다는 것이 관찰된다. 또한 선택된 패턴은 기판의 광 투과성 또는 그의 일반적인 외관에 치명적으로 영향을 미치지 않는다.
조도 또는 구조화는 일반적으로 특히 반복되는 패턴(들)의 동일하거나 선택적으로 상이한 몇 가지 패턴으로 형성된다. 패턴은 속이 움푹하고/거나 (평면 또는 기판의 표면에 대해) 요철일 수 있고, 균일하게 분포될 수 있거나(주기적, 의사주기적(pseudoperiodic) 또는 준주기적(quasiperiodic) 분포) 또는 무작위로 분포될 수 있고(그러나, 연속적인 패턴 사이의 간격은 50 ㎛ 이하로 유지됨), 정렬되거나 어긋나게 하거나 등등이다. 이들 일반적으로 기하학적 형태의 패턴(또는 실질적으로 기하학적이되 위에서 언급한 바와 같은 2개의 원 사이에 들어가는 둘레를 갖는 임의의 또는 복잡한 형상을 또한 가질 수 있는 패턴)은 유리하게는 3차원이고, 예를 들어, 원형, 육각형, 정사각형, 직사각형, 타원형, 사다리꼴, 길다란 형 등의 "종방향" 단면(즉, 거친 표면 또는 거친 대역에서 기판의 표면에 평행함) 및/또는 직사각형, 반원통형, 사다리꼴, 절단된 원뿔형 및/또는 피라미드형 및/또는 삼각형 등의 횡단면(거친 표면에 또는 거친 대역에서 기판의 표면(의 접선)에 수직임)을 갖는다. 조도는 특히 예를 들어 직사각형 또는 피라미드형 형상의 블록 형태의 패턴의, 유리하게는 주기적인 네트워크(또는 반복)로 형성될 수 있다.
기판의 상이한 대역이 유사한 또는 구별되는 패턴으로 구조화될 수 있다. 조도는 기판의 적어도 하나의 면의 적어도 하나의 대역에, 특히 기판의 사용 위치에서 가시적 면(일반적으로 상부 면)으로 의도된 면 상에 존재한다.
패턴의 특징적인 치수는 본 발명에 따라 지시된 바와 같이, 몇 마이크로미터(바람직하게는 2 내지 수십 마이크로미터 또는 특히 몇 마이크로미터)이고, 패턴은 일반적으로 5 내지 100 ㎛의 주기성(또는 단계)을 나타낸다. 패턴 또는 패턴의 네트워크는 바람직하게는 의도하는 효과를 생성하기 위해 적어도 0.005 ㎡ 이상의 표면적에 걸쳐 연장된다(이들 패턴을 제공받을 수 있는 제어 대역의 표면적은 또한 일반적으로 약 0.005 내지 0.01 ㎡이다).
본 발명의 제1 바람직한 실시양태에서, 패턴은 특히 바람직하게는 각각 2 내지 15 ㎛, 바람직하게는 대략 2 내지 10 ㎛, 특히 약 5 ㎛의 높이 및 길이/폭, 및 예를 들어 50 ㎛ 이하, 특히 1 내지 50 ㎛, 및 특히 30 ㎛ 미만의 간격을 갖는 (실질적으로 또는 구체적으로) 정사각형 또는 직사각형의 종단면 및/또는 횡단면을 갖는다.
본 발명의 제2 바람직한 실시양태에서, 패턴은 특히 바람직하게는 20 ㎛ 미만의(및 2 ㎛ 초과의) 높이, 30 ㎛ 미만의 간격 및 20 내지 100 ㎛의 길이/폭을 갖는 (피라미드의) 기저부의, (실질적으로 또는 정확하게) 삼각형 또는 피라미드형 횡단면을 갖는다.
바람직하게는, 구조화는 유리-세라믹 기판 자체가 아니라 유리-세라믹 기판이 (직접 또는 직접이 아님) 지닌 층에 존재하고(또는 실행되고), 상기 층은 적어도 구조화되어야 하는 대역에서 및/또는 상기 대역을 포함한 기판의 표면 상에 걸쳐, 실제로 심지어 기판의 관련된(구조화 부분을 지닌) 표면 또는 표면들의 전체에 걸쳐, 기판을 코팅한다.
따라서 기판은 적어도 하나의 면의 적어도 하나의 대역에서, 상기 정의한 조도/구조화를 나타내는 하나 이상의 층(또는 코팅)을 나타낸다(또는 보여주거나 포함한다).
동시에 이러한 층은 유리-세라믹에 적용될 수 있어야 하거나, 상기 유리-세라믹의 사용 조건과 양립할 수 있어야 하거나(온도를 포함) 원하는 조도를 제공할 수 있어야 한다(텍스쳐링 전에 변형될 수 있어야 하고 이후 경화된 채로 남아 있을 수 있어야 한다). 기판을 코팅하는 층은 유리하게는 투명한 것으로 선택된다(텍스쳐링 전, 이러한 층은 유리하게는 텍스쳐링 후 그의 투명성을 보유한다). 이러한 층은 밀도가 높거나 또한 다공성일 수 있다(기공은 패턴보다 작은 치수를 갖는다). 유리하게는, 이러한 층 또는 코팅은 졸-겔 층이지만(졸-겔 공정으로부터 생성된 층) 또한 상기 관련된 대역(가열 대역 이외의 대역에 위치된다면 예를 들어 PMMA(폴리메틸 메타크릴레이트) 층)의 열적 조건을 견디는 중합체의 층일 수 있다. 바람직하게는, 졸-겔 층이 사용되고, 이러한 층은 무기 전구체로부터 졸-겔 공정에 의해 수득된다. 이러한 층은 경우에 따라 유리-세라믹의 불균일한 윤곽에 맞게 충분히 가요성이고, 유리-세라믹과의 양호한 접착성을 가능하게 하고, 나중에 명확히 설명하겠지만, 유리-세라믹 상에 퇴적 후 점성 상태로 돌아갈 수 있어서 본 발명에 따른 방법에 설명된 바와 같이, 확실히 경화되기 전 구조화될 수 있다. 이러한 졸-겔 층은 무기성이고, 또한, 적절하게는, 유리-세라믹 기판을 수득하기 위해 사용된 세라믹화 방법과 양립가능하다.
많은 화학적 부재가 졸-겔 층의 기본을 이룰 수 있다. 특히 하나 이상의 다음 원소의 하나 이상의 화합물((단일 또는 혼합된) 산화물(들), 알콕시드(들), 할로겐화물(들) 등)을 (본질적인 구성 물질로서) 포함할 수 있다: Si, Ti, Zr, W, Sb, Hf, Ta, V, Mg, Al, Mn, Co, Ni, Sn, Zn 또는 Ce. 일반적으로, 이러한 층은 상기 원소들로부터 선택된 하나 이상의 금속의 알콕시드(들) 및/또는 할로겐화물(들)을 기본으로 한 가수분해된 졸의 층이고, 비반응성 또는 비가수분해성 유기 기(예를 들어 하나 이상의 메틸 기)가 적절하게는 유리-세라믹의 표면 상에 그의 퇴적에 사용하는 층의 가요성의 정도를 보유하고(상기 표면의 윤곽에 완전히 맞도록) 상기 층의 경화 후 제거될 수 있도록 만든다.
졸-겔 층의 전구체는 또한 다른 성분, 예컨대 착색제 및/또는 계면활성제(필요하다면 퇴적 품질을 향상시킴) 및/또는 (폴리스티렌 또는 PMMA 라텍스 유형의) 기공-형성제 등을 포함할 수 있고, 어떤 것은 선택적으로 최종 층의 제조 전에 제거되도록 의도된다.
바람직하게는, 층은 본질적으로 다음 화합물 중 하나 이상을 기본으로 한다: Si(유리-세라믹과 그의 접착성 및 그의 상용성을 위한 것) 또는 Ti 또는 Zr. 졸(또는 수득될 졸-겔 층의 전구체의 용액, 특히 물 또는 알콜)은 예를 들어 선형, 분지형 또는 환형, 또는 방향족, 유기 기(예컨대 메틸, 비닐, 페닐 등)를 갖는 규소 알콕시드이다. 특히, MTEOS(메틸 트리에톡시실란)를 사용하고, 3개의 가수분해성 기를 갖고 유기 부분으로서 메틸을 갖는 유기실란은, 용이하게는 몇 마이크로미터의 층을 생성할 수 있게 한다. 이러한 화합물을 기본으로 한 졸의 합성은 또한 단일 단계(특히 물 또는 하나 이상의 알콜에서 전구체의 용해)에서 실행되고 가열을 꼭 필요로 하지 않기 때문에 극히 간단하다. 또한, 제조된 졸은 안정하고 겔화없이 수일 동안 저장될 수 있다.
바람직하게는, 층의 두께는 구조화 전에 1 내지 15 ㎛이고 구조화 후 2 내지 30 ㎛이다(이는 또한 얇은 층 또는 필름을 칭할 수 있다)(물질은 적절하게는 특히 졸-겔 층의 경우 다시 나뉜다).
구조화에 덧붙여, 이러한 층은 또한 다른 특성 또는 기능성을 나타낼 수 있는데 예를 들어 유리하게는 소수성, 소유성(oleophobic) 또는 친수성 등일 수 있다.
본 발명에 따른 제품은 특히 쿡탑이지만 또한 예를 들어 기능성 또는 장식성 디스플레이를 나타내고 취급 및/또는 관리 작동에 도입되도록 의도된 유리-세라믹으로 만들어진 임의의 다른 제품일 수 있다.
유리-세라믹 제품/기판/플레이트(유리-세라믹으로 제조된 제품/기판/플레이트)는 정확하게 유리-세라믹으로 만들어진 제품/기판/플레이트 뿐만 아니라 특히 높은 온도에 내성이고/내성이거나 제로 또는 실질적으로 제로 팽창 계수(예를 들어, 예컨대 방사 열원과 함께 사용된 유리-세라믹 플레이트에 대해 15×10-7 K-1 미만)를 나타내는 동일한 응용을 위해 적절한 임의의 다른 유사한 물질로 이루어진 것을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 그러나, 바람직하게는, 이는 정확하게 유리-세라믹으로 만들어진 제품/기판/플레이트이다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 제품은, 지배적으로 또는 실제로 평평하고(특히 플레이트의 대각선의 0.1% 미만의, 바람직하게는 약 제로의 편향을 가짐), 위에서 나타낸 바와 같이 예를 들어 조리 표면 또는 가스 레인지에 도입된 쿡탑으로서 기능하도록 의도된 유리-세라믹 플레이트(기판)로 형성되고, 상기 표면 또는 가스 레인지는 부가적으로 가열 부재, 예컨대 방사선 또는 할로겐 열원 또는 인덕션 가열 부재를 포함한다.
상기 플레이트는 일반적으로 사용 위치에서 "상부" 면(가시적 면), 사용 위치에서 또 다른 "하부" 면(종종, 예를 들어 가스 레인지의 골조 또는 케이징에서 숨겨져 있음) 및 단면(또는 에지 또는 두께)을 나타낸다. 상부 면은 일반적으로 평평하고 매끄럽지만, 또한 (위에서 정의된 바와 같은 하나 이상의 대역에서 조도와 관련하여) 일반적으로 기능성인(신호를 보내는 목적을 갖거나 플레이트의 특정 용도를 위한) 적어도 하나의(또 다른) 요철 및/또는 움푹한 대역 및/또는 하나 이상의 개구부(예를 들어 만약 플레이트가 대기 가스 버너를 수용하도록 의도된 개구부를 도입한다면)를 나타낼 수 있고, 경우에 따라 본 발명에 따른 이들 대역 및 개구부 및 텍스쳐링된 대역 외에서, 표면의 변형이 일반적으로 수 nm 미만으로 남아있다. 하부 면은 일반적으로 매끄럽거나, 그의 기계적 강도를 증가시키고 통상적으로 압연에 의해 수득되는 (약 1 내지 몇 mm의) 버(burr)가 장착된다. 버의 경우, 인덱스 수지(index resin)가 하위 표면에 이를 매끄럽게 하기 위해 선택적으로 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 제품은 유리하게는 420 nm 초과의(및 780 nm 이하의) 가시 영역에 포함된 하나 이상의 파장에 대해 0.8% 내지 40%의 범위의 광 투과율(light transmittance) 및 0.1% 이상의 광학 투과율(optical transmittance)을 고유하게 갖는 임의의 유리-세라믹을 기본으로 한다. "고유하게"란 용어는 기판이 코팅(들) 없이 그 자체로 이러한 투과율을 갖는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 광 투과율은 D65 발광체를 사용하여 표준 ISO 9050:2003에 따라 측정되고, 직접 투과율 및 선택적으로 확산 투과율 모두를 고려할 때 총 투과율이고(가시 영역에서 통합된), 상기 측정은 전체를 이루는 구가 장착된 분광광도계를 사용하여 실행되고, 주어진 두께에서 상기 측정은 이어서 적절하게는 표준 ISO 9050:2003에 따라 4 mm의 참고 두께로 전환된다.
본 발명은 어둡고, 투명하거나 착색된 유리-세라믹 플레이트에 적절하다. 420 내지 480 nm의 범위 안에서 하나 이상의 파장에 대해 2.3% 내지 40% 범위의 광 투과율과 0.6% 이상의 광학 투과율을 갖는 플레이트의 경우, 유리-세라믹은 바람직하게는 본 발명에 따른 구조화된 코팅(일반적으로 손가락 자국을 방지할 목적으로 플레이트의 상부 면 상에 위치된)에 덧붙여 적절하게는 하나 이상의 부가적인 코팅의 형태(일반적으로 플레이트의 하부 면 상에 위치된)로, 관련된 아래 있는 부재들(특히 가열 수단)의 적어도 일부분을 차폐하도록 의도된 하나 이상의 차폐 수단을 나타낸다.
본 발명은 특히 450 nm보다 큰 가시 영역 안에서 하나 이상의 파장에 대해, 특히 0.8% 내지 5%의 가시 영역에서의 광 투과율 및 0.1%보다 큰 광학 투과율을 나타내는 어두운 플레이트(특히 CIE 표색계에서 L* 값이, 가시 영역에 걸쳐 상기 유리-세라믹의 투과 스펙트럼으로부터 계산했을 때, 70% 미만이 되도록 하는)에 유리하게 적용된다.
사용된 유리-세라믹은 예를 들어 다음의 구성요소를 포함하고/포함하거나 이하 중량%로 표현된 한계값 안에서, 다음 조성을 갖는 유리로부터 출발하는 세라믹화에 의해 수득된다: SiO2: 52 - 75%; Al2O3: 18 - 27%; Li2O: 2.5 - 5.5%; K2O: 0 - 3%; Na2O: 0 - 3%; ZnO: 0 - 3.5%; MgO: 0 - 3%; CaO: 0 - 2.5%; BaO: 0 - 3.5%; SrO: 0 - 2%; TiO2: 1.2 - 5.5%; ZrO2: 0 - 3%; P2O5: 0 - 8%. 또한 그린 글라스의 용융에 또는 유리-세라믹에 실행되는 후속적인 실투(devitrification)에 영향을 미치지 않는 필수적이지 않은 구성요소, 특히 착색제, 예컨대 산화바나듐 등을 1 중량% 이하로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 제품은 또한 에나멜, 도료 등을 기본으로 한, 다양한 기능성 및/또는 장식성 코팅을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판의 면들 중 하나는 장식용, 차폐용 또는 또 다른 기능(조명의 균일화 등)을 위한 에나멜 층을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 구조화된 층은 적절하게는 존재하는 다른 코팅 중 하나 이상(차폐용, 기능성 및/또는 장식용)을 적어도 부분적으로 덮을 수 있고/있거나 상기 코팅의 하나 및/또는 다른 것은 적절하게는 기판의 반대 면(특히 하부 면) 상에 발생할 수 있다.
마찬가지로, 본 발명에 따른 제품은 상기 언급된 구성요소 이외의 다른 구성요소 및/또는 층들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 조리 모듈일 경우, 상기 제품은 부가적인 기능성 또는 장식성 부재(프레임, 코넥터(들), 케이블(들), 제어 부재(들)) 등이 장착될 수 있다(또는 결합될 수 있다). 또한 하나 이상의 광원, 하나 이상의 도파관, 광원 또는 광원들에 의해 방출된 방사선의 추출을 위한 하나 이상의 수단(예를 들어 레이저 에칭, 에나멜로 프린팅, 화학적 공격(산 등) 또는 기계적 공격(샌드블라스팅 등) 등에 의해 수득된 첨가된 층 또는 확산 처리(들)), 하나 이상의 디스플레이 장치(디스플레이는 기판을 통해 보여짐) 등을 포함할 수 있다. 상기 제품은 또한 일반적으로, 관련된 가열 부재를 조절하고/조절하거나 작동시키기 위한 수단을 포함한다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 하나 이상의 제품을 포함하고(또는 이로 이루어지고) 적절하게는 하나 이상의 가열 부재, 예컨대 하나 이상의 방사선 또는 할로겐 부재 및/또는 하나 이상의 대기 가스 버너 및/또는 하나 이상의 인덕션 가열 수단을 포함하는, 고온에서 조리하고/조리하거나 유지하기 위한 가전용품(또는 장치)(예를 들어, 가스 레인지, 붙박이 조리 표면, 오븐 등)에 관한 것이다. 본 발명은 단지 하나의 플레이트를 포함하는 조리 기구 및 각각이 적절하게는 단일 열원 또는 다수의 열원을 갖는 몇 개의 플레이트를 포함하는 기구 모두를 포함한다. "열원"이란 용어는 조리 위치를 의미하는 것으로 이해된다. 본 발명은 또한, 그 조리 플레이트 또는 플레이트들이 몇 가지 유형의 열원을 포함하는(가스 열원, 방사선, 할로겐 또는 인덕션 열원) 하이브리드 조리 기구에 관한 것이다. 게다가, 본 발명은 가스 레인지 또는 조리 표면을 위한 플레이트 또는 조리 모듈의 제조 방법에 국한되지 않는다. 본 발명에 따라 제조된 제품은 또한 온도 변화에 매우 둔감해야 하는 다른 평평한 모듈 또는 플레이트일 수 있다.
본 발명은 또한 정의된 바와 같은 제품을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 이것은, 본 발명이 기판 상에, 더욱 구체적으로 기판의 표면에 퇴적된 구조화될 층 상에 의도하는 조도(2 내지 100 ㎛)를, 목표 조도의 윤곽에 맞게 성형된 패드 또는 마스크를 사용하여, 목표 조도(또는 선택된 특징적인 치수의 패턴)의 복사에 의해(또는 복제 또는 전사에 의해) 수득하는, 본 발명에 따른 제품의 제조 방법을 개발하였기 때문이다. 본 발명에 따른 방법은 의도하는 치수(2 ㎛ 내지 100 ㎛)를 갖는 패턴이, 유리-세라믹 기판 상에 적용된 구조화될 층으로 효과적으로 전사될 수 있게 하고, 나중에 명확히 설명하겠지만, 심지어 다른 기능성 또는 심미적 치수를 나타내는 조도의 전사까지 일반화될 수 있다.
참고로, 유리-세라믹 플레이트의 제조는 일반적으로 다음과 같이 실행된다: 유리-세라믹을 형성하기 위해 선택된 조성을 갖는 유리를 용융로 안에서 용융시키고, 이어서 상기 용융된 유리를, 용융 유리가 압연 롤 사이를 통과하도록 함으로써 표준 리본 또는 시트로 압연하고 상기 유리 리본을 의도하는 치수로 절단한다. 이렇게 절단된 플레이트를 후속적으로 자체 공지된 방식으로 세라믹화하되, 이러한 세라믹화는 상기 유리를, 그의 팽창 계수가 제로 또는 사실상 제로이고 700℃ 이하의 범위일 수 있는 열 충격을 견디는 "유리-세라믹"으로 공지된 다결정성 물질로 전환하기 위해 선택된 열적 프로파일에 따라 플레이트를 굽는 것으로 이루어진다. 세라믹화는 일반적으로 온도가 점차적으로 핵형성 범위까지, 일반적으로 유리의 변형의 범위 가까이에 위치하는 범위까지 증가하는 단계, 몇 분 간격으로 핵형성을 통과하는 단계, 세라믹화 정지상의 온도까지 온도의 점차적으로 추가 상승, 수 분 동안 세라믹화 정지상의 온도 유지 및 이어서 주변 온도까지 신속하게 냉각하는 것을 포함한다. 적절하게는, 상기 방법은 또한 예를 들어 물 분출을 사용하는 절단 작업(일반적으로 세라믹화 전), 절단 휠(cutting wheel) 등을 사용하는 기계적 마킹, 이어서 패셔닝(fashioning) 작업(분쇄, 개선(beveling) 등)을 포함한다.
본 발명에 따른 방법에서, 변형될 수 있는(또는 구조화될 수 있는) 층을 유리-세라믹 기판 상에(층의 유형에 따라 상기 기판을 수득할 수 있게 만드는 전구체 유리(또는 그린 글라스)의 세라믹화 후 또는 선택적으로 전에) 퇴적하고, 이어서 나중에 명확히 설명하겠지만, 의도하는 조도(또는 목표 조도)의 윤곽으로 미리 성형된 패드 또는 마스크의 구조화된 면을 변형될 수 있는 층에 적용하면, 상기 조도가, 특히 고온 조건과 압력 하에 구조화될 수 있는(또는 변형될 수 있는) 상기 층 상으로 전사된다(또는 특히 고온 조건 및 압력 하에 복사된다).
선택된 윤곽으로 상기 마스크를 형성하고 이어서 변형될 수 있는 층 상에 복사하여 본 발명에 따른 기판 상에 원하는 조도를 수득할 수 있게 한다. 대략 몇 마이크로미터의 깊이를 갖는 이러한 조도는 사실상 유리-세라믹의 분야에서 더 큰 치수의 요철에 대해 사용된 다른 형상화 방법, 예컨대 압연에 의해 수득될 수 없다. 수 밀리미터의 요철을 수득하게 할 수 있는 다른 방법, 예컨대 레이저 에칭 또는 화학적 공격은 본 발명에 따른 제품을 수득하기에 적절하지 않고, 마찬가지로 리소그래픽 기술(전자용품에 사용된)과 같이 다른 분야로부터 방법은, 그의 높은 비용, 그의 더딤, 그의 복잡성(몇 가지 단계) 등에 기인하여 유리-세라믹 및 대량 제품의 제작을 위해 적절하지 않다.
위에서 지시한 바와 같이, 변형될 수 있는 층은 유리하게는 (유리 전이 온도 위의) 특정 온도 하에 점성/변형가능한 상태로 돌아갈 수 있고 본 발명에 따라 원하는 대로 구조화될 수 있는 졸-겔 층이다. 위에서 언급한 바와 같이, 이러한 층은, 적절하게는 어느 정도의 가요성을 보유할 수 있게 하는 비반응성 유기 기를 갖는, 예를 들어 Si, Ti, Zr, W, Sb, Hf, Ta, V, Mg, Al, Mn, Co, Ni, Sn, Zn 또는 Ce로부터 선택된 하나 이상의 금속의 알콕시드(들) 및/또는 할로겐화물(들)을 기본으로 한 가수분해된 졸의 층이다.
기판 상에 이러한 층의 퇴적은 특히 액체 경로에 의한(특히 졸의 퇴적에 의한) 상이한 방법들, 예컨대 졸을 원심분리함으로써 퇴적(스핀 코팅), 졸에 딥핑함으로써 퇴적(딥 코팅) 또는 졸을 분사함(분사 코팅), 이어서 적절하게는, 스크래이핑(scraping), 브러싱(brushing), 가열 등에 의해 액적의 퍼짐에 의해 실행될 수 있거나, 또는 층상 코팅에 의해 실행될 수 있다(기판 상에 움직이는 개구부를 사용하는 졸의 퇴적). 상기 퇴적 후 적절하게는, 용매를 증발시키고 상기 층을 그의 후속적인 구조화를 겪는 능력을 없애지 않고 정착시키기 위해, 졸을 건조하는 단계가 따를 수 있다 (특히 100℃ 미만). 층이 공정 동안 여전히 변형가능하도록 졸-겔 용액의 제조를 위한 조건을 조절하는 것이 중요하다(예를 들어, 층이 비가역적으로 중합하게 할 수 있는 임의의 가열을 피할 필요가 있다). 상기 퇴적은 기판의 일부에 걸쳐 (예를 들어 제어 패널 상에 걸쳐) 또는 특히 면 전체 상에 걸쳐 실행될 수 있다.
본 발명에 따르면, 목표 조도는 유리하게는 또 다른 표면 또는 또 다른 생성물 상에 존재하는 기존의 조도로부터 수득된다.
견고하고 가요성인 물질, 특히 탄성중합체 유형의 중합체 물질, 예를 들어 PDMS(폴리디메틸실록산) 또는 VDMS(비닐디메틸실록산), 또는 EVA(비닐 아세테이트/에틸렌) 또는 에폭시 또는 공중합체를 기준으로 한 마스크(또는 패드)를 유리하게 사용하고, 이러한 물질은 선택적으로 표면-처리되어(예를 들어 플루오로실란 및/또는 TMCS(트리클로로메틸실록산)의 층으로) 논-스틱 표면(이러한 논-스틱 층은 두께에서 몇 나노미터를 초과하지 않고 따라서 마스크의 공동을 충전함으로써 패턴을 변형시키지 않고, 이러한 층은 특히 마스크를 수 차례 사용할 수 있게 한다)을 발달시키고, 가요성 마스크의 사용은 기판의 표면에 계속 붙어 있는 장점, 구조화될 층과 접착성을 확립하기 위해 요구된 압력을 최소화하는 장점, 그의 제조 동안 의도하는 표면 조도에 부합할 수 있는 장점을 나타낸다. 이러한 마스크(특히 PDMS로 제조됨)는 또한 경질 몰드(예를 들어 규소 또는 니켈로 만들어짐)와 비교해서, 가능한 용매가 더욱 잘 증발되는 졸-겔 축합의 역학을 증가시키는 장점을 나타낸다.
예를 들어, 마스크는 중합체 물질 또는 그의 전구체를 적용함으로써, 또는 중합체 물질 또는 그의 전구체를 목표 조도를 나타내는 고체 표면 상에 부어 넣음으로써 그리고 이어서 마스크를, 적절하게는, 냉각시키고, 가열하고(예를 들어 80℃ 이하) 및/또는 가교결합함으로써 정착시켜 원하는 경화 프로파일을 갖는 마스크를 수득함으로써 수득된다. 특히, 액체 중합체는 그의 융점 또는 그의 유리 전이 온도보다 높게 올라가고 이어서 냉각될 수 있거나, 또는 중합체로 이루어진 마스크는 주변 온도에서 함께 반응하는(그리고 이어서 경화되는) 2개의 단량체를 혼합하고 부어 넣음으로써, 또는 가열함으로써 달성될 수 있거나, 또는 중합체 필름은 목표 표면에 적용될 수 있고 이어서 그의 융점 또는 그의 유리 전이 온도보다 높게 가열되고 가압되어, 이어서 냉각 등에 의해 경화될 수 있다.
사용된 목표 조도 표면은 기존의 물체의 임의의 표면일 수 있거나, 예를 들어 롤 상에서 샌드블라스팅에 의해 생성된 표면일 수 있고 미리 플라스틱 필름 상에 압연에 의해 프린팅될 수 있다 (탄성중합체 패드에 덧붙여). 상기 방법은 특히 롤-투-롤에 의해 생성된 텍스쳐링된 중합체 시트에 의해 형성된 저렴한 마스크의 사용과 양립가능하다. 따라서 이러한 목표를 위해 금속 또는 복합 몰드 또는 다른 비싼 장치를 제조할 필요 없이 본 발명에 따른 제품을 위해 원하는 치수를 갖는 임의의 거친 표면을 복사할 수 있다. 본 발명에 따른 방법은 또한, 원하는 기능 또는 원하는 심미적 품질을 간단하게 그리고 비싼 장치를 투자하지 않으면서 부여하기 위해 적절한 표면을 복사함으로써 기능화하고/기능화하거나 유리-세라믹 상에 특정의 심미적 외관을 부여하는 장점으로 사용될 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 방법은 본 발명에 따른 원하는 제품을 수득하게 할 뿐만 아니라, 넓게는 상이한 기능성 및/또는 심미적 조도를 나타내는, 특히 100 ㎛ 미만의 조도를 나타내는 (즉, 100 ㎛ 미만의 특징적인 치수를 갖는) 다른 유리-세라믹 제품을 수득하게 할 수 있다.
마스크 상에 생성된 패턴은 일반적으로 복사될 패턴 또는 복사될 패턴의 일부의 네가티브(negative)이다. 최종 패턴은, 적절하게는, 몇 가지 마스크(동일하거나 상이한)로 또는 몇 가지 경로에 의해 형성할 수 있다. 또한 크기가 큰 마스크를 형성하기 위해 크기가 작은 몇 가지 서브-마스크를 사용할 수 있고, 이는 그의 제조를 촉진시키고 더욱 많은 가요성을 부여한다 (필요하다면, 마모, 손상 등의 경우 마스크 중 하나를 바꿈). 유리-세라믹 상에 퇴적된 층의 표면은 또한 바람직하게는 연속적으로 유사하거나 구별될 수 있는 마스크를 사용하여 여러 번 구조화될 수 있다. 상기 마스크는 또한 그 크기, 그 거리 등에 의해 구별되는 패턴을 갖는 몇 가지 대역을 나타낼 수 있다. 이미 상기 지시한 바와 같이, 수득된 패턴은 완벽한 기하학적 모양을 나타내지 않을 수 있다. 예각(sharp-angled) 패턴의 경우, 패턴은 또한 적절하게는 요구되는 성능을 해하지 않으면서 둥글게 될 수 있다.
마스크는, 예를 들어, 층을 구조화하기 위해 평평하게 사용되거나(이어서 적절하게는 평평한 프레스와 함께 결합됨) 또는 곡선형으로 사용되고/사용되거나 회전 수단과 결합될 수 있다(예를 들어 실린더 등).
유리-세라믹 상에 퇴적된 구조화될 수 있는 층의 구조화(또는 그 위에 패턴의 복사)는, 고온 조건 하에 압력을 분출하면서 구조화된 마스크와의 접촉에 의한 점탄성 변형에 의해, 그리고 선택적으로 구조화된 가요성 마스크의 모세관 충전에 의해, 마스크의 적용으로 실행된다. 구조화는, 일반적으로 구조화 온도가 높아질수록 짧아지는 관련된 구조화 시간으로(일반적으로 2 시간 이하, 바람직하게는 1 시간 이하, 더욱 바람직하게는 여전히 30분 이하) 구조화의 내열성을 보장하는 충분한 축합 임계값에 적절한 온도 범위에서 실행된다.
구조화는 마스크가 층에 박히는 순간으로부터 시작하여 마스크의 회수로 끝나며, 고온 조건 하에 적용되고 회수하든지 또는 상기 층 상에 남은 마스크의 온도를 내린 후 실시한다.
구조화 동안 가열(외부 가열 및/또는 패드 자체의 가열)은 적외선 또는 할로겐 램프에 의해 또는 가열된 유체 또는 전열선 등에 의해 실행될 수 있다. 이러한 가열(열적, 방사선 등)은 접촉 상의 일부분에 걸쳐 유지될 수 있거나, 또는 생성물을 보강하기 위해 끊어지고, 실제로 심지어 가역(냉각)될 수 있다. 에너지 비용 및/또는 중합체로 제조된 패드 또는 마스크의 변형을 제한하기 위해, 200℃ 이하의, 실제로 180℃ 이하의 구조화 온도가 바람직할 수 있다. 예를 들어, 구조화가 10분 내지 30분 동안 100℃ 내지 130℃의 온도에서 실행될 수 있거나, 더 짧은 시간 동안 (예를 들어 10분 이하의) 약간 더 높은 온도에서(특히 150℃ 내지 180℃에서) 실행될 수 있다. 동시에, 패드는 프린팅을 촉진시키기 위해 일반적으로 그 자체로 상기 층과 접촉하게 된 후 가열된다.
구조화 동안, 압력이, 예를 들어 5 bar 미만, 바람직하게는 2 bar 미만의 압력이 또한 일반적으로 적용된다. 특히 유리하게는 기판에 대해 마스크 또는 패드를 압축하기 위해 가압된 유체가 사용될 수 있고, 이는 기계적 가압을 사용하여 준수되는 한계를 벗어나게 할 수 있다 (예컨대, 압력에서 변화를 유도할 수 있는 평평도에서의 결함은 전사된 패턴의 깊이에서 변화를 유도한다). 이러한 가압된 유체는 가압된 챔버, 유체의 압력을 재전사하는 가요성 멤브레인, 또는 접촉 표면을 따라 위치된 개구부를 통해 가압된 유체의 스트림 등을 사용하여 적용될 수 있다.
예를 들어 층 및 마스크로 코팅된 기판을 불투과성 물질로 제조된 랩핑(wrapping) 안으로 도입하고, 상기 조립체를 밀폐 챔버 안에 두고, 공기를 챔버(예를 들어 5 mbar 이하의 압력까지 내림)로부터 빼내고, 공기를 챔버 안으로 재도입하기 전에 상기 랩핑을 밀봉하고, 상기 밀봉된 랩핑 및 그의 내용물을 오토클레이브 안으로 도입하고, 고온(예를 들어 25 내지 200℃) 조건 하에 압력(예를 들어 0.5 내지 8 bar)을 15분 내지 몇 시간 동안 도입하고 이어서 랩핑을 열고 수득된 구조화된 기판과 마스크를 분리할 수 있고, 상기 공기의 밀봉과 배기는 압력이 유체로부터 패드까지 전달되도록 하기 위해 필요하다. 적절하게는, 마스크의 텍스쳐링된 면은 공기에 투과성이고, 따라서 밀봉 동안 코팅된 기판과 마스크 사이에 공기 방울이 붙잡히지 않게 한다. 이어서 오토클레이브가 적절하게는 단순한 스토브 사용에 의해 대체될 수 있다.
인자(온도, 압력)는 변형가능한 층의 속성의 함수로서 조정될 수 있고, 마스크를 변형될 수 있는 층에 대해 압축하는 동시에 상기 층이 변형되지 않도록 하기 위해 가교결합하는 것이 목표이다. 이러한 방식으로, 패드의 표면에 새겨진 패턴을 기판의 표면에 퇴적된 층에서 찍어 누르고 경화시킨다. 오토클레이브에서 온도는 적절하게는 마스크의 중합체 물질의 유리 전이 온도보다 큰 온도 및 이어서 작은 온도로 연속적으로 유도될 수 있거나 그 반대도 마찬가지여서 마스크의 기계적 거동을 정확하게 조절하고 마스크와 코팅된 기판 사이에 접촉을 최적화할 수 있다.
따라서 구조화는 유리하게는 층의 퇴적 후 신속하게 실행되고(몇 분 내지 수 십분) 퇴적 후 나란히 실행될 수 있다. 이러한 퇴적은 세라믹화 전후에 실행될 수 있었고 바람직하게는 세라믹화 후 실행된다.
구조화 후, 구조화된 층을 밀집화하고 상기 층을 경화하기(정착시키기) 위해, 그리고 적절하게는 예를 들어 400℃보다 큰 온도에서 유기 기(들)를 제거하기 위해, 열 처리 또는 자외선에 의한 처리(특히 층이 자외선 하에 중합될 수 있는 기를 포함하는 경우)의 단계가 뒤따를 수 있다. 이러한 층은 또한 추가의 열 처리에 도입되어 그를 결정화하고 그의 기계적 성질을 향상시키고 그의 표면의 친수성/소수성 성질 등을 변화시킬 수 있다.
균열없이 그리고 타켓의 출발 치수의 양호한 보전, 및 따라서 양호한 기계적 강도를 갖는 구조화된 층(예를 들어 실리카 층)(특히 무기 층)이 이렇게 수득된다. 상기 방법은, 원하는 성능에 해를 입히지 않는 텍스쳐링 결함에 대한 내성으로, 대략 몇 마이크로미터의 패턴의 특징적인 치수를 달성하는 것을 가능하게 만든다. 오래 지속되고 신속하게 제조되는 구조화된 생성물을 수득하게 할 수 있고, 요건에 따라 더 크거나 더 작은 표면적에 걸쳐 깊이가 완전히 균일한 텍스쳐링을 갖는 것이 가능하다.
구조화 후, 생성물은 또한 상기 언급한 바와 같이, 패셔닝을 포함한 다양한 유리제조 변형에 도입될 수 있다. 상기 방법은 큰-체적 및/또는 대규모 생성물의 제조에 적절하다. 이는 용이하게 자동화되고 생성물의 다른 변형과 결합될 수 있다. 이는 특별한 설비를 필요로 하지 않고 유리-세라믹 산업에 통상 사용되는 장치와 양립가능하다. 마스크가 공정 동안 파괴되지 않는 한 여러 번 재사용될 수 있다.
상기 방법은 이용가능한 유리-세라믹 생성물의 범위를 넓게 만들 수 있고, 적절하게는, 손가락 자국을 방지하고/방지하거나 적절하게는, 유리-세라믹의 표면 상에 구체적인 심미적 외관을 부여할 수 있는 원하는 효과 이외의 다른 목적을 갖는 패턴을 적용하게 할 수 있고, 구조화와 관련된 기능 및 성질은 특히 특징적 치수, 예컨대 패턴의 높이, 폭 및/또는 패턴간 거리에 의존한다.
본 발명은 또한 상기 설명한 바와 같은 방법에 의해 수득된 유리-세라믹 기판(구조화된 층을 갖는)을 포함하는 제품을 포함한다.
본 발명에 따른 제품, 특히 플레이트는 특히 가스 레인지를 위한 쿡탑의 새로운 범위 또는 조리 표면을 제조하는 장점으로 사용될 수 있고 또한 오븐의 벽 부재 또는 벽(예를 들어 도어 또는 도어의 일부) 등을 제조하는 장점으로 사용될 수 있다.
다른 유리한 특징 및 상세한 설명은, 본 발명에 따른 방법의 단계를 측면에서 도식적으로 나타내는 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 비제한적인 실시양태의 설명으로부터 도출될 것이다.
본 발명에 따른 제품의 이러한 실시양태에서, 해당 제품(1)은 유리-세라믹 플레이트(기판)(2) 및 손가락 자국을 방지하는 효과가 의도되는 디스플레이 대역(3)을 포함한 평평한 조리 모듈이고, 이러한 플레이트는 예를 들어 매끄러운 상부 면 및 매끄러운 하부 면(이러한 면에는 또한 버가 제공될 수 있다) 및 4 mm의 두께를 나타낸다.
제1 단계에서, 의도하는 프로파일을 나타내는, PDMS(폴리디메틸실록산)로 만들어진 가요성 마스크(4)가 제조된다.
본 예에서 이러한 마스크는 쌩-고벵 글라스 프랑스(Saint-Gobain Glass France)에 의해 판매되는 사티노보(Satinovo) 브랜드의 유리의 거친 표면(목표 조도)(6) 상에 액체 PDMS(5)를 부어서 수득된다(단계 (a)). 2시간 동안 80℃에서 고형화하고 분리한 후, PDMS 마스크를 논-스틱(non-stick) 표면을 발전시키기 위해 TMCS(트리클로로메틸실록산)의 화학적 증착에 의해 처리한다(즉시 사용할 수 있는 마스크가 이렇게 단계 (b)에서 수득되고, 원하는 목표 조도의 네가티브를 나타낸다).
동시에, 졸-겔 박층 (또는 필름)(7)을 산성 매질에서 가수분해된 MTEOS(메틸트리에톡시실란) 졸로부터 제조한다. 졸을 예를 들어 45/55 중량비에 따른 메틸트리에톡시실란/아세트산 혼합물로부터 제조한다. 후속적으로 상기 용액을 12 시간 동안 주변 온도에서 교반하면서 방치한다. 에톡시 기의 완전한 가수분해 후, 1 내지 5 ㎛의 두께를 갖는 필름을 유리-세라믹 기판 상에 원심분리하여 코팅한다.
PDMS 마스크를 후속적으로 예를 들어 저압(1.5 bar 미만)에서 졸-겔 층(단계 (c))에 적용하고, 공동은 모세관 작용, 가열 및 압력에 의해 충전된다(단계 (d)). MTEOS의 낮은 점도는 마스크의 공동의 충전을 촉진하고 또한 연속적인 어닐링의 응력을 감소시킨다. 상기 마스크를 유리하게는 졸-겔 층과 접촉한 후 30분의 시간 동안 110℃의 온도에서 가열한다 (3분 내지 7분의 상기 온도까지 올라가기 위한 시간, 구조화는 이러한 상승이 빨라짐에 따라 빨라진다).
온도를 주변 온도까지 점신적으로 내린 후, 마스크 및 구조화된 생성물을 분리한다(단계 (e)). 상기 마스크를 또한 고온, 예를 들어 80℃ 하에 제거할 수 있다.
생성된 조도(8)는 다음의 특징적인 치수를 나타낸다(예를 들어, 광학 조면계에 의해 측정됨, 예컨대 지고(Zygo)에 의해 참조 뉴뷰(New View) 하에 시판되는 것, 또는 그 밖에 기계적 또는 접촉 조면계 등에 의해 측정됨): 이는 10 내지 13 ㎛의 최대 높이 H 및 30 내지 50 ㎛의 폭 W/길이 L, 이러한 실시양태에서 0 (또는 0에 가까운)인 블록 사이의 간격을 갖는 대략 피라미드 형상의 블록의 네트워크이다.
패턴은 몇 제곱 센티미터에 걸쳐(대략 20㎝×20㎝) 우수한 균일성으로 프린팅되고 마스크에 의해 전사된 목표 조도(출발 사티노보 유리의 목표 조도)의 처음 크기를 확실히한다.
구조화된 MTEOS 층의 열 처리는 상기 네트워크를 밀집화하고 메틸(CH3) 기의 완전한 산화 및 완전한 분해를 수득하기 위해 오븐 안에서 발생한다. 패턴의 보존은 구조화 후 필름의 축합의 수준에 달려 있다. 충분한 수준의 축합으로, 코팅은 충분하게 가교결합되어 가열 상 동안 "고체"로 남아 있는다(반면 축합의 정도가 너무 낮으면 온도의 영향 아래 재유동화할 수 있다). 이러한 축합의 정도가 온도에 따라 증가하기 때문에, 온도가 더 높을수록 축합 임계값에 도달하기까지에 필요한 시간은 더 짧다. 이러한 실시예에서, 열 처리는 2시간 동안 대략 500℃에서 실행된다. 구조적 특성은 열 처리 후 보유되고 순수한 실리카의 구조화된 코팅이 수득된다. 패턴은 시간이 지남에 따라 안정하고 통상적인 용매에 의해 손상을 입지 않는다.
구조화 전, 하나 이상의 다른 단계가, 예를 들어 아래 층(들)의 퇴적, 및 심지어 추가의 상류의, 유리-세라믹 기판의 형성이 바람직하게는 계속해서 제공될 수 있었을 것이다. 또한 구조화에 이어서 제2 구조화 및/또는 다른 단계가 실행될 수 있다.
본 발명은 특히 손가락 자국을 방지하는 성질을 나타내는 유리-세라믹 쿡탑의 제조에 적절하다.

Claims (13)

  1. 하나 이상의 유리-세라믹 기판을 포함하는 제품이며,
    상기 기판은, 적어도 하나의 대역에서 표면 조도(roughness)를 형성하는 패턴의 특징적인 치수들이 2 내지 100 ㎛이 되도록 하는 표면 조도를 나타내고,
    상기 특징적인 치수들은, 상기 패턴의 높이, 상기 패턴의 거친 표면 상에서돌출부의 가장 큰 치수, 및 상기 가장 큰 치수의 방향에 수직인 방향에 있어서 상기 패턴의 거친 표면 상에서 돌출부의 치수인,
    하나 이상의 유리-세라믹 기판을 포함하는 제품.
  2. 제1항에 있어서, 조도가 패턴, 또는 기하학적 패턴의 네트워크로 형성되고, 패턴 각각의 가장 큰 종단면의 둘레가, 하나의 직경이 2 ㎛이고 다른 하나의 직경이 100 ㎛인 2개의 동심원 사이에 속하는 것을 특징으로 하는 제품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 패턴의 높이 H가 2 내지 50 ㎛이고 패턴 각각의 사이에 간격(들)이 50 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 제품.
  4. 제1항에 있어서, 패턴이 각각 2 내지 15 ㎛, 또는 2 내지 10 ㎛의 높이, 길이 및 폭을 갖는 정사각형 또는 직사각형의 종단면 및/또는 횡단면, 및 50 ㎛ 이하, 또는 1 내지 50 ㎛, 또는 30 ㎛ 미만의 간격을 갖고/갖거나, 패턴이 20 ㎛ 미만의 높이를 갖는 삼각형의 횡단면 또는 피라미드 형상을 유발하는 횡단면 및 30 ㎛ 미만의 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 제품.
  5. 제1항에 있어서, 기판이 적어도 하나의 면의 적어도 하나의 대역에서 상기 조도를 나타내는 하나 이상의 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 제품.
  6. 제5항에 있어서, 상기 조도를 나타내는 상기 하나 이상의 층이 졸-겔 층인 것을 특징으로 하는 제품.
  7. 고온에서 조리하고/조리하거나 유지하기 위한 제1항 또는 제2항에 기재된 제품, 또는 제1항 또는 제2항에 기재된 제품을 포함하고 하나 이상의 가열 부재를 포함하는 장치.
  8. 유리-세라믹 기판 상에 퇴적된 층 상에 목표 조도의 윤곽에 맞게 성형된 패드 또는 마스크를 사용하여 상기 목표 조도를 복제하는, 제1항 또는 제2항에 기재된 제품의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 변형될 수 있는 층이 유리-세라믹 기판 상에 퇴적되고, 이어서 목표 조도의 윤곽으로 미리 성형된, 패드 또는 마스크의 구조화된 면이 상기 층에 적용되고, 상기 조도가 상기 변형될 수 있는 층 상으로 전사되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 변형될 수 있는 층이 졸-겔 층이고, 마스크의 텍스쳐링된(textured) 면의 물질이 탄성중합체 유형의 중합체인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제8항에 있어서, 중합체 물질 또는 그의 전구체를 목표 조도를 나타내는 표면 상에 도포하거나 부어 넣고, 이어서 냉각, 가열 및/또는 가교결합에 의해 마스크를 정착(fix)시킴으로써 마스크를 수득하여, 원하는 경화 프로파일을 갖는 탄성중합체로 만들어진 마스크를 수득하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제8항에 있어서, 구조화된 층을 치밀화 및/또는 정착시키기 위한 후속적인 열 처리 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 100 ㎛ 미만의 조도를 나타내는 것을 특징으로 하는, 제8항에 기재된 방법에 의해 수득된 유리-세라믹 제품.
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