KR102468626B1 - 하나 이상의 기능성 장식 층을 포함하는 논스틱 코팅 및 그러한 코팅이 제공된 물품 - Google Patents

하나 이상의 기능성 장식 층을 포함하는 논스틱 코팅 및 그러한 코팅이 제공된 물품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하나 이상의 기능성 장식 층을 포함하는 논스틱 코팅에 관한 것으로서, 장식 층은 코팅이 부분적 또는 전체적으로 0℃ 내지 40℃의 저온과 80℃ 내지 400℃의 고온 사이의 온도 변화에 노출될 때, 광학적 특성 및/또는 비색(colorimetric) 특성의 가역적 변화를 수반하는 안료 조성물을 포함한다. 또한, 본 발명에 따르면, 안료 조성물은 입자 형태의 하나 이상의 화학식 Y(3-x)MxFe(5-y)QyO12의 화합물을 포함하고, 상기 화학식 중 M은 란탄족, 알칼리 금속, 알칼리 토금속 및 산화도(DO)가 +3인 준금속으로 이루어진 군으로부터 선택되고, Q는 란탄족, DO가 +4인 비금속, DO가 +3 또는 +4인 금속, DO가 +2 또는 +4인 전이 금속, 알칼리 토금속 및 알칼리 금속으로 이루어진 군으로부터 선택되며, x는 0 내지 0.3이고 y는 0 내지 3이다.

Description

하나 이상의 기능성 장식 층을 포함하는 논스틱 코팅 및 그러한 코팅이 제공된 물품{NON-STICK COATING COMPRISING AT LEAST ONE FUNCTIONAL DECORATIVE LAYER AND ITEM PROVIDED WITH SUCH A COATING}
본 발명은 일반적으로 하나 이상의 기능성 장식 층을 포함하는 논스틱(non-stick) 코팅뿐만 아니라, 그러한 코팅을 포함하는 물품에 관한 것이다.
본 발명의 목적상, "기능성 장식"이라는 용어는 물품 사용 중에 그의 사용자를 안내하는 장식을 의미한다.
관련 분야는, 다른 무엇보다도, 조리 도구 분야이지만, 본 발명은 또한 다리미 밑판, 머리 인두의 열판, 또는 심지어 가전제품의 덮개와 같은, 임의의 다른 유형의 표면에도 관련될 수 있다.
본 발명의 범위 내에 사용될 수 있는 조리 도구의 예시는 프라이팬, 소테 팬(saute pan), 스튜 냄비, 웍(wok), 크레페 팬, 스톡포트(stockpot), 수프 냄비, 더치 오븐(Dutch oven), 계란 조리 용구 및 그릴 팬을 포함한다.
그러한 물품의 사용자는 사용하는 동안 상기 물품이 가열될 때 물품의 온도 변화를 알 수 있어야 한다. 조리 도구의 경우, 음식이 조리되는 동안 적절한 온도 조절은 건강 및 향미 목적(예를 들면, 그릴 또는 프라이팬에서 스테이크를 구울 때)에 필요할 뿐만 아니라, 조리 도구의 코팅을 약화시키는 주기적인 과열을 제한하기 위해 필요하다. 덜 과열된 재료는 수명이 길어질 것이다. 저온에서 조리한 음식은 더 건강한 감각 특성(organoleptic characteristics)을 가질 것이다. 또한, 필요한 온도에서만 조리하면 소비되는 에너지를 제한시키고 따라서 환경에 미치는 영향을 줄인다.
선행 특허 문헌 FR 1388029는 온도에 따라 색상이 가역적으로 변하는 감열체로 이루어진 온도 표시기가 제공된 조리 기구를 기재하며, 이 온도 표시기는 특히 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로 만들어진 논스틱 코팅으로 제조된다. 열 안정성 안료(주어진 온도 범위 내에서 온도가 상승할 때, 아주 약간의 색상 변화가 있는, 또는 심지어 색상 변화가 없는 무기 또는 유기 화합물)를 또한 표시기로서 조리 기구에 포함시켜, 온도 표시기의 상대적 색상 변화, 즉 온도 변화를 가늠할 수 있다. 그러나, 열 안정성 안료와 감열성 안료의 단순한 조합으로는 온도 변화를 분명하게 파악할 수 없다.
이들 문제점을 개선하기 위해, 특허 문헌 EP 1121576에 기술된 것과 같이, 열변색성 안료(thermochromic pigment) 기반의 온도 표시기가 개발되었다. 이러한 온도 표시기는 페릴렌 레드(perylene red)와 스피넬 블랙(spinel black)의 혼합물을 포함하는, 하나는 온도 상승에 따라 어두워지는 철 산화물 유형의 열변색성 안료에 기반하고 다른 하나는 온도 상승에 따라 아주 약간 밝아지는 열변색성 안료에 기반하는 적어도 두 개의 패턴을 포함하는 장식이다. 그로 인해, 미리 결정된 온도(160℃ 내지 220℃ 사이로 설정될 수 있음)에서, 두 패턴의 색상은 더 이상 서로 구별할 수 없으며, 이는 미리 결정된 온도에 도달한 때를 식별할 수 있게 하는 한 방법이다.
장식의 인접한 영역에서 이들 열변색성 안료의 동시적 사용은 가열 물품의 조리 표면의 온도 변화의 시각적 인식을 효과적으로 개선하는 것을 가능하게 한다. 그러나, 이러한 유형의 열 표시기는 두 영역이 각각 실온에서 유사한 색 값을 갖는 적색이기 때문에, 사용자가 일견에 식별하기가 여전히 어렵다. 또한, 패턴 색상 사이의 식별성 부족은 열 진폭(heat amplitude)이 적어도 50℃인 영역에서 발생한다. 이 때문에 온도 변화를 읽고 가늠하는 것은 특히 특별한 훈련을 받지 않은 사용자들에게 쉽지 않다. 따라서, 사용자는 이러한 온도 표시기가 제공하는 정보를 무시하는 경향이 있다.
따라서, 색상이 있는 온도 표시기의 경우에는, 예를 들어 명확히 상이한 색상(예를 들어, 녹색에서 적색으로 바뀜)을 나타냄으로써, 온도 변화에 따라 색상 및/또는 광학적 특성이 명확히 달라지는 온도 표시기를 제공할 수 있다면 이점이 될 것이다.
이러한 유형의 안료는 특허 문헌 FR 2891844에 기술되어 있는데, 구리 몰리브데넘 텅스텐(CuMoW) 산화물은 온도 변화의 영향 하에서 및/또는 적어도 105 Pa의 압력과 같은 기계적 응력의 영향 하에서, 가역적인 색상 변화를 나타냈다. 그러나, 상 변화의 결과로서 색상이 변하는 이들 산화물은, 주기성(cyclability)에 특히 민감하다. 따라서, 최대 5 사이클 이후, 저온에서 녹색을 나타내는 준안정 알파 상으로 더 이상 되돌릴 수 없다. 따라서 색상이 있는 온도 표시기로서 이러한 안료 사용의 이점은, 요리와 같은 반복 사용에서는 사실상 존재하지 않는다.
종래 기술의 기능성 코팅의 문제점을 개선하기 위해, 본 발명은 기능성 장식 층을 하나 이상 포함하는 논스틱 코팅을 사용자에게 제공하여, 해당 코팅이 도포된 물품의 사용자를 돕고 안내할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
보다 구체적으로는, 본 발명의 목적은, 하나 이상의 기능성 장식 층을 포함하는 논스틱 코팅으로서,
장식 층은 코팅이 부분적 또는 전체적으로 0℃ 내지 40℃의 저온과 80℃ 내지 400℃의 고온 사이의 온도 변화에 노출될 때, 광학적 특성 및/또는 비색(colorimetric) 특성의 가역적 변화를 수반하는 안료 조성물을 포함하고,
안료 조성물은 입자 형태로 이루어진, 다음 화학식 Ⅰ의 하나 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 논스틱 코팅이다:
<화학식 Ⅰ>
Y(3-x)MxFe(5-y)QyO12
식 중, M은 란탄족, 알칼리 금속, 알칼리 토금속 및 산화도가 +3인 준금속으로 이루어진 군으로부터 선택되고;
Q는 란탄족, 산화도가 +4인 비금속, 산화도가 +3 또는 +4인 금속, 산화도가 +2 또는 +4인 전이 금속, 알칼리 토금속 및 알칼리 금속으로 이루어진 군으로부터 선택되고;
x는 0 내지 0.3이고;
y는 0 내지 3이다.
바람직하게는, M은 La, Ce, Ca 및 Sr 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되고, Q는 Si, Al, Ga, Ge, Ti, Cr, Ca, Sr 및 La 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
바람직하게는, 화학식 Ⅰ의 화합물은 가넷형(garnet-type) 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 목적상, "가넷 구조를 가진 화합물"이란 용어는, 각각 12, 6(팔면체 배위) 및 4(사면체 배위)의 배위 자리(coordination site)를 차지하는 X, T 및 K 양이온으로 구성된 일반 화학식 X3T2K3O12의 화합물을 의미한다:
- X : 8개의 산소 원자로 둘러싸인 2가 전이 원소,
- T : 팔면체 배위에, 6개의 산소 원자로 둘러싸인 3가 전이 원소 및
- K : 사면체 배위에, 4개 산소 원자로 둘러싸인 제3의 구성 기.
이들 상이한 자리에 위치한 원소들은 상마다 상이한 산화도(DO)를 갖는 매우 상이한 화학적 성질을 가질 수 있으며, 전하의 평형은 당연히 항상 유지되어야 한다. 따라서, X 양이온은 +3 또는 심지어 +2 또는 +4의 DO를 갖는 희토류 금속뿐 아니라 알칼리 토금속, 또는 심지어 +2의 DO를 갖는 전이 금속일 수 있다. T 양이온은 통상적으로 +3의 DO를 갖는 전이 금속 또는 준금속이고, K 양이온은 바람직하게는 +3 또는 +4의 DO를 갖는 전이 금속(예를 들어 Fe3 +, Ti4 + 등) 또는 준금속일 것이다. 따라서 이러한 가넷 구조는 여러 대체물을 가능하게 하는 모범적 유연성을 나타내며, 따라서 광범위한 물리적 특성을 갖는 것으로 보인다.
예를 들면, 화학식 Y3Fe5O12의 이트륨 철 가넷의 경우, 각각의 철 팔면체는 6개의 철 사면체 및 6개의 이트륨 원자로 둘러싸여 있고, 각각의 철 사면체는 4개의 철 팔면체 및 6개의 이트륨 원자로 둘러싸여 있으며, 마지막으로 각각의 이트륨 원자는 4개의 철 사면체 및 4개의 철 팔면체로 둘러싸여 있다.
가넷형 구조의 화학식 Ⅰ의 화합물은, 0℃ 내지 40℃의 저온과 80℃ 내지 400℃의 고온 사이에서, 연속적인 열변색성 및 구분되는 색상 변화, 바람직하게는 녹색에서 적색으로 바뀌는 색상 변화를 나타낸다. 가넷 구조를 갖는 이들 화합물은 화합물(결정)을 변형하기 위해 철 또는 이트륨 원자의 전부 또는 일부를 쉽게 대체할 수 있고, 이로 인해 비색 특성을 변화시킬 수 있기 때문에 많은 유연성을 제공한다. 이들 화합물은 또한 우수한 내열성 및 내화학성을 갖는다.
바람직하게는, 화학식 Ⅰ의 화합물은 다음과 같은 화합물로부터 선택될 수 있다:
Y3Fe5O12
Y3Fe4 . 75Ga0 . 25O12
Y2. 85La0 . 15Fe5O12
Y2.75Sr0.25Fe4.75Ge0.25O12
Y2.9Sr0.1Fe4.9Ge0.1O12
Y2.75Sr0.25Fe4.75Si0.25O12
Y2.9Sr0.1Fe4.9Si0.1O12
Y2.9Sr0.1Fe4.9Ti0.1O12
Y2.85Sr0.15Fe4.85Ti0.15O12
Y2.75Ca0.25Fe4.75Ge0.25O12
Y2.75Ca0.25Fe4.75Si0.25O12
Y3Fe4 . 5Al0 . 5O12
Y3Fe4 . 75Al0 . 25O12
Y3Fe4 . 4Al0 . 5Cr0 . 1O12
Y3Fe4.65Al0.25Cr0.1O12
Y3Fe4 . 75Ge0 . 25O12
Y3Fe4 . 75Si0 . 25O12
Y3Fe4 . 85Cr0 . 15O12
Y3Fe3Al2O12
Y3Al3Fe2O12.
바람직하게는, 화학식 Ⅰ의 화합물은 y값이 0 내지 0.5인 것일 수 있다.
본 발명에 따른 논스틱 코팅의 장식 층은 코팅이 부분적 또는 전체적으로 저온(0℃ 내지 40℃)과 고온(80℃ 내지 400℃) 사이의 온도 변화에 노출될 때 광학적 특성 및/또는 비색 특성의 가역적 변화를 수반하는 안료 조성물을 포함한다.
바람직하게는, 상기 고온은 120℃ 내지 240℃ 일 수 있다.
본 발명에 따른 논스틱 코팅의 제1 실시양태에서, 장식 층은 열 안정성 결합제(binder)를 포함하지 않을 수 있다.
본 발명에 따른 논스틱 코팅의 제2 실시양태에서, 장식 층은 안료 조성물에 더하여, 하나 이상의 열 안정성 결합제를 포함할 수 있다.
이러한 열 안정성 결합제는 에나멜(enamel), 플루오로카본 수지(단독 또는 혼합물), 졸겔 공정(sol-gel process)을 통해 합성된 유기-무기 혼성 중합체 또는 무기 중합체, 실리콘, 실리콘-폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리에틸렌 설파이드(PES), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리에테르 케톤(PEK), 폴리아미드-이미드(PAI), 플루오로실리콘 및 폴리벤즈이미다졸(PBI), 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 논스틱 코팅의 장식 층은 화학식 Ⅰ의 화합물의 입자가 비등방성 모양을 갖고 대부분 장식 층의 평균 평면(average plane)에 대해 주로 20° 내지 90°의 각도 α만큼 기울어져 있는 하나 이상의 영역을 포함할 수 있다.
장식 층의 평균 평면에 대해 입자들이 기울어져 있는 이러한 영역에서의 반사율이 장식의 나머지 부분의 표면(입자들이 본질적으로 수평인 곳에 위치함) 상에서 관측한 것보다 낮다는 것을 관찰하였다.
본 발명의 목적상, "비등방성 모양을 가진 입자"라는 용어는 섬유(본질적으로 일차원 모양임) 또는 플레이크(flakes)(본질적으로 이차원 또는 평평한 모양임)와 같이, 모든 방향으로 동일하지는 않은 특징적 치수를 가진 입자를 의미한다.
그러한 비등방성 입자의 배향은 사용된 비등방성 입자의 유형에 따라 상이한 방법으로 얻어질 수 있다.
따라서, (섬유와 같이) 기계적 수단에 의하여 배향될 수 있는 입자의 경우, 코팅 층에 대하여 본질적으로 수직인 배향은 예를 들어, 마이크로 노즐 같은 단방향 애플리케이터(applicator)를 통한 배향과 같은, 코팅 도포 공정과 관련된 위치설정(positioning)의 결과일 수 있다.
물리적 수단(예를 들어, 전기 또는 자기)에 의해 배향될 수 있는 입자의 경우, 비등방성 입자의 코팅 층에 대해 본질적으로 수직인 배향은 자기장 효과 하에서 자화 가능한(magnetizable) 입자의 배향 또는 전기장 효과 하에서 전화 가능한(electrifiable) 입자의 배향과 같이, 코팅의 도포에 연이어 또는 그와 동시에 발생하는 위치설정의 결과일 수 있다.
바람직하게는, 상기 비등방성 모양을 갖는 입자의 66% 초과 및 바람직하게는 80% 초과는 필름의 평균 평면에 대하여 20° 내지 90°의 각도 α만큼 기울어질 수 있다.
필름의 평균 평면에 대하여 20° 내지 90°의 각도 α만큼 기울어진 입자의 높은 비율은 스케일링(scaling)에 앞서 균열 전파를 제한함으로써 장식 층의 기계적 강화를 개선하는 것을 가능하게 한다.
자화 가능한 입자는 상이한 성질을 가질 수 있다.
그것은 속성상 균질(homogenous), 즉 화학식 Ⅰ의 화합물로만 구성되거나, 또는 복합 속성, 즉 자화 가능한 입자가 코어-쉘(core-and-shell) 구조를 갖고, 화학식 Ⅰ의 화합물이 상기 입자의 코어 및/또는 쉘에 존재할 수 있다.
바람직하게는, 자화 가능한 입자는 화학식 Ⅰ의 화합물이 상기 입자의 쉘에 존재하고, 비등방성 코어가 비자성(예를 들어, 운모 또는 알루미늄으로 이루어짐), 자성 또는 강자성(예를 들어, 철 산화물 또는 스테인리스 강으로 이루어짐)인 복합 입자이다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 코팅은 하나 이상의 하위 층(sub-layer) 및/또는 하나 이상의 마감 층을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 논스틱 코팅의 장식 층의 안료 조성물은 또한 하나 이상의 다른 열변색성 화합물, 및 바람직하게는 비스무트 산화물(Bi2O3)을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 2개의 대향면을 갖는 매체를 포함하고, 그 중 하나 이상이 본 발명에 따른 논스틱 코팅으로 덮인 것을 특징으로 하는 물품이다.
상기 물품의 매체의 성질에 관한 것으로서, 상기 물품은 금속, 유리, 세라믹 및 플라스틱 재료로부터 선택될 수 있는 재료로 제조될 수 있다. 바람직하게는, 매체가 양극 산화된 또는 양극 산화되지 않은 알루미늄(또는 알루미늄 합금)으로 이루어지거나 또는 연마, 브러싱, 마이크로비드 블라스팅(microbead blasted), 샌드 블라스팅(sand blasted) 또는 화학적으로 처리된 알루미늄(또는 알루미늄 합금)으로 이루어진 금속 매체이거나, 또는 연마, 브러싱 또는 마이크로비드 블라스팅된 스테인리스 강 매체, 또는 주철 매체, 또는 해머링(hammered) 또는 연마된 구리 매체인 물품이다.
본 발명에 따른 물품은 바람직하게는 음식물을 담을 수 있는 오목한 내부 표면과 열원 쪽으로 배치되도록 의도된 볼록한 외부 표면이 있는 매체를 갖는 조리 도구일 수 있다.
본 발명에 따른 논스틱 코팅은 내부 및 외부 표면 중 하나 이상에 존재한다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 논스틱 코팅은 물품의 내부 표면 상에 존재한다.
본 발명의 또 다른 목적은, 고상 공정을 통해 입자 형태의 화학식 Ⅰ의 화합물을 합성하는 제1 방법으로서, 상기 방법은 다음의 단계, 즉,
a) 화학식 Ⅰ의 화합물을 구성하는 원소의 산화물 분말을 알코올성 매질에서 동시 분쇄하는 단계;
b) (a)단계의 생성물을 1200℃ 내지 1500℃의 온도에서 4 내지 10시간 동안 가열하는 단계;
c) (b)단계의 생성물을 실온으로 냉각하는 단계
를 포함한다.
<화학식 Ⅰ>
Y(3-x)MxFe(5-y)QyO12
식 중, M은 란탄족, 알칼리 금속, 알칼리 토금속 및 산화도가 +3인 준금속으로 이루어진 군으로부터 선택되고;
Q는 란탄족, 산화도가 +4인 비금속, 산화도가 +3 또는 +4인 금속, 산화도가 +2 또는 +4인 전이 금속, 알칼리 토금속 및 알칼리 금속으로 이루어진 군으로부터 선택되고;
x는 0 내지 0.3이고;
y는 0 내지 3이다.
바람직하게는, 알코올성 매질은 에탄올 기반이다.
본 발명의 또 다른 목적은 졸겔 공정(sol-gel process)을 통해 입자 형태의 화학식 Ⅰ의 화합물을 합성하는 제2 방법으로서, 다음의 단계, 즉,
a) 화학식 Ⅰ의 화합물을 구성하는 원소의 염과 하나 이상의 유기 산을 혼합하여 겔을 형성하는 단계;
b) (a)단계로부터의 겔을 건조시키는 단계;
c) 500℃ 내지 700℃의 온도에서 (b)단계의 생성물을 하소하는 단계;
d) 800℃ 내지 1000℃의 온도에서 4시간 이상 동안 (c)단계의 생성물을 리베이킹(re-baking)하는 단계; 및
e) (d)단계의 생성물을 실온으로 냉각하는 단계
를 포함한다.
<화학식 Ⅰ>
Y(3-x)MxFe(5-y)QyO12
식 중, M은 란탄족, 알칼리 금속, 알칼리 토금속 및 산화도가 +3인 준금속으로 이루어진 군으로부터 선택되고;
Q는 란탄족, 산화도가 +4인 비금속, 산화도가 +3 또는 +4인 금속, 산화도가 +2 또는 +4인 전이 금속, 알칼리 토금속 및 알칼리 금속으로 이루어진 군으로부터 선택되고;
x는 0 내지 0.3이고;
y는 0 내지 3이다.
바람직하게는, 이러한 제2 방법에서, 질산염이 염으로서 사용될 것이다.
바람직하게는, 이러한 제2 방법에서, 시트르산이 유기 산으로서 사용될 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 매체의 하나 이상의 표면 상에 본 발명에 따른 논스틱 코팅을 제조하는 제1 방법으로서, 이 방법은 하기 단계, 즉,
a) 화학식 Ⅰ의 화합물을 제공하는 단계;
b) 화학식 Ⅰ의 화합물을 포함하는 안료 조성물을 생성하는 단계;
c) 안료 조성물 및 열 안정성 결합제를 포함하는 장식 층 조성물을 생성하는 단계;
d) 장식 층 조성물을 매체의 표면에 도포하여 기능성 장식 층을 형성하는 단계; 및
e) 베이킹 단계
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 매체의 하나 이상의 표면 상에 본 발명에 따른 논스틱 코팅을 제조하기 위한 제2 방법으로서, 이 방법은 하기 단계, 즉,
a) 화학식 Ⅰ의 화합물을 제공하는 단계;
b) 화학식 Ⅰ의 화합물을 포함하는 안료 조성물을 생성하는 단계;
c) 안료 조성물을 포함하는 장식 층 조성물을 생성하는 단계;
d) 장식 층 조성물을 매체의 표면에 도포하여 기능성 장식 층을 형성하는 단계;
e) 하나 이상의 마감 층을 장식 층에 도포하는 단계; 및
f) 베이킹 단계
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 매체의 하나 이상의 표면 상에 본 발명에 따른 논스틱 코팅을 제조하기 위한 제3 방법으로서, 상기 방법은 하기 단계, 즉,
a) 화학식 Ⅰ의 화합물을 제공하는 단계;
b) 화학식 Ⅰ의 화합물을 포함하는 안료 조성물을 생성하는 단계;
c) 안료 조성물을 포함하는 장식 층 조성물을 생성하는 단계;
d) 하나 이상의 하위 층으로 미리 코팅된 매체의 표면에 장식 층 조성물을 도포하여 기능성 장식 층을 형성하는 단계;
e) 베이킹 단계
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 논스틱 코팅을 제조하는 상기 방법은 또한 유리하게는 (d)단계와 (e)단계 사이에 장식 층 상에 하나 이상의 마감 층을 도포하는 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 장식 층 조성물은 또한 하나 이상의 열 안정성 결합제를 포함한다.
상술한 모든 본 발명에 따른 논스틱 코팅의 제조 방법에 있어서, 화학식 Ⅰ의 화합물은 본 발명에 따른 화학식 Ⅰ의 화합물 합성 방법 중 어느 방법을 통해서도 얻어질 수 있다.
본 발명에 따른 상기 언급된 모든 논스틱 코팅의 제조 방법에 있어서, 장식 층의 하나 이상의 영역은 비등방성 모양을 갖는 화학식 Ⅰ의 화합물의 입자를 포함하며, 또한 베이킹 단계에 앞서 비등방성 모양을 갖는 화학식 Ⅰ의 화합물의 입자를 상기 영역에서 물리적 또는 기계적 수단에 의해 배향시키는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 비등방성 모양을 갖는 화학식 Ⅰ의 화합물의 입자는 자화 가능할 수 있고, 이 경우 자화 가능한 입자의 배향 단계는, 장식 층 조성물을 도포하는 단계 동안 또는 장식 층 조성물을 도포하는 단계 이후 또는 베이킹 단계 이전에, 자기장 또는 전기장을 가함으로써 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 장점 및 세부사항은 첨부된 도면을 참조하여, 비제한적 예시로서 제공된 이하 설명에 의해 명백해질 것이다:
- 도 1은 본 발명에 따른 프라이팬의 일 실시예의 개략적인 단면도이고;
- 도 2는 본 발명에 따른 단층 코팅이 제공된 도 1의 프라이팬의 개략적인 단면도이고;
- 도 3 은 본 발명에 따른 다층 논스틱 코팅이 제공된 도 1의 프라이팬의 개략적인 단면도이다.
도 1에는, 본 발명에 따른 조리 도구의 일례로서, 얕은 돔 형상의 매체(3) 및 손잡이(4)를 포함하는 프라이팬(1)이 도시되어 있다. 매체(3)는 프라이팬(1) 내에 음식물이 놓일 수 있는 쪽으로 배향된 표면인 내부 표면(31) 및 외부 열원을 향해 위치하도록 설계된 외부 표면(32)을 포함한다. 매체(3)는 내부 표면(31) 상에 본 발명에 따른 논스틱 코팅(2)을 포함한다.
도 2는 본 발명에 따른 단층 논스틱 코팅(2)이 제공된, 도 1의 프라이팬의 개략적인 단면도를 도시한다. 논스틱 코팅(2)은 화학식 Ⅰ의 화합물을 하나 이상 포함하는 장식 층(20)을 포함한다.
도 3은 본 발명에 따른 다층 논스틱 코팅(2)이 제공된, 도 1의 프라이팬의 개략적인 단면도를 도시한다. 논스틱 코팅(2)은 하위 층(22), 마감 층(21) 및 하나 이상의 화학식 Ⅰ의 화합물을 포함하는 장식 층(20)을 포함한다.
본 발명은 하기 실시예에서 보다 상세하게 설명된다.
고상 공정을 통한 본 발명에 따른 안료 조성물(PG1 내지 PG16)의 제조
산화물을 에탄올의 존재 하에 분말 형태(화학식 Ⅰ의 화합물의 화학량론과 일치시킴)로 표 1에 나타낸 비율로 기계적 분쇄기에 위치시켰다.
사용된 산화물 분말의 입자 크기에 의존하고 평균 응집체 입자 크기가 약 2 ㎛인 분산액을 수득하기에 충분히 긴 시간 동안 분쇄를 수행하였다.
분산액을 도가니에 붓고, 건조시켜 에탄올을 제거한 다음 약 2℃/분의 속도로 가열하여 1350℃로 만들었다.
수득된 각각의 분말(PG1 내지 PG16)을 1350℃에서 6시간 유지하여, 고상 공정을 통한 산화물의 상호확산(interdiffusion)에 의해 화학식 Ⅰ의 화합물을 생성하였다.
수득된 각각의 분말(PG1 내지 PG16)의 평균 입자 크기는 약 2 ㎛였다.
그 후에, 수득된 각각의 분말(PG1 내지 PG16)의 조성을 X선 회절(XRD) 측정에 의해 분석하고 표 1에 나타냈다.
수득된 각각의 분말(PG1 내지 PG16) 중 화학식 Ⅰ의 화합물의 질량 함량은 95% 이상이었다.
이들 분말(PG1 내지 PG16)은 각각 표 1 에 나타난 비색 특성의 가역적 변화를 나타냈다.
PG1 PG2 PG3 PG4 PG5 PG6 PG7 PG8
Y2O3 (g) 5.7 5.7 5.42 5.23 5.51 5.23 5.51 5.51
Fe2O3 (g) 4 3.8 4 3.8 3.92 3.8 3.92 3.92
Al2O3 (g) - - - - - - - -
Ga2O3 (g) - 0.45 - - - - - -
La2O3 (g) - - 0.25 - - - - -
SrCO3 (g) - - - 0.37 0.15 0.37 0.15 0.15
GeO2 (g) - - - 0.24 0.1 - - -
SiO2 (g) - - - - - 0.26 0.1 -
TiO2 (g) - - - - - - 0.15
CaCO3 (g) - - - - - - - -
Cr2O3 (g) - - - - - - - -
에탄올(g) 13 13 13 13 13 13 13 13
분광법에 의해 수득된 조성 Y3
Fe5
O12 		Y3
Fe4 .75
Ga0 .25
O12 		Y2.85
La0 .15
Fe5
O12 		Y2.75
Sr0 .25
Fe4 .75
Ge0 .25
O12 		Y2.9
Sr0 .1
Fe4 .9
Ge0 .1
O12 		Y2.75
Sr0 .25
Fe4 .75
Si0 .25
O12 		Y2.9
Sr0 .1
Fe4 .9
Si0 .1
O12 		Y2.9
Sr0 .1
Fe4 .9
Ti0 .1
O12
20°C에서의 색상 녹색 녹색 녹색 녹색 녹색 녹색 녹색 녹색
220°C에서의 색상 적색 적색 적색 적색 적색 적색 적색 적색
PG9 PG10 PG11 PG12 PG13 PG14 PG15 PG16
Y2O3 (g) 5.42 5.23 5.23 5.7 5.7 5.7 5.7 5.7
Fe2O3 (g) 3.88 3.8 3.8 3.8 3.8 3.8 2.4 1.6
Al2O3 (g) - - - - - - 1.02 1.53
Ga2O3 (g) - - - - - - - -
La2O3 (g) - - - - - - - -
SrCO3 (g) 0.22 - - - - - - -
GeO2 (g) - 0.24 - 0.24 - - - -
SiO2 (g) - - 0.26 - 0.25 - - -
TiO2 (g) 0.22 - - - - - - -
CaCO3 (g) - 0.25 0.25 - - - - -
Cr2O3 (g) - - - - - 0.11 - -
에탄올(g) 13 13 13 13 13 13 13 13
분광법에 의해 수득된 조성 Y2.85
Sr0 .15
Fe4 .85
Ti0 .15
O12 		Y2.75
Ca0 .25
Fe4 .75
Ge0 .25
O12 		Y2.75
Ca0 .25
Fe4 .75
Si0 .25
O12 		Y3
Fe4 .75
Ge0 .25
O12 		Y3
Fe4 .75
Si0 .25
O12 		Y3
Fe4 .85
Cr0 .15
O12 		Y3
Fe3
Al2
O12 		Y3
Al3
Fe2
O12
20°C에서의 색상 녹색 녹색 녹색 녹색 녹색 녹갈색 녹색 담녹색
220°C에서의 색상 적색 적색 적색 적색 적색 암적색 녹갈색 암녹색
졸겔 공정을 통한 본 발명에 따른 안료 조성물(PG17 내지 PG20)의 제조
질산염, 탈염수 및 시트르산을 표 2에 나타낸 비율(질산염의 경우 제조하고자 하는 화학식 Ⅰ의 화합물의 화학량론과 일치시킴)로 함께 혼합하여 수용액을 제조하였다.
용액의 pH는 25% 암모니아 용액을 첨가함으로써 2로 조정하였다.
용액을 서서히 120℃로 가열하여 물을 제거하고 겔을 수득하였다.
거의 모든 물이 제거되는 것을 보장하기 위해 30분 동안 건조하였다.
겔을 550℃에서 한 시간 동안 하소하고, 그 다음 900℃에서 6시간 동안 리베이킹하였다.
수득된 각각의 분말(PG17 내지 PG20)의 평균 입자 크기는 약 2 ㎛였다.
수득된 각각의 분말(PG17 내지 PG20)의 조성을 X선 회절(XRD) 측정을 사용하여 분석하고 하기 표 2에 나타내었다.
수득된 각각의 분말 중 화학식 Ⅰ의 화합물의 질량 함량은 95% 이상이었다.
이들 분말(PG17 내지 PG20) 각각은 하기 표 2에 나타낸 가역적인 비색 변화를 나타냈다.
PG17 PG18 PG19 PG20
Fe(NO3)9H2O (g) 12.6 13.3 12.32 13.02
Y(NO3)6H2O (g) 7.8 7.8 7.8 7.8
Al(NO3)9H2O (g) 1.26 0.63 1.26 0.63
Cr(NO3)9H2O (g) - - 0.28 0.28
탈염수(g) 216.6 223.6 216.6 217.3
시트르산(g) 61.4 62 60 60
분광법에 의해 수득된 조성 Y3Fe4 .5
Al0 . 5O12 		Y3Fe4 .75
Al0 . 25O12 		Y3Fe4 . 4Al.5
Cr0 . 1O12 		Y3Fe4 . 65Al0 .25
Cr0 . 1O12
20°C에서의 색상 녹색 녹색 녹색 녹색
220°C에서의 색상 적색 적색 적색 적색
결합제가 없는 장식 층 조성물(SGD1)의 제조
하기 성분을 분쇄기에 넣은 후 분쇄 및 교반하여 장식 층 조성물을 제조하였다.
화합물 질량 백분율
실시예 1 또는 2의 안료 조성물 67.70
테르피네올 6.05
프로필렌 글리콜 6.05
이소프로판올 20.20
장식 층 졸겔 조성물(SGD2)의 제조
부분 A의 화합물을 분쇄기에 넣은 후, 분쇄 및 교반하여 페이스트를 제조하였다.
부분 B의 화합물은 단순히 함께 혼합하여 배합했다.
별개의 형태로, 부분 A 및 B는 수 주 동안 저장될 수 있었다.
사용 전에, 부분 A와 B를 배합하였다.
혼합물을 6시간 이상 방치하여 장식 층 졸겔 조성물을 제조하였다. 이 형태로, 졸겔 조성물은 수 일 동안 저장될 수 있었다.
부분 화합물 질량 백분율
A 30% 콜로이드상 실리카 27.41
A 탈염수 7.13
A 이소프로판올 2.74
A 부틸 글리콜 0.88
A 실시예 1 또는 2의 안료 조성물 13.00
A 알루미나 11.51
B 메틸 트리에톡시 에탄올 36.16
B 포름산 0.36
B 실리콘 오일 47V50 0.81
표면 층 졸겔 조성물(SGS)의 제조
부분 A의 화합물을 혼합기에 넣고 교반하였다.
부분 B 및 C 각각에 대해 동일한 절차를 수행했다.
별개의 형태로, 부분 A, B 및 C는 수 개월 동안 저장될 수 있었다.
사용 전에, 부분 A, B 및 C를 배합하였다.
혼합물을 6시간 이상 방치하여 표면 층 졸겔 조성물을 제조하였다. 이 형태로, 졸겔 조성물은 수 일 동안 저장될 수 있었다.
부분 화합물 질량 백분율
A 30% 콜로이드상 실리카 31.79
B 물 8.26
B 아세트산 1.53
B 이소프로판올 3.18
B 부틸 글리콜 3.05
B 실리콘 오일 47V50 0.87
B 메틸 트리에톡시실란 41.96
C 부틸 글리콜 9.08
C 금속 플레이크 0.18
C 전착제(spreading agent) 0.10
바닥 층 졸겔 조성물(SGF)의 제조
부분 A의 화합물을 분쇄기에 넣은 후 분쇄 및 교반하여 페이스트를 제조한다.
부분 B의 화합물을 함께 혼합하여 배합하였다. 별개의 형태로, 부분 A 및 B는 수 주 동안 저장될 수 있었다.
사용 전에, 부분 A와 B를 배합하였다.
혼합물을 6시간 이상 방치하여 바닥 층 졸겔 조성물을 제조하였다. 이 형태로, 졸겔 조성물은 수 일 동안 저장될 수 있었다.
부분 화합물 질량 백분율
A 30% 콜로이드상 실리카 27.41
A 탈염수 7.13
A 이소프로판올 2.74
A 부틸 글리콜 0.88
A 스피넬 블랙(spinel black) (CuCoMn) 0.37
A 이산화티타늄 12.63
A 알루미나 11.51
B 메틸 트리에톡시 에탄올 36.16
B 포름산 0.36
B 실리콘 오일 47V50 0.81
결합제가 없는 장식 층 조성물(FFD1)의 제조
다음의 화합물을 분쇄기에 넣은 후 분쇄 및 교반하여 장식 층 조성물을 제조하였다. 이러한 장식 층은 그대로 사용할 수 있으며 몇 시간 동안 저장될 수 있었다.
화합물 질량 백분율
실시예 1 또는 2의 안료 조성물 10.94
탈염수 24.80
모노프로필렌 글리콜 64.26
장식 층 플루오르화 조성물(FFD2)의 제조
조성물은 상이한 화합물들을 단순히 함께 혼합함으로써 수득하였다. 조성물은 그 상태 그대로 수 일 동안 저장될 수 있었다.
화합물 질량 백분율
PTFE 수분산액 70.18
FFD1 조성물 26.49
발포 방지제 2.22
10.25% 암모니아 용액 1.11
장식 층 플루오르화 조성물(FFD3)의 제조
조성물은 상이한 화합물들을 단순히 함께 혼합함으로써 수득하였다. 조성물은 그 상태 그대로 수 일 동안 저장될 수 있었다.
화합물 질량 백분율
PTFE 수분산액 52.7
금속 플레이크 0.2
FFD1 조성물 17.2
30% 콜로이드상 실리카 4.3
PAI 접착 수지 12.9
아크릴 중합체 수분산액 8.6
탈염수 4.1
바닥 층 플루오르화 조성물(FFF)의 제조
조성물은 상이한 화합물들을 단순히 함께 혼합함으로써 수득하였다. 조성물은 그 상태 그대로 수 일 동안 저장될 수 있었다.
화합물 질량 백분율
PTFE 수분산액 61.0
금속 플레이크 0.2
25% 카본 블랙 용액 4.0
30% 콜로이드상 실리카 5.0
PAI 접착 수지 15.0
아크릴 중합체 수분산액 10.0
탈염수 4.8
표면 층 플루오르화 조성물(FFS)의 제조
조성물은 상이한 화합물들을 단순히 함께 혼합함으로써 수득하였다. 조성물은 그 상태 그대로 수 일 동안 저장될 수 있었다.
화합물 질량 백분율
PTFE 수분산액 85.0
금속 플레이크 0.2
아크릴 중합체 수분산액 10.0
탈염수 4.8
본 발명에 따른 장식 층을 포함하는 물품의 제조
알루미늄 합금 디스크를 탈지 및 브러싱하여 디스크 표면으로부터 임의의 기름진(greasy) 표면 물질 및 산화물을 제거하였다.
안료 조성물 PG1을 사용하여 제조한 장식 층 플루오르화 조성물(FFD3)을 실크스크린 인쇄법(serigraphy)으로 디스크의 한 표면에 도포하였다.
건조 후, 코팅된 디스크를 415℃에서 7분 동안 베이킹하여 단층 플루오르화 논스틱 코팅을 포함하는 디스크를 수득하였다.
그 후에, 디스크를 스탬핑(stamping)하여 내부 표면이 코팅된 돔을 형성하였다.
수득된 코팅은 실온(20℃)에서 녹색이었다.
코팅된 돔을 220℃로 가열하였으며, 가열하는 동안 초기 녹색에서 적색으로 코팅의 점진적인 색상 변화가 관찰되었다.
돔을 실온으로 냉각시켰으며, 냉각하는 동안 적색에서 초기 녹색으로 코팅의 점진적인 색상 변화가 관찰되었다.
연속 10회의 가열 및 냉각 사이클을 전술한 바와 같이 수행했으며, 코팅은 매번 비색 특성의 동일한 변화를 나타냈다.
본 발명에 따른 장식 층을 포함하는 물품의 제조
알루미늄 합금 디스크를 탈지 및 브러싱하여 디스크 표면으로부터 임의의 기름진 표면 물질 및 산화물을 제거하였다.
바닥 층 플루오르화 조성물(FFF)을 실크스크린 인쇄법으로 디스크의 한 표면에 도포한 후 건조시켰다.
안료 조성물 PG15로 제조된 장식 층 플루오르화 조성물(FFD1)을 바닥 층으로 코팅된 디스크의 표면의 한 부분(직경 50 mm의 원형 무늬(imprint))에 탐포그래피 (tampography)로 도포하였다. 그 다음, 장식 층을 건조시켰다.
그 후에, 표면 층 플루오르화 조성물(FFS)을 바닥 층 및 장식 층으로 코팅된 디스크의 표면에 실크스크린 인쇄법으로 도포한 후 건조시켰다.
코팅된 디스크를 415℃에서 7분 동안 베이킹하여 다층 플루오르화 논스틱 코팅을 포함하는 디스크를 수득하였다. 그 다음, 디스크를 스탬핑하여, 내부 표면이 코팅된 돔을 형성하였다.
수득된 코팅은 흑색 배경(바닥 층에 상응함) 위에 실온(20℃)에서 녹색을 띠는 장식을 나타냈다.
코팅된 돔을 220℃로 가열하였으며, 가열하는 동안, 초기 녹색에서 녹갈색으로 장식 층의 점진적인 색상 변화가 관찰되었으나, 흑색 배경의 비색 특성은 변하지 않았다.
돔을 실온으로 냉각하였으며, 냉각하는 동안, 녹갈색에서 초기 녹색으로 장식의 점진적인 색상 변화가 관찰되었으나, 흑색 배경의 비색 특성은 변하지 않았다.
연속 10회의 가열 및 냉각 사이클을 전술한 바와 같이 수행했으며, 장식은 매번 비색 특성의 동일한 변화를 나타냈다.
본 발명에 따른 장식 층을 포함하는 물품의 제조
알루미늄 합금 디스크를 탈지 및 브러싱하여 디스크 표면으로부터 임의의 기름진 표면 물질 및 산화물을 제거하였다.
바닥 층 플루오르화 조성물(FFF)을 실크스크린 인쇄법으로 디스크의 한 표면에 도포하고 그 다음 건조시켰다.
안료 조성물 PG16으로 제조된, 장식 층 플루오르화 조성물(FFD1)을 탐포그래피로 바닥 층으로 코팅된 디스크 표면의 한 부분(직경 50 mm의 원형 무늬)에 도포하였다. 그 다음, 장식 층을 건조시켰다.
그 후에, 표면 층 플루오르화 조성물(FFS)을 바닥 층 및 장식 층으로 코팅된 디스크의 표면에 실크스크린 인쇄법으로 도포한 후 건조시켰다.
코팅된 디스크를 415℃에서 7분 동안 베이킹하여 다층 플루오르화 논스틱 코팅을 포함하는 디스크를 수득하였다. 그 다음, 디스크를 스탬핑하여 그 내부 표면이 코팅된 돔을 형성하였다.
수득된 코팅은 흑색 배경(바닥 층에 상응함) 하에 실온(20℃)에서 담녹색의 장식을 나타냈다.
코팅된 돔을 220℃로 가열하였으며, 가열하는 동안, 초기 담녹색에서 암녹색으로 장식의 점진적인 색상 변화가 관찰되었으나, 흑색 배경의 비색 특성은 변하지 않았다.
돔을 실온으로 냉각하였으며, 냉각하는 동안, 암녹색에서 초기 담녹색으로 장식의 점진적인 색상 변화가 관찰되었으나, 흑색 배경의 비색 특성은 변하지 않았다.
연속 10회의 가열 및 냉각 사이클을 전술한 바와 같이 수행했으며, 장식은 매번 비색 특성의 동일한 변화를 나타냈다.
본 발명에 따른 장식 층을 포함하는 물품의 제조
알루미늄 합금 디스크를 탈지 및 브러싱하여 디스크 표면으로부터 임의의 기름진 표면 물질 및 산화물을 제거하였다.
바닥 층 플루오르화 조성물(FFF)을 실크스크린 인쇄법으로 디스크의 한 표면에 도포하고, 그 다음 건조시켰다.
안료 조성물 PG18로 제조된 장식 층 플루오르화 조성물(FFD2)을 바닥 층으로 코팅된 디스크의 표면 상에 실크스크린 인쇄법으로 도포하여, 한 변이 4 mm인 정사각형들의 바둑판 무늬 패턴을 생성하였다. 그 다음, 장식 층을 건조시켰다.
그 다음 표면 층 플루오르화 조성물(FFS)을 바닥 층 및 장식 층으로 코팅된 디스크의 표면 상에 실크스크린 인쇄법으로 도포하고, 그 다음 건조시켰다.
코팅된 디스크를 415℃에서 7분 동안 베이킹하여 다층 플루오르화 논스틱 코팅을 포함하는 디스크를 수득하였다.
그 후에, 디스크를 스탬핑하여, 내부 표면이 코팅된 돔을 형성하였다.
수득된 코팅은 흑색 배경(바닥 층에 상응함) 하에 실온(20℃)에서 녹색을 띠는 장식을 나타냈다.
코팅된 돔을 220℃로 가열하였으며, 가열하는 동안, 초기 녹색에서 적색으로 장식의 점진적인 색상 변화가 관찰되었으나, 흑색 배경의 비색 특성은 변하지 않았다.
돔을 실온으로 냉각하였으며, 냉각하는 동안, 적색에서 초기 녹색으로 장식의 점진적인 색상 변화가 관찰되었으나, 흑색 배경의 비색 특성은 변하지 않았다.
연속 10회의 가열 및 냉각 사이클을 전술한 바와 같이 수행했으며, 장식은 매번 비색 특성의 동일한 변화를 나타냈다.
본 발명에 따른 장식 층을 포함하는 물품의 제조
스테인리스 강 돔을 탈지 및 브러싱하여 돔의 표면 상의 임의의 기름진 표면 물질 및 산화물을 제거하였다.
안료 조성물 PG1을 사용하여 제조된, 장식 층 졸겔 조성물(SGD2)을 스프레이로 돔의 내부 표면 상에 도포하였다.
그 후에, 장식 층을 건조시키고 280℃에서 15분 동안 베이킹하였다.
수득된 코팅은 실온(20℃)에서 녹색을 나타냈다. 코팅된 돔을 220℃로 가열하였으며, 가열하는 동안, 초기 녹색에서 적색으로 코팅의 점진적인 색상 변화가 관찰되었다.
돔을 실온으로 냉각하였으며, 냉각하는 동안, 적색에서 초기 녹색으로 코팅의 점진적인 색상 변화가 관찰되었다.
연속 10회의 가열 및 냉각 사이클을 전술한 바와 같이 수행했으며, 코팅은 매번 비색 특성의 동일한 변화를 나타냈다.
본 발명에 따른 장식 층을 포함하는 물품의 제조
알루미늄 돔을 탈지 및 브러싱하여 돔의 표면 상의 임의의 기름진 표면 물질 또는 산화물을 제거하였다.
바닥 층 졸겔 조성물(SGF)를 스프레이로 돔의 내부 표면 상에 도포하고, 그 다음 건조시켰다.
안료 조성물 PG19를 사용하여 제조된 장식 층 졸겔 조성물(SGD1)을 바닥 층으로 코팅된 디스크의 표면의 한 부분(직경 50 mm의 원형 무늬)에 탐포그래피로 도포하였다.
그 후에, 표면 층 졸겔 조성물(SGS)를 스프레이로 바닥 층 및 장식 층으로 코팅된 디스크의 표면 상에 도포하고, 이어서 건조한 뒤 마지막으로 280℃에서 20분 동안 베이킹하였다.
수득된 코팅은 회색 배경(바닥 층에 상응함) 위에 실온(20℃)에서 녹색을 띠는 장식을 가졌다.
코팅된 돔을 220℃로 가열하였으며, 가열하는 동안, 초기 녹색에서 적색으로 장식의 점진적인 색상 변화가 관찰되었으나, 회색 배경의 비색 특성은 변하지 않았다.
돔을 실온으로 냉각하였으며, 냉각하는 동안, 적색에서 초기 녹색으로 장식의 점진적인 색상 변화가 관찰되었으나, 회색 배경의 비색 특성은 변하지 않았다.
연속 10회의 가열 및 냉각 사이클을 전술한 바와 같이 수행했으며, 장식은 매번 비색 특성의 동일한 변화를 나타냈다.
종래 기술에 따른 장식 층을 포함하는 물품의 제조
알루미늄 합금 디스크를 탈지 및 브러싱하여 디스크 표면으로부터 임의의 기름진 표면 물질 및 산화물을 제거하였다.
바닥 층 플루오르화 조성물(FFF)을 실크스크린 인쇄법으로 디스크의 한 표면에 도포하고, 그 다음 건조시켰다.
하기 열거된 화합물을 분쇄기에 넣고 그들을 분쇄 및 교반하여 장식 층 조성물을 제조했다.
화합물 질량 백분율
Fe2O3 (적철석) 10.94
탈염수 24.80
모노프로필렌 글리콜 64.26
장식 층 조성물을 바닥 층으로 코팅된 디스크 표면의 한 부분(직경 50 mm의 원형 무늬)에 탐포그래피로 도포하였다. 그 다음, 장식 층을 건조시켰다.
그 후에, 표면 층 플루오르화 조성물(FFS)를 바닥 층 및 장식 층으로 코팅된 디스크 표면 상에 실크스크린 인쇄법으로 도포하고, 그 다음 건조시켰다.
코팅된 디스크를 415℃에서 7분 동안 베이킹하여 다층 플루오르화 논스틱 코팅을 포함하는 디스크를 수득하였다.
그 후에, 디스크를 스탬핑하여, 내부 표면이 코팅된 돔을 형성하였다.
수득된 코팅은 흑색 배경(바닥 층에 상응함) 하에 실온(20℃)에서 적갈색을 띤 장식을 나타냈다.
코팅된 돔을 220℃로 가열하였으며, 가열하는 동안, 초기 적갈색에서 약간 더 어두운 적갈색으로 장식의 점진적인 색상 변화가 관찰되었으나, 흑색 배경의 비색 특성은 변하지 않았다.
돔을 실온으로 냉각하였으며, 냉각하는 동안, 약간 더 어두운 적갈색에서 초기 적갈색으로 장식의 점진적인 색상 변화가 관찰되었으나, 흑색 배경의 비색 특성은 변하지 않았다.
기준 색상이 없으면, 고온에 도달했는지 알 수 없다. 따라서 프라이팬이 뜨거운지 차가운지 일견에 식별하는 것이 불가능하므로, 따라서 안전상 문제가 발생한다.

Claims (13)

  1. 하나 이상의 기능성 장식 층(20)을 포함하는 논스틱(non-stick) 코팅(2)으로서,
    장식 층(20)은 코팅(2)이 부분적 또는 전체적으로 0℃ 내지 40℃의 저온과 80℃ 내지 400℃의 고온 사이의 온도 변화에 노출될 때, 광학적 특성 및/또는 비색(colorimetric) 특성의 가역적 변화를 수반하는 안료 조성물을 포함하고, 안료 조성물은 입자 형태인 다음 화학식 Ⅰ의 하나 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 논스틱 코팅(2):
    <화학식 Ⅰ>
    Y(3-x)MxFe(5-y)QyO12
    M은 란탄족, 알칼리 금속, 알칼리 토금속 및 산화도가 +3인 준금속으로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    Q는 란탄족, 산화도가 +4인 비금속, 산화도가 +3 또는 +4인 금속, 산화도가 +2 또는 +4인 전이 금속, 알칼리 토금속 및 알칼리 금속으로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    x는 0 내지 0.3이고;
    y는 0 내지 3이다.
  2. 제1항에 있어서,
    - M은 La, Ce, Ca 및 Sr 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    - Q는 Si, Al, Ga, Ge, Ti, Cr, Ca, Sr 및 La 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 코팅(2).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 화학식 Ⅰ의 화합물은 가넷형(garnet-type) 구조를 갖는 코팅(2).
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 화학식 Ⅰ의 화합물은 하기 화합물로부터 선택된 코팅(2):
    Y3Fe5O12
    Y3Fe4.75Ga0.25O12
    Y2.85La0.15Fe5O12
    Y2.75Sr0.25Fe4.75Ge0.25O12
    Y2.9Sr0.1Fe4.9Ge0.1O12
    Y2.75Sr0.25Fe4.75Si0.25O12
    Y2.9Sr0.1Fe4.9Si0.1O12
    Y2.9Sr0.1Fe4.9Ti0.1O12
    Y2.85Sr0.15Fe4.85Ti0.15O12
    Y2.75Ca0.25Fe4.75Ge0.25O12
    Y2.75Ca0.25Fe4.75Si0.25O12
    Y3Fe4.5Al0.5O12
    Y3Fe4.75Al0.25O12
    Y3Fe4.4Al0.5Cr0.1O12
    Y3Fe4.65Al0.25Cr0.1O12
    Y3Fe4.75Ge0.25O12
    Y3Fe4.75Si0.25O12
    Y3Fe4.85Cr0.15O12
    Y3Fe3Al2O12
    Y3Al3Fe2O12.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, y는 0 내지 0.5인 코팅(2).
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 고온은 120℃ 내지 240℃인 코팅(2).
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 장식 층(20)은 열 안정성 결합제(binder)를 포함하지 않는 코팅(2).
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 장식 층(20)은 안료 조성물에 더하여 하나 이상의 열 안정성 결합제를 포함하는 코팅(2).
  9. 제8항에 있어서, 열 안정성 결합제는 에나멜(enamel), 플루오로카본 수지(단독 또는 혼합물), 졸겔 공정(sol-gel process)을 통해 합성된 유기-무기 혼성 중합체 또는 무기 중합체, 실리콘, 실리콘-폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리에틸렌 설파이드(PES), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리에테르 케톤(PEK), 폴리아미드-이미드(PAI), 플루오로실리콘 및 폴리벤즈이미다졸(PBI) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 코팅(2).
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 안료 조성물은 또한 하나 이상의 다른 열변색성 화합물을 포함하는 코팅(2).
  11. 제10항에 있어서, 안료 조성물은 또한 비스무트 산화물을 포함하는 코팅(2).
  12. 2개의 대향면(31, 32)을 가지며 이 중 적어도 하나(31)는 제1항 또는 제2항에 따른 코팅(2)으로 덮인 매체(3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품(1).
  13. 제12항에 있어서,
    물품(1)은 조리 도구이며,
    조리 도구에서의 매체(3)는, 음식물이 물품(1)에 담길 수 있는 측에 위치되도록 의도된 오목한 내부 표면(31) 및 열원을 향해 위치되도록 의도된 볼록한 외부 표면(32)을 갖는 것을 특징으로 하는 물품(1).
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