KR102525509B1 - 주방용품용 코팅 조성물 - Google Patents
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Abstract
조리용기 또는 식기류의 심미감이 향상되도록, 본 발명은 주방용품의 표면에 코팅되어 물방울코팅층을 형성하도록 조성되는 주방용품용 코팅 조성물에 있어서, 기설정된 제1색상의 하도코팅층이 형성된 상기 주방용품의 표면에 비정형화된 물방울 형상의 패턴이 상기 제1색상과 상이한 색상으로 형성되도록 적어도 1종 이상의 색상도료 및 실리카 공급원으로서 규산염을 포함하여 구비되는 주제부; 실란 화합물을 포함하여 구비되는 부제부; 및 상기 주제부 및 상기 부제부가 혼합 및 경화되도록 산촉매제를 포함하여 구비되는 첨가제부를 포함하되, 상기 주방용품용 코팅 조성물의 전체 중량에 대하여 상기 주제부가 60~80 중량%, 상기 부제부가 15~35 중량%, 상기 첨가제부가 0.1~5 중량%로 포함되며, 비중이 0.95 ~ 1.15 ㎏/ℓ 범위이고, 상기 주방용품용 코팅 조성물 내의 비휘발성인 고형분이 30~35 중량%인 것을 특징으로 하는 주방용품용 코팅 조성물을 제공한다.
Description
본 발명은 주방용품용 코팅 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조리용기 또는 식기류의 심미감이 향상되는 주방용품용 코팅 조성물에 관한 것이다.
일반적으로, 주방용품은 음식물을 조리하는데 사용하는 용품부터 조리된 음식물을 담아 내거나 보관하는데 사용되는 용품이 포함되며, 냄비, 프라이 팬 등의 조리용기나 접시, 찬기 등과 같은 식기류, 조리용 틀, 조리용 개량컵 등이 이에 해당된다. 이러한 주방용품은 각각의 용도에 따라 알맞은 재질을 선택함과 더불어 필요에 따라 표면이 코팅 처리된다.
여기서, 상기 주방용품 중 특히 조리용기 또는 식기류 등의 재료로 사용되는 알루미늄 등과 같은 금속소재는 열전도율, 작업성, 내구성, 성형성이 우수하면, 가열된 음식물이 담겨지더라도 우그러짐과 같은 열변형이 적은 특징이 있다. 이때, 상기 조리용기 또는 식기류의 심미감을 향상시키면서도 상기 음식물이 점착되는 것을 방지하기 위하여 상기 조리용기 또는 식기류의 표면이 코팅 처리된다.
상기 조리용기 또는 식기류의 내외장재로 사용되는 코팅제는 내알칼리성, 내산성, 내마모성, 내구성, 내열성 등에 우수성이 요구되며, 종래에는 상기 코팅제의 주성분으로 불소수지가 사용되었다.
상세히, 종래에 불소수지를 주성분으로 하는 코팅제는 테프론 코팅으로 많이 알려진 폴리테트라플루오르에틸렌(poly tetra fluoro ethylene, 이하 PTFE)을 주성분으로 하는 것으로, 상기 PTFE와 퍼플루오르비닐에테르 공중합체(perfluorovinyl ether copolymer) 블랜드에 아크릴레이트계 합성수지 및 비이온성 계면활성체를 성분으로 포함한다.
그러나, 이러한 테프론 코팅은 코팅된 조리용기 또는 식기류의 내구성 및 내부식성을 개선시키고 상기 음식물이 점착되는 것을 최소화할 수 있는 장점이 있으나, 가열할 경우 상기 PTFE는 인체에 유해한 휘발성 유기화합물(VOC), 특히 과불화 화합물(PFOA)의 발생으로 인한 유해성이 높은 문제점이 있었다.
한편, 상기 조리용기 또는 식기류의 표면을 마블코팅하는 방법이 일부 개시되었다. 상기 마블코팅은 다양한 색상의 광물성 입자를 포함하는 코팅 조성물을 이용하여 대리석에서 나타나는 독특한 모양이 상기 조리용기 또는 식기류의 표면에 표현되도록 코팅 처리하는 것이다. 이렇게 마블코팅된 상기 조리용기 또는 식기류는 실제 소재에서는 표현하기 어려운 독특하고 미려한 외관을 통해 제품의 고급화 및 이를 통한 구매욕구를 상승시키는 장점이 있다.
도 1은 종래의 조리용기의 단면 예시도이다.
도 1을 참조하면, 상기 마블코팅은 다양한 색상의 코팅 도류가 상기 조리용기 또는 식기류(1)의 표면에 점처럼 흩어져 코팅되며, 각 마블코팅층(15)이 소정의 두께를 가지도록 볼록하게 형성된다. 즉, 상기 마블코팅층(15)이 형성된 상기 조리용기 또는 식기류(1)의 표면은 요철 형상으로 형성되는데, 이로 인해 상기 조리용기 또는 식기류(1)의 표면이 주걱, 뒤집개 등의 조리도구 또는 수세미 등의 세척도구에 의해 긁혀 상기 마블코팅층(15)을 포함하는 코팅막이 손상 또는 박리되는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 조리용기 또는 식기류의 심미감이 향상되는 주방용품용 코팅 조성물을 제공하는 것을 해결과제로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 주방용품의 표면에 코팅되어 물방울코팅층을 형성하도록 조성되는 주방용품용 코팅 조성물에 있어서, 기설정된 제1색상의 하도코팅층이 형성된 상기 주방용품의 표면에 비정형화된 물방울 형상의 패턴이 상기 제1색상과 상이한 색상으로 형성되도록 적어도 1종 이상의 색상도료 및 실리카 공급원으로서 규산염을 포함하여 구비되는 주제부; 실란 화합물을 포함하여 구비되는 부제부; 및 상기 주제부 및 상기 부제부가 혼합 및 경화되도록 산촉매제를 포함하여 구비되는 첨가제부를 포함하되, 상기 주제부는 상기 주제부의 전체 중량에 대하여 알칼리 실리케이트 화합물 10~20 중량%, 메탄올 0.1~5 중량%, 상기 제1색상과 상이한 적어도 1종 이상의 색상안료가 개별 또는 혼합되어 구비되는 코팅안료 5~17 중량% 및 나머지 중량%의 증류수를 포함하며, 상기 부제부는 상기 부제부의 전체 중량에 대하여 트리메톡시실란 85~95 중량% 및 나머지 중량%의 증류수를 포함하며, 상기 첨가제부는 상기 첨가제부의 전체 중량에 대하여 개미산 30~70 중량%, 초산 25~65 중량% 및 나머지 중량%의 증류수를 포함하되, 상기 주제부, 상기 부제부 및 상기 첨가제부는 개별 제제로 3액형으로 구비되되, 상기 주방용품용 코팅 조성물의 전체 중량에 대하여 상기 주제부가 60~80 중량%, 상기 부제부가 15~35 중량%, 상기 첨가제부가 0.1~5 중량% 포함되며, 상기 주방용품용 코팅 조성물의 전체 중량에 대하여 0.1~5 중량%의 보조첨가제가 더 포함되며, 비중이 0.95 ~ 1.15 ㎏/ℓ 범위이고, 상기 주방용품용 코팅 조성물 내의 비휘발성인 고형분이 30~35 중량%인 것을 특징으로 하는 주방용품용 코팅 조성물을 제공한다.
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상기의 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 상기 코팅 조성물은 비중이 0.95~1.15 ㎏/ℓ이고 비휘발성인 고형분의 혼합비율이 30~35 중량%로 형성되어 코팅되는 비말의 직경이 작더라도 넓고 얇게 퍼지면서 하도코팅층과의 경계 단차가 최소화되므로 요철감 감소를 통하여 마찰로 인한 손상 및 박리가 실질적으로 해소될 수 있다.
둘째, 실란의 가수분해 축합 및 가교 반응을 통해 고열에도 견고한 세라믹 코팅층을 제공하므로 가열시 인체에 유해한 휘발성 유기화합물(VOC), 특히 과불화 화합물(PFOA)이 발생되는 종래의 불소수지 사용 없이도 상기 코팅대상물을 코팅할 수 있는 코팅 조성물을 제공함에 따라 안전성이 우수한 제품을 제공받을 수 있다.
셋째, 상기 주제부, 부제부 및 첨가제부가 개별의 제제로 구비되되 사용시 혼합되는 3액형으로 구비됨에 따라 보관중 산촉매와 실란 화합물 간의 반응이 실질적으로 억제되므로 상기 코팅 조성물의 보관기간이 연장되며, 보관기간 중 반응으로 인한 변질 및 폐기 문제를 미연에 방지하여 경제성이 현저히 향상될 수 있다.
도 1은 종래의 조리용기의 단면 예시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 코팅 조성물로 코팅된 조리용기의 외관에 대한 사진도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 코팅 조성물로 코팅된 조리용기의 단면 예시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 코팅 조성물을 이용한 코팅방법의 흐름도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 코팅 조성물로 코팅된 조리용기의 외관에 대한 사진도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 코팅 조성물로 코팅된 조리용기의 단면 예시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 코팅 조성물을 이용한 코팅방법의 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주방용품용 코팅 조성물을 상세히 설명한다. 여기서, 본 발명에 따른 주방용품용 코팅 조성물은 알루미늄, 철 등과 같은 금속 소재로 된 주방용품의 표면에 도포 및 건조 경화되어 물방울코팅층으로 형성됨으로써 상기 주방용품에 물방울 패턴의 미감을 부여할 수 있는 것이다. 이하에서 상기 주방용품용 코팅 조성물과 코팅 조성물은 동일한 의미로 이해함이 바람직하다. 여기서, 상기 주방용품은 냄비나 팬과 같은 조리용기, 식기나 찬기와 같은 식기류를 포함하여 주방에서 사용되는 용품을 포괄하는 것으로 이해함이 바람직하며, 특히 본 발명에서는 상기 조리용기 및 상기 식기류에 대응되는 것으로 이해함이 바람직하다. 이하에서 상기 조리용기 및 상기 식기류는 코팅대상물로 포괄하여 설명 및 도시한다.
그리고, 상기 물방울코팅층이라 함은 상기 코팅 조성물이 상기 코팅대상물의 표면에 흩뿌려져(scatter) 비정형화되고 불규칙적인 간격의 물방울 또는 도트 무늬로 형성된 코팅층으로 이해함이 바람직하다. 이러한 물방울코팅층을 통해 상기 코팅대상물은 원래 소재에서 표현되기 어려운 독특한 미려함을 제공함에 따라 제품의 심미감이 현저히 향상될 수 있으며, 이를 통해 소비자의 구매욕구 향상을 통한 시장경쟁력을 확보할 수 있다.
한편, 본 발명에서 상기 코팅 조성물이 도포된다 함은 후술되는 과정을 통해 상기 코팅대상물의 표면에 형성된 하도코팅층의 상면에 상기 코팅 조성물이 흩뿌려져 물방울코팅층으로 형성되는 것으로 이해함이 바람직하다.
| 구분 | 비율(중량%) | 주성분 |
| 주제부 | 60~80 | 색상도료, 규산염 |
| 부제부 | 15~35 | 실란 화합물 |
| 첨가제부 | 0.1~5 | 산촉매제 |
표 1은 본 발명의 일실시예에 따른 코팅 조성물의 주제부, 부제부 및 첨가제부의 주요성분 및 비율에 대한 표이이다.
표 1을 참조하면, 상기 코팅 조성물은 상기 주제부, 상기 부제부 및 상기 첨가제부를 포함함이 바람직하며, 상기 코팅 조성물의 전체 중량에 대하여 상기 주제부가 60~80 중량%, 상기 부제부가 15~35 중량%, 상기 첨가제부가 0.1~5 중량% 포함됨이 바람직하다. 상기 주제부, 상기 부제부 및 상기 첨가제부는 개별의 제제로 구비되되, 상기 코팅대상물을 코팅하는 시점에서 혼합되어 사용되는 3액형으로 구비됨이 바람직하다. 이를 통해, 상기 코팅 조성물의 보관기간이 현저히 연장되며, 보관기간 중 상기 코팅 조성물이 반응됨으로 인한 변질 및 폐기 문제를 미연에 방지하여 경제성이 현저히 향상될 수 있다.
상세히, 상기 주제부는 적어도 1종 이상의 색상도료 및 규산염을 포함함이 바람직하며, 더욱 바람직하게 알칼리 실리케이트 화합물, 메탄올, 코팅안료 및 증류수를 포함할 수 있다.
상기 알칼리 실리케이트 화합물은 상기 코팅 조성물에 실리카 공급원으로서 포함되는 것으로, 포타슘 실리케이트, 소듐 실리케이트, 알루미늄 실리케이트, 리튬 실리케이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택된 하나로 구비될 수 있으며, 이산화규소(SiO2)를 제공할 수 있는 알칼리 실리케이트 화합물이라면 그 종류에 제한하지 않는다. 상기 알칼리 실리케이트 화합물로부터 공급되는 상기 이산화규소를 통해 상기 물방울코팅층은 세라믹 코팅층으로 형성될 수 있다. 상기 알칼리 실리케이트 화합물은 상기 물방울코팅층의 기계적 강도, 내산성, 표면경도, 내마모성을 향상시키기 위해 포함되는 것이다.
상기 메탄올은 상기 주제부의 점도 및 고형분을 조절하기 위해 포함되는 것으로 상기 물방울코팅층의 두께를 조절하기 위한 용해제로 구비될 수 있다.
그리고, 상기 코팅안료는 상기 제1색상과 상이한 색으로 형성되도록 적어도 1종 이상의 색상안료가 개별 또는 혼합되어 구비되는 것으로 이해함이 바람직하다. 예컨대, 상기 하도코팅층이 흰색으로 형성되면, 상기 코팅안료는 회색으로 조성되어 준비될 수 있으며, 상기 하도코팅층과 구분되는 색이라면 다양한 색상으로 조합되어 구비될 수 있다.
더욱이, 상기 코팅안료는 상기 제1색상과 상이한 제2색상으로 구비될 수 있으며, 상기 제1색상과 상이한 제2색상 및 제3색상 등과 같이 2가지 이상 복수개의 색조합으로 구비될 수도 있으며 이러한 변형예는 본 발명에 속한다. 여기서, 상기 코팅안료가 복수개의 색상으로 구비되면, 복수개의 상기 코팅안료의 중량비의 합이 후술되는 비율 조건에 맞도록 형성됨이 바람직하다.
상기 주제부는 상기 주제부의 전체 중량에 대하여 상기 알칼리 실리케이트 화합물 10~20 중량%, 상기 메탄올 0.1~5 중량%, 상기 코팅안료 5~17 중량% 및 나머지 중량%의 상기 증류수를 포함함이 바람직하다.
상기 알칼리 실리케이트 화합물은 상기 코팅 조성물이 도포되어 형성되는 상기 물방울코팅층의 기계적 강도, 내산성, 표면경도, 내마모성 성능을 향상시키기 위한 것이다. 상기 알칼리 실리케이트 화합물이 상기 주제부의 전체 중량에 대하여 10 중량% 미만이면 상기 물방울코팅층의 바람직한 물성을 제공받지 못하며, 20 중량%를 초과하면, 상기 코팅 조성물의 점도가 높아져 작업성이 저하되며 상기 물방울코팅층이 넓게 퍼지지 못하여 볼륨감으로 인하여 요철감이 증가한다.
상기 메탄올은 상기 코팅 조성물의 접착성에 기여하는 것으로, 상기 메탄올이 상기 주제부의 전체 중량에 대하여 5 중량%를 초과하면 접착성이 저하되며, 상기 물방울코팅층에 크랙이 발생한다.
상기 코팅안료가 상기 주제부의 전체 중량에 대하여 5 중량% 미만으로 포함되면 발색력 및 은폐력이 저하되며, 17 중량%를 초과하더라도 발색력 향상에 미비하며 다른 성분의 혼합량 감소로 인하여 물성이 저하된다.
한편, 상기 부제부는 상기 실란 화합물을 포함하며, 더욱 바람직하게 트리메톡시실란 및 상기 증류수를 포함할 수 있다. 상기 트리메톡시실란은 가수분해 반응을 통해 상기 코팅 조성물의 수용화 촉진과 안정적인 수지성능을 위해 포함되는 것이다.
이때, 상기 부제부는 상기 부제부의 전체 중량에 대하여 상기 트리메톡시실란 85~95 중량% 및 나머지 중량%의 상기 증류수를 포함할 수 있다. 상기 트리메톡시실란과 상기 증류수의 혼합비율은 상기 트리메톡시실란과 상기 증류수 간의 가수분해성이 조절될 수 있는 비율로 혼합되어 구비됨이 바람직하다. 따라서, 상기 주제부와 상기 부제부의 혼합시 상기 부제부 및 상기 주제부에 포함된 상기 증류수를 통한 상기 트리메톡시실란의 가수분해 반응이 바람직하게 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 트리메톡시실란은 실리카 전구체로서 포함되며, 상기 트리메톡시실란의 혼합량이 상기 부제부의 전체 중량에 대하여 85 중량% 미만이면 상기 물방울코팅층의 합성능이 저하되며, 상기 트리메톡시실란의 혼합량이 상기 부제부의 전체 중량에 대하여 95 중량%를 초과하면, 잉여물 발생을 통한 경제성이 저하된다.
한편, 상기 첨가제부는 산촉매제를 포함하며, 바람직하게는 상기 산촉매제로 개미산 및 초산을 포함할 수 있다. 상기 첨가제부는 상기 개미산, 상기 초산 및 상기 증류수를 포함함이 바람직하다. 상기 첨가제부는 상기 주제부 및 상기 부제부와 별도로 구비됨에 따라 상기 주제부, 상기 부제부 및 상기 첨가제부의 혼합시 상기 가교반응이 이루어지도록 할 수 있다.
상기 개미산과 상기 초산은 상기 가수분해 반응을 촉진시키기 위하여 포함되는 것이며, 개미산과 상기 초산을 단독으로 사용하는 것보다 혼합하여 사용함에 따라 상기 코팅 조성물의 논스틱성 및 접착성이 향상될 수 있다.
이때, 상기 첨가제부는 상기 첨가제부의 전체 중량에 대하여 상기 개미산 30~70 중량%, 상기 초산 25~65 중량% 및 나머지 중량%의 상기 증류수를 포함함이 바람직하다.
상기 개미산 및 상기 초산이 상기 첨가제부의 전체 중량에 대하여 각각 30 중량% 및 25 중량% 미만으로 포함되면 상기 가수분해 반응이 저하되며, 각각 70 중량% 및 65 중량%를 초과하면 상기 코팅 조성물의 접착성이 저하된다.
여기서, 상기 코팅 조성물의 전체 중량에 대하여 보조첨가제가 0.1~5 중량% 더 포함될 수 있다. 상기 보조첨가제는 상기 주제부, 상기 부제부 및 상기 첨가제부에 각각 용도 및 기능에 맞게 분배되어 포함될 수 있으며, 분산제, 소포제 등을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 주제부에 포함되는 상기 보조첨가제는 상기 주제부의 전체 중량에 대하여 0.1~1 중량%로 포함될 수 있으며, 상기 부제부에 포함되는 상기 보조첨가제는 상기 부제부의 전체 중량에 대하여 0.1~5 중량%로 포함될 수 있다. 그리고, 상기 첨가제부에 포함되는 상기 보조첨가제는 상기 첨가제부의 전체 중량에 대하여 0.1~1 중량%로 포함될 수 있다.
이처럼 상기 코팅 조성물은 상기 주제부, 상기 부제부 및 상기 첨가제부가 개별 구비됨에 따라 상기 코팅 조성물이 상기 코팅대상물에 코팅되기 전 보관 과정에서 상기 가수분해 및 가교 반응이 이루어지는 것을 방지할 수 있다. 특히 촉매제로 구비되는 상기 첨가제부가 상기 주제부 및 상기 부제부와 개별로 분리되어 구비되므로 이러한 가수분해 반응을 더욱 조절할 수 있다. 이를 통해, 상기 코팅 조성물의 보관 기간이 현저히 연장될 수 있으며, 상기 주제부, 상기 부제부 및 상기 첨가제부가 혼합된 상기 코팅 조성물의 반응 및 가사시간이 조절됨에 따라 작업성이 현저히 향상될 수 있다.
이때, 상기 코팅 조성물의 전체 중량에 대하여 상기 주제부가 60~80 중량%, 상기 부제부가 15~35 중량%, 상기 첨가제부가 0.1~5 중량%로 포함됨이 바람직하다. 이를 통해, 상기 코팅 조성물은 비중이 0.95~1.15 ㎏/ℓ인 액상으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 코팅 조성물 내의 비휘발성인 고형분은 30~35 중량%인 것이 바람직하다.
이를 통해, 상기 물방울코팅층을 형성하는 각 코팅 조성물 비말의 직경이 작더라도 상기 비말의 직경보다 넓은 면적으로 퍼지면서 개별적인 세라믹 코팅막이 상기 하도코팅층의 상면에 형성될 수 있다. 또한, 상기 코팅 조성물의 비중 증가로 인한 접착성 감소 및 상기 물방울코팅층의 두께가 두꺼워지면서 상기 하도코팅층과 단차지는 문제를 최소화할 수 있다.
따라서, 상기 코팅대상물을 이용한 조리 또는 세척시 상기 물방울코팅층이 조리기구 또는 세척기구와의 마찰로 인하여 박리되는 문제를 미연에 방지할 수 있다. 이를 통해, 상기 물방울코팅층을 포함하는 코팅막이 박리되면서 상기 코팅대상물의 표면이 노출되는 것을 방지함에 따라 상기 코팅대상물에 녹이 발생함으로 인한 유해성 문제를 실질적으로 해소할 수 있다. 따라서, 발생된 녹으로 인한 인체 유해성, 심미감 저하 및 제품 폐기로 인한 경제적 손실 문제를 근본적으로 해결할 수 있다. 또한, 상기 코팅대상물로부터 박리된 코팅막 잔여물이 음식물에 섞여 섭취되는 문제를 해결함에 따라 인체 유해성 및 위생성이 현저히 향상될 수 있다.
더욱이, 가열시 인체에 유해한 휘발성 유기화합물(VOC), 특히 과불화 화합물(PFOA)이 발생되는 종래의 불소수지 사용 없이도 상기 코팅대상물을 코팅할 수 있는 코팅 조성물을 제공함에 따라 안전성이 우수한 제품을 제공받을 수 있다.
더불어, 상기 물방울코팅층과 상기 하도코팅층 간의 경계 및 단차가 최소화되면서도 상기 하도코팅층과 상기 물망울 코팅층의 색섞임이 방지되어 뚜렷한 경계라인으로 구분되는 물방울 무늬를 제공받을 수 있다. 이를 통해, 제품의 독특하면서도 고품격인 심미감을 통한 제품의 구매만족도가 현저히 향상될 수 있다.
| 실시예 | 중량% |
| 이산화규소(SiO2) | 8.6 |
| 메탄올 | 3.0 |
| 코팅안료 | 12.0 |
| 트리메톡시실란 | 20.0 |
| 개미산 | 0.5 |
| 초산 | 0.5 |
| 보조첨가제 | 2 |
| 증류수 | 53.4 |
| 합계 | 100.0 |
표 2는 상기 주제부, 상기 부제부 및 상기 첨가제부를 구성하는 각 성분이 상술한 비율로 혼합되되, 상기 코팅 조성물의 전체 중량에 상기 주제부가 상기 주제부가 60~80 중량%, 상기 부제부가 15~35 중량%, 상기 첨가제부가 0.1~5 중량% 범위로 포함되도록 조성된 본 발명의 실시예에 대한 표이다. 본 발명은 각 성분이 상기 표 2의 비율로 혼합됨으로써 최종 형성되는 상기 물방울코팅층의 기계적, 화학적 물성이 우수할 뿐만 아니라 상기 물방울코팅층이 박막으로 퍼져 적층될 수 있는 비중 및 고형분 함량을 가지도록 형성될 수 있다.
| 구분 | 실시예 | 비교예1 | 비교예2 |
| 주요성분 | SiO2 | SiO2,Al2O3 | SiO2,Al2O3 |
| 비중(㎏/ℓ) | 0.99 | 1.3 | 1.4 |
| 불휘발분(%) | 32 | 49 | 53 |
| 외관 평가 | 우수(평탄함) | 불량(요철감) | 불량(요철감) |
| 부착성능 | 우수 | 불량(긁힘) | 불량(코팅일부 박리) |
표 3은 본 발명에 따라 조성된 실시예와 비교예 1, 비교예 2를 통해 형성된 코팅층에 대한 평가결과를 나타낸 표이다. 이때, 비교예 1과 비교예 2는 주요 성분으로 산화알루미늄이 더 포함된 것이며, 비교예 1은 코팅 조성물이 주제부에 산촉매가 포함되고 부제부가 별도로 구비된 2액형으로 준비된 것이고, 비교예 2는 부제부에 산촉매가 포함되고 주제부가 별도로 구비된 2액형으로 준비된 것이다.
상기 실시예와 비교예 1, 비교예 2에 따라 조성된 코팅 조성물은 각 비중 및 불휘발분이 1차 측정된 후, 동일한 금속 시편에 흩뿌려져 도포되며 이때 통상적인 전처리, 하도코팅 및 상도코팅에 수행된다. 그리고, 외관 평가는 평가자가 표면을 육안으로 확인 후 손에 만져지는 촉감을 통해 요철감을 확인하여 평가하였으며, 부착성능은 각 시편의 표면을 긁어 흠집이 발생하는 여부를 육안으로 확인하여 평가하였다.
표 3에서 보는 바와 같이, 상기 산촉매를 포함하는 상기 첨가제부가 상기 주제부 또는 상기 부제부에 혼합된 상태에서 준비되는 경우, 보관기간 중 반응성을 나타냄으로 인하여 상기 코팅 조성물을 상기 코팅대상물에 코팅시 가사시간이 짧아지고 이로 인해 상기 코팅 조성물이 박막으로 퍼지기 전에 경화 건조됨으로 인한 요철감이 형성되는 것을 확인할 수 있었다. 더욱이, 비교예 1 내지 비교예 2는 산화알류미늄과 같은 고형분을 더 포함함으로 인하여 코팅층의 두께가 두꺼워짐으로 인하여 요철감이 증가하며, 이로 인하여 외부 마찰로 인한 긁힘 및 박리가 발생하는 것을 확인할 수 있었다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 코팅 조성물로 코팅된 조리용기의 외관에 대한 사진도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 코팅 조성물로 코팅된 조리용기의 단면 예시도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 코팅 조성물을 이용한 코팅방법의 흐름도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 물방울코팅층은 다음의 일련의 과정을 포함하여 형성될 수 있다.
상세히, 상기 코팅대상물(2)이 표면처리 및 예열된다(s11). 상기 코팅대상물(2)의 표면은 샌딩을 통해 연마되고, 연마된 표면에 잔여물을 제거하기 위하여 세척된 후 40~80℃, 바람직하게는 60~75℃로 예열됨이 바람직하다.
그리고, 예열된 상기 코팅대상물(2)에 상기 하도코팅층(13)이 형성됨이 바람직하다(s12). 상기 하도코팅층(13)은 세라믹코팅제로 구비될 수 있으며, 상기 물방울코팅층(12)을 형성하기 위하여 조성되는 상기 코팅 조성물과 마찬가지로 실리콘 화합물의 가수분해 및 축합 반응을 통해 제조된 것으로 구비될 수 있다. 예컨대, 상기 하도코팅층(13)은 시판품인 G7 BS를 사용하여 형성될 수 있다.
이때, 상기 하도코팅층(13)의 색상은 흰색일 수 있다. 또한, 상기 코팅대상물(2)이 상기의 온도 범위로 예열됨에 따라 상기 하도코팅층(13)을 형성하기 위한 상기 세라믹코팅제가 흐르지 않고 균일한 두께로 도포 적층될 수 있다.
그리고, 상기 하도코팅층(13)의 표면에 상기 물방울코팅층(12)이 형성됨이 바람직하다(s13). 상기 물방울코팅층(13)은 상기 코팅 조성물이 상기 하도코팅층(13)의 상면에 흩뿌려져 크기 및 간격이 상이한 다수개의 물방울 무늬로 형성되는 코팅층으로 이해함이 바람직하다.
상기 코팅 조성물은 상기 하도코팅층(13)이 형성된 상기 코팅대상물(2)이 준비되면 상기 주제부, 상기 부제부 및 상기 첨가제부가 혼합되어 형성됨이 바람직하다. 상세히, 상기 코팅 조성물은 상기 주제부, 상기 부제부 및 상기 첨가제부가 개별로 준비되되 상기 부제부와 상기 첨가제부를 먼저 혼합 후 10초간 교반/롤링한다. 그리고, 상기 부제부와 상기 첨가제부의 혼합용액에 상기 주제부를 투입 및 혼합하여 20~24hr/100~120rpm으로 상온에서 교반하여 최종 준비될 수 있다.
이렇게 상기 주제부, 상기 부제부 및 상기 첨가제부가 혼합되면 상기 가수분해, 탈수 축합 반응을 통해 상기 코팅 조성물이 세라믹 바인더로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 코팅 조성물이 상기 하도코팅층(13)의 상면에 흩뿌려지면 가교 반응을 통해 상기 하도코팅층(13)의 상면에 분산된 세라믹도막편으로 형성될 수 있다.
이때, 상기 하도코팅층(13)과 상기 물방울코팅층(12)이 실질적으로 세라믹코팅층으로서 동형 재질을 포함함에 따라 부착 안정성이 더욱 향상될 수 있다.
상기 코팅 조성물은 상기 코팅안료를 통해 상기 하도코팅층(13)과 상이한 색상의 물방울코팅층(12)으로 표현되며, 이를 통해 도 2에서와 같이 독특한 미감을 가지는 물방울 무늬롤 제공할 수 있다.
여기서, 상기 코팅 조성물의 비중이 0.95~1.15 ㎏/ℓ이고, 비휘발성인 고형분이 상기 코팅 조성물의 전체 중량에 대하여 30~35 중량%인 액상으로 형성된다. 그러므로, 상기 코팅 조성물이 흩뿌려지면서 상기 하도코팅층(13)에 상기 코팅 조성물의 비말이 접촉되면 상기 비말의 직경보다 넓은 면적으로 퍼지면서 상기 물방울코팅층(12)이 박막으로 형성될 수 있다.
이를 통해, 상기 물방울코팅층(12)과 상기 하도코팅층(13)의 단차가 실질적으로 제거되며, 각 상기 물방울코팅층(12)의 외곽으로 갈수록 그 두께가 점진적으로 얇아지도록 형성되므로 상기 물방울코팅층(12)과 상기 하도코팅층(13)간의 경계가 실질적으로 연속적으로 이어지도록 형성됨으로써 요철감이 최소화될 수 있다.
상기 물방울코팅층(12)이 건조 경화되면 상기 물방울코팅층(12)과 상기 물방울코팅층(12)의 사이로 노출된 상기 하도코팅층(13)의 상면에 상도코팅층(11)이 도포 및 건조 경화됨이 바람직하다(s14). 이를 통해, 상기 코팅대상물(2)에 독특한 무늬와 함께 내식성, 내구성, 물리적 물성 등을 부여하는 코팅층이 형성될 수 있다. 상기 상도코팅층(11)은 시판품인 G7 TC를 사용하여 형성될 수 있다.
상기 상도코팅층(11)까지 도포가 완료된 상기 코팅대상물(2)은 180~290℃, 더욱 바람직하게는 250~280℃/10~15min 동안 소성처리되어 건조 경화됨에 따라 3개로 적층되는 코팅층이 상기 코팅대상물(2)에 견고하게 고정될 수 있다.
이때, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형 실시는 본 발명의 범위에 속한다.
2: 코팅대상물 11: 상도코팅층
12: 물방울코팅층 13: 하도코팅층
12: 물방울코팅층 13: 하도코팅층
Claims (5)
- 주방용품의 표면에 코팅되어 물방울코팅층을 형성하도록 조성되는 주방용품용 코팅 조성물에 있어서,
기설정된 제1색상의 하도코팅층이 형성된 상기 주방용품의 표면에 비정형화된 물방울 형상의 패턴이 상기 제1색상과 상이한 색상으로 형성되도록 적어도 1종 이상의 색상도료 및 실리카 공급원으로서 규산염을 포함하여 구비되는 주제부;
실란 화합물을 포함하여 구비되는 부제부; 및
상기 주제부 및 상기 부제부가 혼합 및 경화되도록 산촉매제를 포함하여 구비되는 첨가제부를 포함하되,
상기 주제부는 상기 주제부의 전체 중량에 대하여 알칼리 실리케이트 화합물 10~20 중량%, 메탄올 0.1~5 중량%, 상기 제1색상과 상이한 적어도 1종 이상의 색상안료가 개별 또는 혼합되어 구비되는 코팅안료 5~17 중량% 및 나머지 중량%의 증류수를 포함하며, 상기 부제부는 상기 부제부의 전체 중량에 대하여 트리메톡시실란 85~95 중량% 및 나머지 중량%의 증류수를 포함하며, 상기 첨가제부는 상기 첨가제부의 전체 중량에 대하여 개미산 30~70 중량%, 초산 25~65 중량% 및 나머지 중량%의 증류수를 포함하되,
상기 주제부, 상기 부제부 및 상기 첨가제부는 개별 제제로 3액형으로 구비되되, 상기 주방용품용 코팅 조성물의 전체 중량에 대하여 상기 주제부가 60~80 중량%, 상기 부제부가 15~35 중량%, 상기 첨가제부가 0.1~5 중량% 포함되며,
상기 주방용품용 코팅 조성물의 전체 중량에 대하여 0.1~5 중량%의 보조첨가제가 더 포함되며,
비중이 0.95 ~ 1.15 ㎏/ℓ 범위이고, 상기 주방용품용 코팅 조성물 내의 비휘발성인 고형분이 30~35 중량%인 것을 특징으로 하는 주방용품용 코팅 조성물. - 삭제
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| KR200410606Y1 (ko) | 2005-12-08 | 2006-03-14 | 주식회사 세신산업 | 컬러 마블코팅 조리기구 |
| KR101400911B1 (ko) * | 2013-11-06 | 2014-06-11 | 주식회사 스폰코리아 | 주방기기용 비점착성 세라믹 코팅제 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 주방기기 |
| KR20150044362A (ko) * | 2013-10-16 | 2015-04-24 | 김영 | 점묘화된 주방기구 및 그 제조방법 |
| KR101970758B1 (ko) * | 2017-12-13 | 2019-04-22 | (주)삼광기업 | 법랑 코팅층이 형성된 세라믹 코팅 가열조리기구 |
-
2022
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