KR102551772B1 - 구리파우더가 함유된 코팅제 및 이를 이용한 조리기구의 코팅방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 테프론코팅제와 세라믹코팅제가 혼합된 액상의 혼합물에 미세 입자의 구리파우더를 첨가하여서, 구리가 가지고 있는 재질적 특성인 항균성, 소취 등 화학적 성질의 향상과 함께, 내마모성, 전도성 등의 기계적 성질이 향상되는 구리분말이 함유된 코팅제 및 이를 이용한 조리기구의 코팅방법에 관한 것이다.
본 발명은 주방용 조리기구를 코팅하기 위하여, 데프론코팅제 40~60% 중량부와, 실리카졸 20~40% 중량부와, 550~650메쉬의 분말상태인 구리파우더 5~20% 중량부와, 분산제 0.5~10% 중량부로 조성된 혼합코팅제를 제공한다.
또한, 조리기구의 가열면에 혼합코팅제를 코팅하기 위하여, 상기 가열면에 스프레이장치를 이용하여 혼합코팅제를 15~20μm의 두께로 도포한 후, 230~280℃의 온도에서 15~25분간 가열 건조하여 1차 코팅층을 형성하는 1차 코팅공정과;
상기 1차 코팅층의 표면에 혼합코팅제를 10~15μm의 두께로 분사 코팅한 후, 상온에서 건조하여서 2차 코팅층을 형성하는 2차 코팅공정과;
상기 2차 코팅층의 표면에 혼합코팅제를 5~10μm의 두께로 분사 코팅한 후, 380~400℃에서 15~25분 가열 건조하여서 3차 코팅층을 형성하는 3차 코팅공정을 순차적으로 진행하는 것이다.

Description

구리파우더가 함유된 코팅제 및 이를 이용한 조리기구의 코팅방법 {coatings be contained copper powder and coating method of cooking utensils exploit this coatings}

본 발명은 주방용 조리기구의 가열면에 코팅하는 코팅제 및 코팅방법에 관한 것으로, 특히 테프론코팅제와 실리카졸이 혼합된 액상의 혼합물에 미세 입자의 구리파우더를 첨가하여서, 구리가 가지고 있는 재질적 특성인 항균성, 소취 등 화학적 성질의 향상과 함께, 내마모성, 전도성 등의 물리적.기계적 성질이 향상되는 구리파우더가 함유된 코팅제 및 이를 이용한 조리기구의 코팅방법에 관한 것이다.

프라이팬이나 냄비 등과 같이, 음식을 조리하기 위한 주방용 조리기구들이 널리 사용되고 있으며, 이러한 주방용 조리기구는 일반 스틸이나, 알루미늄 또는 알루미늄합금, 스테인레스스틸 등의 소재로 제조되는 것으로서, 근래에는 가벼우면서 성형이 용이하고 제조단가가 저렴한 알루미늄합금이 주로 사용된다.

상기 알루미늄재질의 조리기구를 제조하는 다이캐스팅 주조법은 일정한 형태로 대량생산이 가능하며, 치수가 정확하고 다듬질 공정이 크게 필요하지 않으면서 기계적 성질이 향상되므로 조리기구의 제조에 널리 적용되고 있다.

상기 조리기구의 재료인 알루미늄 합금은 내산성, 내식성에 약하기 때문에 사용 중에 발생하는 급열, 급랭의 반복에 의한 금속의 팽창, 수축의 반복, 사용자의 과실로 인한 바닥 코팅면의 손상 등으로 발생되는 바닥면의 산화, 코팅 벗겨짐, 부식, 음식물 눌어붙음 등에서 많은 문제점이 노출되고 있다. 또한, 인체에 알미늄이 축적될 경우 치매, 알츠하이머병의 원흉이 되고 있는 것으로 보고되고 있다.

따라서 일상생활에서 알루미늄의 장점을 십분 활용하기 위해서는 알루미늄 프라이팬 내면 바닥면의 산화, 코팅 벗겨짐, 부식, 음식물 눌어붙음 등에 의한 알루미늄의 유해성이 인체에 발휘되지 않도록 알루미늄 프라이팬 기재를 안전하게 코팅하는 것이 무엇보다 중요하므로 알루미늄 조리기구의 내면에 테프론코팅제 또는 세라믹코팅제를 사용하여 왔다,

상기 테프론코팅제는 불소와 탄소의 강력한 화학적 결합으로 인해 매우 안정된 화합물을 형성함으로써 거의 완벽한 화학적 비활성 및 내열성, 비점착성, 우수한 절연 안정성, 낮은 마찰계수 등의 특성들을 가지고 있으나, 내구성이 약하고 고온에서 변형가능성이 있으며, 각종 발암물질의 발생으로 인하여 사회문제가 되고 있다.

또한, 상기 세라믹코팅은 천연 광물 소재를 코팅한 제품으로 흠집이 잘 나지 않고, 600도 이상의 고온에서도 유해물질이 발생하지 않아 안전하며, 열전도율이 좋아 음식의 겉과 속을 골고루 익혀주고, 단시간에 많은 양을 조리할 수 있는 장점과 함께 코팅력이 강해 쉽게 벗겨지지 않지만, 강한 충격을 받으면 코팅이 쉽게 깨지거나 균열이 생기는 문제가 있다.

또한, 세라믹코팅은 금속표면에 유리질 또는 내화물의 피복을 하여 내식성, 내열성, 전기절연성 등을 갖게 하는 방법이며, 고온에 있어서 금속의 산화나 연소 가스에 의한 부식을 방지하기 위해서 내열 법랑을 만드며, 유약으로는 유리질뿐 아니라, 내열성 분말에 유리질을 결합재로 혼합한 것을 사용하거나 알루미나, 산화질코늄 등의 내화성 물질을 금속면에 용사 피복하는 방법도 여기에 포함된다.

상기 테프론코팅과 세라믹코팅의 특징은 다음과 같다.

상기 표 1에서와 같이, 테프론코팅과 세라믹코팅이 각각 가지고 있는 단점을 서로 보완하기 위하여, 테프론과 세락믹이 혼합된 코팅제가 널리 사용되는 있는 실정이다.

이러한 혼합 코팅제로서, 무기질 세라믹 코팅제의 기술이 다양하게 개발되어 특허 출원된 내용을 살펴보면, 대한민국 등록특허 제512599호는 에서는 바인더로서 사용되는 실란, 산화규소 및 물이 혼합된 규소혼합물에 기능성 충진제, 세라믹 파우더, 안료를 첨가하여 제조된 무기질 세라믹 코팅제 조성물이 제안되어 있으나, 이와 같은 무기질 세라믹 코팅제 조성물을 이용하여 가열조리기구 등에 코팅층을 형성시킬 경우 코팅층의 결합력 향상을 위해서는 소성온도가 높아야 하고, 그리고 바인더로서 사용되는 규소혼합물이 산화규소와 물로 이루어지는 친수성의 특성으로 인해 내구성이 저하될 우려가 있다.

또한, 대한민국 공개특허공보 제2005-0072928호(20050713)는 무기질 용매, 기능성 첨가제, 실리콘계 오일 중합제, 안료 등으로 이루어진 비점착성 및 청소 용이성 기능이 강화된 무기질 세라믹 코팅제 조성물을 이용하여 주방용품, 가전제품 등에 코팅층을 형성시키는 기술을 제안하고 있으나, 이와 같은 무기질 세라믹 코팅제 조성물을 이용하여 주방용품, 가전제품 등에 코팅층을 형성할 경우 코팅층의 결합력이 떨어져 소결 밀도가 저하되므로 장기간 사용시 코팅층이 균열 등으로 인해 박리될 우려가 있다.

본 발명은 테프론코팅제과 세라믹코팅제를 혼합 조성하여, 각각의 코팅제가 가지고 있는 단점들이 상호 보완된 양질의 코팅제를 제공하는데 그 해결하고자 하는 과제가 있다.

본 발명의 다른 해결하고자 하는 과제는 상기 혼합 코팅제에 구리파우더를 혼합하므로서, 구리가 가지고 있는 물리적, 화학적 특성이 부가되는 코팅제를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 해결하고자 하는 과제는 상기 코팅제를 이용하여 조리기구에 1차,2차,3차에 걸쳐 코팅하므로서, 각각의 재료가 가지고 있는 특성이 발현됨과 동시에 기계적 성질이 우수한 양잘의 코팅층을 제공하는데 있다.

본 발명은 주방용 조리기구를 코팅하기 위하여, 데프론코팅제 40~60% 중량부와, 실리카졸 20~40% 중량부와, 550~650메쉬의 분말상태인 구리파우더 5~20% 중량부와, 분산제 0.5~10% 중량부로 혼합코팅제가 조성된 것이다.

또한, 조리기구의 가열면에 혼합코팅제를 코팅하기 위하여, 상기 가열면에 스프레이장치를 이용하여 혼합코팅제를 15~20μm의 두께로 도포한 후, 230~280℃의 온도에서 15~25분간 가열 건조하여 1차 코팅층을 형성하는 1차 코팅공정;

상기 1차 코팅층의 표면에 혼합코팅제를 10~15μm의 두께로 분사 코팅한 후, 상온에서 건조하여서 2차 코팅층을 형성하는 2차 코팅공정;

상기 2차 코팅층의 표면에 혼합코팅제를 5~10μm의 두께로 분사 코팅한 후, 380~400℃에서 15~25분 가열 건조하여서 3차 코팅층을 형성하는 3차 코팅공정을 순차적으로 진행하는 것이다.

본 발명은 테프론코팅제와 세라믹코팅제의 액상도료에 구리파우더를 혼합하여 조리기구의 표면에 코팅층을 형성함으로써, 항균과 소취의 기능이 향상되어 인체에 무해한 조리기구를 제조하는 효과가 있다.

또한,코팅층의 표면을 고밀도로 소결시켜 표면경도를 상승시키므로 내구성, 내열성과 같은 기계적 물성과 함께 내식성과 같은 화학적물성을 향상시킬 수 있고,

코팅층으로부터 원적외선 및 음이온을 방출시킬 뿐만 아니라 가열시 열전도율을 증가시킬 수 있어 냄비, 프라이팬, 전자렌지, 고기구이판 등과 같은 각종 조리기의 신뢰성을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 그 제조방법이 비교적 간단하여 제조원가를 절감시킬 수 있는 효과가 있다

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 코팅공정을 보인 흐름도이며,
도 2는 본 발명의 실시예에 의하여 코팅된 조리기구의 일부를 확대한 단면도이다.

본발명에 따른 코팅제 조성물과 이를 이용한 코팅방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 불소수지로 조성된 테프론코팅제 40~60% 중량부, 세라믹성분의 실리카졸 20~40% 중량부, 미립자의 구리파우더 5~20% 중량부, 기타 첨가제로서 분산제 0.5~10% 중량부로 조성된다.

상기 테프론코팅제는 그 주요성분이 PTFE(Polytetrafluoroethylene)이 주재료로 조성된 가열 건조형 도료이다.

테프론코팅제(Teflon Coating)는 불소수지를 도료화하여 철, 스테인레스, 알루미늄, 유리, 세라믹, 고무, 플라스틱 등 기존재료에 스프레이(Spray Coating), 분말 정전분체도장(Electrostatic), 디프드레인(Dipdrain), 디프스핀(Dipspin), 텀블스프레이(Tumble Spray) 법 등을 이용하여 전처리 과정 및 건조, 가열, 소성의 공정으로 비접착성, 내약품성, 비유성, 절연성, 대전방지성, 내열성, 저마찰특성 등 불소수지의 특성을 얻으려는 코팅이다.

특히, 테프론코팅제는 거의 모든 물질이 달라붙지 않는 성질이 있는 것으로서, 비점착성(Non-Sticking)이 강하며, 점착성이 아주 강한 재료의 경우에도 대부분 쉽게 분리된다

불소도료의 마찰계수(coefficient of friction)는 부하, 미끄러짐의 속도, 사용된 불소도료의 종류에 따라 조금씩의 차이가 있지만 0.08~0.35의 범위이다.

또한, 비유성(Non-wetting)의 특징이 있기 때문에 불소도료의 표면에 물이나 기름이 잘 묻지 않아 표면이 쉽게 오염되지 않을 뿐 아니라, 쉽게 청소할 수 있어 기계설비의 보수시간이 단축되어 생산성을 향상시킬 수 있다

또한, 내열성(Heat resistance)의 특징은 205℃(400°F)미만에서는 PTEF의 분해는 불가능하다. 205℃~290℃사이에서는 분해는 미미한 정도여서 특별한 주의가 필요없고 290℃~315℃에서는 간헐적으로 사용이 가능하다.

또한, 전기적 특성(Unique electrical properties)은 광역의 주파수대에 걸쳐 높은 절연성, 낮은 손실율, 그리고 높은 표면저항률을 보인다.

특히, 대부분의 불소도료 코팅은 극히 낮은 온도에서도 그 물리적 특성이 변치않고 유지되므로 영하 270℃의 낮은 온도에서의 사용도 고려될 수 있다.

또한, 화학적 환경에 크게 영향을 받지 않지만 몇몇 불소도료 코팅은 화학약품의 침투가 쉬우므로 낮은 저항성을 보인다. 불소도료 코팅에 영향을 미칠 수 있는 유일한 화학약품은 알칼리 금속과 고도의 반응성을 지닌 불소 화학제 뿐이다.

상기 세라믹코팅제는 그 주요성분인 실리카와 증류수로 조성된다.

이러한 세라믹코팅은 고온에서도 견딜 수 있는 내열성이 뛰아날 뿐 아니라, 열효율이 뛰어나 조리용 조리기구로의 상품성을 높일 수 있다.

특히, 표면강도가 뛰어나, 사용중 발생되는 외부의 충격 등에 쉽게 벗겨지거나 손상되는 것을 방지할 수 있다.

상기 구리파우더의 성분인 구리는 전도성이 우수하고, 전성과 연성이 뛰어난 물리적 특성을 가지고 있을 뿐 아니라,항균작용이 강하면서 인체에 독성이 없다.

또한, 접촉면이 광범위한 미생물을 파괴하는 자연적 특성을 가지므로서 질병을 유발하는 각종 박테리아를 단시간에 박멸하는 효과가 널리 입증되고 있는 실정이다.

또한, 구리의 물리적 특성은 황금빛 광택을 지닌 붉은 분홍색의 금속으로 화학 원소 표에서 29 위를 차지하고 밀도는 8.93 kg/m3, 비중 8.93 g/cm3, 비등점 2657℃, 융점 1083 ℃으로서, 높은 연성, 부드러움 및 가단성을 가지고 열과 전기에 대한 전도성이 특히 높은 특징을 가지고 있다.

구리의 화학적 특성은 화학 활성이 낮으며, 낮은 습도와 상온으로 내식성이 우수하고 가열하면 산화되어 산화물을 형성한다.

특히, 구리의 높은 항균성이 많이 알려지고 있는 실정이다.

최근 발표된 아래의 자료와 같이, 구리가 코로나 19(COVID-19)에 대하여 탁월한 항균효과가 있음이 입증되고 있는 실정으로서, 구리에 접촉된 코로나 19균이 4시간 안에 박멸됨을 알 수 있다.

상기 데프론코팅제와 실리카졸과 구리파우더로 조성된 본 발명의 혼합코팅제를 제조하는 방법은 다음과 같다.

상기 원재료인 테프론코팅제와 실리카졸(silica sol)은 액상이며, 구리파우더는 분말상태로서, 각각의 재료를 섞어 혼합액을 조성한다.

상기 혼합액은 분쇄기를 통해 완전한 혼합과 분쇄가 동시에 이루어지는 것으로서, 알려진 분쇄기로서, 바스켓 밀(Basket Mill), 볼밀(Ball Mill) 또는 분산방법 등이 있으며, 본 발명은 그 분쇄기의 종류에 제한을 두지 않으나, 바스켓 밀이 생산적 측면에서 효율적이다.

바스켓 밀에서 분쇄작업이 이루어지기 전에, 각각의 재료를 배합하여 혼합액을 만드는 것으로서, 분쇄 전 혼합액의 조성은 액체 상태의 데프론코팅제 40~60% 중량부와, 실리카졸 20~40% 중량부와, 입자가 약 100메쉬의 분말상태인 구리파우더 5~20% 중량부와, 분산제 0.5~10% 중량부를 통상의 방법으로 예비 혼합한다.

상기에서 예비 혼합된 혼합액을 바스켓 밀에 투입한 후, 4~8시간동안 분쇄작업을 하는 것으로서 구리파우더의 입자가 550~650메쉬로 분쇄되면 작업이 완료되어 혼합코팅제가 제조되는 것이다.

상기 구리파우더의 분쇄 전 입자가 약 100메쉬 상태에서는 코팅제로서의 역할을 할 수 없을 정도의 거친 표면으로 코팅되어 양질의 제품을 제조할 수 없기 때문에 그 입자를 550~650메쉬의 미립자로 분쇄해야 코팅 후에 원하는 표면거칠기가 보장되는 것이다.

상기 바스켓 밀에서의 분쇄시간은 4시간 미만이 되면 구리파우더의 입자가 커서 코팅된 제품의 표면이 거칠어 논스틱이 양호하지 않으며, 8시간을 초과하면 작업시간의 지연으로 생산효율이 저하되는 원인이 되는 것으로서, 4~8시간의 범위 내에서 원재료의 조성비, 작업조건, 제품의 특성 등에 따라서 작업시간을 조절할 수 있는 것이다.

상기 바스켓 밀은 습식 타입의 분쇄기로서 세라믹으로 미세간극을 유지하는 바스켓 형태의 챔버에 핀타입(Pin Type)의 교반봉을 작고 있어 내부의 비드(Bead)를 교반시키면서 발생하는 에너지로 슬러리(Slurry)를 분쇄 분산처리하는 것이며, 바스켓 하부에는 임펠러(Impeller)가 장치되어 상부의 슬러리를 흡입해서 바스켓 안으로 이송이 되도록 구성되기 때문에 슬러리 베셀(Slurry Vessel) 내부의 분쇄물이 순환되면서 분쇄 분산처리가 이루어지는 것이다.

상기, 제조공정에서 완성된 혼합코팅제는 프라이팬, 냄비 등과 같은 주방용 조리기구에 코팅하여서, 물리적, 화학적 기능 및 제품의 품질을을 향상시키는 것으로서, 그 제조방법은 다음과 같다.

다이캐스팅에서 일정 형태로 주조된 금속재의 조리기구인 소재의 내측 가열면에 통상의 스프레이장치를 이용한 통상의 분사방식으로 상기 혼합코팅제를 1차,2차,3차의 코팅공정을 거쳐 가열면에 30~40μm 두께의 코팅층이 고착되는 것이다.

상기 1차 코팅공정은 상기 혼합코팅제를 소재의 가열면에 분사 도포한 후,

통상의 전기로에서 투입하여 250℃에서 15~25분 가열 건조하여 1차 코팅층을 형성하며, 경화된 1차 코팅층의 두께가 15~20μm이 되도록 한다.

상기 2차 코팅공정은 상기 1차 코팅층의 표면에 상기 혼합코팅제를 분사 도포한 후, 상온에서 건조하여서 2차 코팅층을 형성하며, 이때 2차 코팅층의 두께가 10~15μm이 되도록 한다.

상기 3차 코팅공정은 상기 2차 코팅층의 표면에 상기 혼합코팅제를 분사 도포한 후, 통상의 전기로에 투입하여 380~400℃에서 15~25분 가열 건조하여 3차 코팅층을 형성하며, 경화된 3차 코팅층의 두께가 5~10μm이 되도록 한다.

상기 1차 코팅공정은 소재의 표면에 코팅층을 고착시키기 위한 공정으로서, 혼합코팅제에 함유된 실리카와 구리파우더에 의하여 소재에 고착되는 결합강도가 높기 때문에, 사용 중 외부의 충격이나 긁힘에 대하여 쉽게 벗겨지지 않으면서, 구리파우더에 함유된 특성이 지속적으로 발산되는 효과가 있는 것으로서, 그 코팅층의 두께가 15μm 미만이 되면, 결합강도가 약하고 혼합코팅제에 함유된 특성이 발현되기 어렵다. 또한 상기 두께가 20μm를 초과하게 되면, 건조온도가 상승되고 건조시간이 지연됨으로 인하여 작업효율이 저하되는 원인이 된다.

상기 2차 코팅공정은 상기 1차 코팅공정의 코팅층에 혼합코팅제를 도포한 후, 상온에서 건조하는 것으로서, 완전 경화가 되지 않은 상태이므로 1차 코팅층과 3차 코팅층의 접착력을 증대시키는 역할을 한다. 즉, 경화된 1차 코팅층에 도포된 상태로 건조되면서 밀착상태를 유지하고, 재차 3차 코팅층이 도포된 후에 가열 건조과정에서 완전 경화되지 않은 2차 코팅층이 1차 코팅층과 3차 코팅층에 일체화되면서 고착되는 것이다. 이러한 2차 코팅층은 10μm미만이 되면 접착력이 약하여 1차와 3차 코팅층 사이에서 바인더역할을 할 수 없으며, 15μm를 초과하면 전체적으로 가열 건조하는 3차 공정에서의 건조온도와 시간이 상승되는 원인이 된다.

상기 3차 코팅공정은 상기 1차,2차 코팅공정에서의 물리적, 기능적 특성을 발현할 수 있음과 동시에 코팅면의 논스틱을 위한 공정으로서, 상기 1차,2차 코팅공정에 비하여 그 코팅층를 얇게 도포하고 가열 건조온도 높게 한다. 즉, 그 코팅층을 5~10μm로 도포하여 상기 1차,2차 코팅층과 일체화 되면서 전체 두께가 30~40μm의 범위 내에서 코팅층이 형성되도록 한다.

또한, 380~400℃에서 15~25분 가열 건조하며, 이때 완전 경화되지 않은 2차 코팅층의 가열 건조가 동시에 이루어지면서 전체 코팅층이 일체화되면서 높은 결합력이 유지되는 것이다.

1차,2차,3차 코팅공정에 의하여 소재에 코팅된 코팅층의 두께가 30μm 미만이 되면, 사용 중 외부의 충격 등에 벗겨질 염려가 있고 혼합코팅제에 함유된 유익한 특성이 적게 발현되며, 40μm를 초과하면 작업시간이 지연되어 생산효율이 저하되는 원인이 되므로 전체 코팅층을 30~40μm으로 형성하는 것이 바람직하며, 이러한 범위 내에서 작업 조건, 제품 특성 등에 따라 조절할 수 있는 것이다.

실시예 1은 실리카와 구리파우다의 함량을 높게 한 혼합코팅제를 제조하는 공정이다.

준비 공정

액상의 테프론코팅제 40% 중량부, 실리카졸 30%중량부, 100메쉬의 구리파우더 20% 중량부, 분산제 10%중량부의 재료를 준비한다.

분쇄공정

상기 공정의 재료를 바스켓 밀에 투입한 후, 7시간 동안 분쇄 분산작업을 한 후에, 구리파우더의 입자를 측정한 결과, 600메쉬로 나왔으며, 구리파우더가 혼합코팅제에 균일한게 분산된 상태를 유지하였다.

상기 작업시간은 구리파우더의 분쇄전 입자 크기, 혼합물의 조성비, 작업조건, 제품의 특성 등에 따라 조절할 수 있는 것으로서, 그 작업시간이 길수록 미세입자로 분쇄할 수 있으며, 이러한 미세 입자는 코팅층, 특히 논스틱에 있어서 유리한 조건이 될 수 있으나, 과다한 분쇄시간의 지연은 생산효율을 감소시킬 수 있다.

실시예 2는 실리카와 구리파우더의 함량을 낮게 조성한 혼합코팅제의 제조방법에 관한 것이다.

액상의 테프론코팅제 60% 중량부, 액상의 세라믹코팅제 25%중량부, 100메쉬 입자인 구리파우더 10% 중량부, 분산제 5%중량부로 조성된 각각의 재료를 바스켓 밀에 투입한 후, 5시간 동안 분쇄 분산작업을 한다.

분쇄작업이 완료된 상태에서 혼합코팅제에 함유된 구리파우더의 입자는 평균치가 600메쉬이다.

실시예 2는 실시예 1에 비하여 구리파우더의 함량이 작기 때문에 분쇄시간이 단축되는 특징이 있다.

액상의 테프론코팅제 50% 중량부, 실리카졸 20%중량부, 100메쉬의 구리파우더 20% 중량부, 분산제 10% 중량부로 조성된 각각의 재료를 바스켓 밀에 투입한 후, 6시간동안 분쇄작업을 한다.

분쇄작업이 완료된 상태에서 혼합코팅제에 함유된 구리파우더의 입자는 평균치가 600메쉬이다.

상기 실시예 1,2,3은 표 3에서와 같이, 혼합물의 성분조성, 즉 구리파우더의 함량에 많을수록 분쇄시간이 연장되는 것을 알 수 있으며, 어떠한 작업조건에서도 구리파우더의 입자는 550~650메쉬의 미립자로 분쇄하는 것이 바람직하다.

상기 실시예에서 분쇄 후 혼합코팅제에 함유된 구리파우더의 입자가 550메쉬 미만이면 코팅면의 표면 상태가 거칠어 논스틱이 불량하여 조리기구로서의 제품성이 저하되며, 구리파우더의 입자가 미세할수록 표면 상태나 물리적 특성이 상승되는 효과가 있으나, 바스켓 밀의 분쇄 능력을 초과하게 되므로, 결국 생산효율이 저하된다.

본 발명의 혼합코팅제에 대한 항균도와 소취율을 시험한 결과는 다음과 같다.

시험방법

1.항균도: KS K O6293적용

시험균종: 황색 포고상 구균, 폐렴 간균

접종균액의 농도: 1.3 x 10개/ml

2. 소취율(%): 가스검지관법(암모니아)

시료량: 10cm x 10cm (5.0g)

시험가스: 암모니아(NH3)

시험가스 농도: 500ppm

시험환경: 25℃(온도), 36%(습도)

상기 표 4와 같이, 구리파우다의 첨가량이 많을수록 항균과 소취효과가 상승됨을 알 수 있다.

실시예 4는 상기 혼합코팅제를 소재에 1차,2차,3차 코팅공정을 실시하는 제조방법에 관한 것으로서, 다이캐스팅에서 일정 형태로 주조된 알루미늄재질의 프라이팬소재를 준비하며, 통상의 스프레이장치를 이용하여 프라이팬소재의 가열면에 액상의 혼합코팅제를 분사하는 방식으로 코팅작업을 하는 것이다.

1차 코팅공정

프라이팬소재의 가열면에 스프레이장치를 이용하여 혼합코팅제를 도포한 후, 전기로에서 투입하여 250℃의 온도에서 20분간 가열 건조하여 1차 코팅층을 소재에 고착시키며, 경화 된 1차 코팅층의 두께가 20μm이 되도록 한다.

2차 코팅공정

상기 1차 코팅공정에서 경화된 1차 코팅층의 표면에 혼합코팅제를 분사 도포한 후, 상온에서 건조하여서 2차 코팅층을 형성하며, 2차 코팅층의 두께가 15μm이 되도록 한다.

3차 코팅공정

상기 2차 코팅층의 표면에 혼합코팅제를 분사 도포한 후, 전기로에 투입하여 380℃에서 20분 가열 건조하여서 3차 코팅층을 형성하며, 3차 코팅층의 두께가 10μm이 되도록 한다.

3차 코팅공정의 가열 건조동안에 2차 코팅층이 경화되면서 1차,2차,3차 코팅층이 일체로 결합된다.

1차,2차,3차 코팅공정이 완료된 후, 가열 건조과성에서 증류수와 휘발성물질이 발산된 상태이며, 전체 코팅층의 두께는 35μm가 된다.

실시예 5는 프라이팬소재에 1차,2차,3차 코팅공정을 실시함에 있어서, 각 코팅공정에서 도포되는 혼합코팅제의 조성을 달리함으로서 각 성분이 가지고 있는 효능이 배가되면서 기계적 강도 등이 향상되도록 제조하기 위한 것이다.

1차 코팅공정

프라이팬소재의 가열면에 스프레이장치를 이용하여 혼합코팅제를 도포한 후, 전기로에서 투입하여 250℃의 온도에서 20분간 가열 건조하여 1차 코팅층을 20μm의 두께로 소재에 고착시킨다.

이때, 상기에서 도포되는 혼합코팅제는 테프론코팅제 40% 중량부, 실리카졸 30%중량부, 구리파우더 20% 중량부, 분산제 10%중량부로 조성한 것으로서, 구리파우더와 실리카의 함량을 크게 함으로서, 재료 자체의 유용한 특성이 발현됨과 동시에, 소재에 높은 결합력으로 고착되는 것이다.

2차 코팅공정

상기 1차 코팅공정에서 경화된 1차 코팅층의 표면에 혼합코팅제를 로 분사 코팅한 후, 상온에서 건조하여서 2차 코팅층을 15μm의 두께로 형성한다.

상기 혼합코팅제는 테프론코팅제 50% 중량부, 실리카졸 20% 중량부, 구리파우더 20% 중량부, 분산제 10% 중량부로 조성한 것으로서, 1차 코팅층과 3차 코팅층사이에 형성되어 바인더역할이 할 수 있도록 1차 코팅공정에 비하여 적은 양의 구리파우더를 조성한다.

3차 코팅공정

상기 2차 코팅층의 표면에 혼합코팅제를 분사 코팅한 후, 전기로에 투입하여 380℃에서 20분 가열 건조하여서 3차 코팅층을 10μm의 두께로 형성한다.

상기 혼합코팅제는 테프론코팅제 60% 중량부, 실리카졸 25%중량부, 구리파우더 10% 중량부, 분산제 5% 중량부로 조성된 것으로서, 실리카와 구리파우더의 함량을 적게 하는 반면에, 테프론코팅제의 함량을 높게 하여서, 코팅층 표면의 논스틱이 강하도록 한 것이다.

상기 표 5에서와 같이, 본 발명의 혼합코팅제는 기존의 테프론코팅제, 세라믹코팅제에 비하여 건조시간과 온도가 각각 상승되는 것을 볼 수 있는데, 이는 금속재인 구리파우다의 첨가로 인하여 혼합코팅제가 코팅소재에 완전한 상태로 고착되면서, 균열이 발생되는 것을 방지하는 작용을 한다.

상기 표6에서와 같이, 본 발명의 혼합코팅제가 코팅된 프라이팬의 코팅층 두께를 측정한 결과 기존의 테프론코팅층과 세라믹코팅층에 비하여 코팅층의 두께가 상승됨을 알 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명은 테프론코팅제와 세라믹코팅제의 액상도료에 구리파우더를 혼합하여 조리기구의 표면에 코팅막을 형성함으로써, 각종 화작적, 물리적 특성이 향상됨은 물론, 항균과 소취의 기능이 향상되어 인체에 무해한 조리기구를 제조하는 효과가 있는 것으로서, 그 제조및 코팅방법이 간단하고 기존의 코팅제를 활용함으로써 주방 등의 실생활에 쉽게 적용할 수 있는 유익한 방법인 것이다.

Claims (4)

1. 조리기구의 가열면에 혼합코팅제를 코팅하기 위하여, 상기 가열면에 스프레이장치를 이용하여 혼합코팅제를 도포한 후, 230~280℃의 온도에서 15~25분간 가열 건조하여 고착된 1차 코팅층의 두께가 15~20μm이 되는 1차 코팅공정; 상기 1차 코팅층의 표면에 혼합코팅제를 도포한 후, 상온에서 건조하여 형성된 2차 코팅층의 두께가 10~15μm이 되는 2차 코팅공정; 상기 2차 코팅층이 표면에 혼합코팅제를 도포한 후, 380~400℃에서 15~25분 가열 건조하여 형성된 3차 코팅층의 두께가 5~10μm이 되는 3차 코팅공정으로 구성하며, 상기 1차,2차,3차 코팅공정을 순차적으로 진행하는 방법에 있어서,
   상기 1차 코팅공정의 혼합코팅제를 테프론코팅제 40% 중량부, 실리카졸 30% 중량부, 구리파우더 20% 중량부, 분산제 10%중량부로 조성하며, 상기 2차 코팅공정의 혼합코팅제를 테프론코팅제 50% 중량부, 실리카졸 20% 중량부, 구리파우더 20% 중량부, 분산제 10% 중량부로 조성하며, 상기 3차 코팅공정의 혼합코팅제를 테프론코팅제 60% 중량부, 실리카졸 25%중량부, 구리파우더 10% 중량부, 분산제 5% 중량부로 조성하여 제조하는 것을 특징으로 하는 구리파우더가 함유된 코팅제를 이용한 조리기구의 코팅방법.
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