KR20100016632A

KR20100016632A - 개선된 소수성 성질을 갖는 점착방지 코팅

Info

Publication number: KR20100016632A
Application number: KR1020097023962A
Authority: KR
Inventors: 장-루크 페릴론; 어렐린 두반셋
Original assignee: 세브 에스.아.
Priority date: 2007-04-18
Filing date: 2008-04-10
Publication date: 2010-02-12
Also published as: WO2008142327A3; CN104877561A; WO2008142327A2; FR2915205A1; EP2139964A2; KR101157753B1; FR2915205B1; JP2010525095A; US20100181322A1; US10292528B2; CN101663368A

Abstract

본 발명은 일반적으로 소수성 및 고온에 대한 내성의 개선된 성질을 보이는 주방 용품에 대한 점착방지 코팅에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 코팅으로 코팅된 지지체를 포함하는 주방 기구에 관한 것이고, 본 발명에 따른 코팅을 상기 지지체 상에 도포하는 공정에 관한 것이다.

점착방지 코팅, 소수성 성질, 졸-겔 중합, 감온변색

Description

개선된 소수성 성질을 갖는 점착방지 코팅{ANTISTICK COATING WITH IMPROVED HYDROPHOBIC PROPERTIES}

본 발명은 일반적으로 소수성 및 고온에 대한 내성의 개선된 성질을 보이는 주방 용품에 대한 점착방지 코팅에 관한 것이다.

본 분야에서, 에나멜계 코팅(enamel-based coating)은 기존에 공지되어 있지만, 이는 적당한 들러붙음 방지 성질(anti-adherence)을 보장하지 못하며, 높은 유리화(vitrification) 온도(540℃ 이상)를 필요로 한다. 특히, 실란의 중합으로 얻을 수 있는 졸-겔 코팅도 공지되어 있다. 그러나, 이들은 상당한 두께를 입히지 못하며 10 미크론(micron) 정도의 두께에 대하여는 일반적으로 파이앙스(faience)가 된다. 또한, 이들의 응집성(cohesion)은 예를 들면, 400℃ 이상의 고온이 적어도 30 분 이상의 오랜 기간에 걸쳐서 적용될 때만 이루어진다. 이에 반하여, 본 유형의 코팅으로 PTFE계 코팅에 대한 최대 300℃와는 달리, PTFE계 코팅의 온도보다 훨씬 더 높은 최대 600℃인 온도에서 광범위한 사용을 가능하게 한다. 그러나, 이로 인하여 점착방지 성질에 손상을 준다.

이러한 코팅들의 단점은 코팅의 표면의 질을 떨어뜨릴 수 있는 침범(aggression), 특히 식기세척기 세제에 의하여 유발된 것과 같은 화학적 침범, 또는 과도한 문지름으로 유발된 것과 같은 기계적 유형의 침범, 또는 심지어 극한의 온도에서 수 분 정도의 노출과 같은 침범이 있은 후에 고유의 소수성 성질을 상실한다는데 있다.

이러한 문제점들을 바로잡기 위하여, 본 출원인은 하나 이상의 금속 알콕사이드 및 콜로이드성 금속 산화물을 바탕으로 하는 조성물의 졸-겔 중합을 통하여 얻어진 점착방지 코팅을 개발하였다. 놀랍게도, 본 출원인은 극소량의 실리콘 오일이 상기 조성물에 첨가되는 경우에, 본 조성물의 졸-겔에 의하여 형성된 코팅은 고온을 견딜 뿐만 아니라, 분젠 버너(600℃ 이상의 온도)의 불꽃과 수 분 동안 접촉을 유지할 수 있어서, 신속히 고유의 친수성 특징을 회복할 수 있다.

알콕시 실란 및 콜로이드성 실리카를 바탕으로 하는 조성물로부터 졸-겔 코팅의 제조를 위한 실리콘 오일의 사용은 당업자에게 공지되어 있다.

미국 특허 출원 제2006/0147829호는 물과의 접촉 각도가 130°를 초과하는 접촉각을 갖는 자가 세척(self-cleaning) 표면용 초소수성 코팅(superhydrophobic coating)의 제작 공정을 기술하고 있다. 본 공정은 바람직하게는 1 ㎚ 내지 100 ㎚의 크기의 나노입자(특히, 실리카 나노입자)의 제조 단계 및 바람직하게는 실리콘계인 소수성 작용제 및 바람직하게는 미네랄 및 유기 계열로부터 선택된 첨가제를 사용하여 상기 입자의 처리 단계를 포함한다. 본 나노입자는 습식 합성 공정에 의하여 특히, 물, 특히 알코올인 용매, 및 예를 들면, 테트라메톡시실란(TMOS) 또는 테트라에톡시실란(TEOS)과 같은 금속 알콕사이드를 포함하는 전구체의 졸-겔 법에 의하여 제조될 수 있다. 상기 나노입자를 형성한 이후에, 이 입자들은 소수성 작용 제 및 첨가제와 직접 혼합되어, 0℃ 내지 100℃의 온도에서 반응하게 하였다. 이렇게 얻은 물질은 액체로부터 액체를 생성하는 임의의 기법(원심분리, 침지(soaking), 또는 브러쉬 또는 롤러에 의한 코팅)에 따라 기판(특히, 유리, 플라스틱, 금속, 세라믹 또는 중합체 또는 복합체)에 도포된다. 상기 기판에 도포된 이후에, 상기 코팅은 주변 온도 및 200℃ 사이의 온도에서 건조시킨다. 이렇게 얻은 코팅은 물과 130°또는 심지어 150°이상의 접촉 각도를 형성하는 소수성 표면을 갖는다.

그러나, 미국 특허 출원 제2006/0147829호에는 상기 코팅의 들러붙음 방지 특징에 대한 언급은 없으며, 고온을 견디는 능력 및 상기 코팅의 표면에 침범 이후에 소수성 성질을 드러내는 성질에 대한 언급도 존재하지 않다. 또한, 미국 특허 출원 제2006/0147829호는 상기 졸-겔 코팅은 적어도 10 ㎛의 두께를 갖는 연속막의 형태인 것을 나타내지 않는다.

따라서, 본 발명의 목적은 적어도 10 ㎛의 두께를 갖는 막의 형태이며,

- 하나 이상의 금속 폴리알콕실레이트의 매트릭스(matrix),

- 코팅의 총중량에 대해 적어도 5 중량%인 상기 매트릭스에 분산된 하나 이상의 콜로이드성 금속 산화물, 및

- 하나 이상의 실리콘 오일을 포함하는 졸-겔 물질에 의하여 구성되는 것을 특징으로 하는 개선된 소수성 성질을 갖고 고온을 견디는 점착방지 코팅에 있다.

본 발명에 따른 코팅은 바람직하게는 PTFE가 존재하지 않는다.

상기 코팅 표면의 소수성 특징의 본질적인 양태는 금속 폴리알콕실레이트 및 실리콘 오일에 의하여 보장된다. 사실상, 금속 폴리알콕실레이트는 불꽃과 접촉하는 동안에 고온에서 파괴되는 소수성 기들을 갖는다. 그러나, 이러한 소수성 특징의 소멸은 순간적인 것으로서, 폴리알콕실레이트에 트랩(trap)되어 있는 실리콘 오일에 의하여 점진적으로 보충되어, 극소량으로 그것의 표면으로 이동하는 것은 상기 막의 표면에서 폴리알콕실레이트의 소수성 기들의 점진적인 재구성을 선호하게 된다.

적어도 0.1 중량%의 실리콘 오일을 포함하는 본 발명에 따른 코팅으로, 상기 소수성 특징의 재구성은 최초 조리(cooking)시에 충분하다는 것은 명백하다. 사실상, 본 발명의 코팅 상에 놓여진 한 방울의 물이 이루는 정접촉각 Θ의 수치는 불꽃 접촉 유형의 열적 침범이 있은 후에 20°정도의 크기이다. 본 정접촉각 수치는 주방 용구가 새롭게 조리 준비 중인 경우에 적어도 5 분의 기간에 걸쳐서 주변 온도를 200℃로 재가열하는 것으로 구성된 소수성 성질의 재구성 공정 후에 적어도 75℃로 상승한다.

바람직하게는, 실리콘 오일은 0.1 중량% 내지 6 중량%를 차지하며, 더 바람직하게는 전체 코팅(건조 상태) 중량에 대해 0.3 중량% 내지 5 중량%를 차지한다. 실리콘 오일이 0.1 중량% 미만에서, 불꽃 접촉(600℃) 동안에 소멸한 소수성 기들의 재구성은 덜 일어나며, 그로 인한 각도는 62°미만이다.

더 바람직하게는, 본 발명에 따른 코팅의 졸-겔 물질은 상기 건조 코팅의 총 중량에 대해 0.5 중량% 내지 2 중량%의 실리콘 오일을 포함한다. 이러한 경우, 상기 코팅 상에 놓여진 한 방울의 물이 이루는 최초 정접촉각 Θ는 95°이다. 불꽃 접촉 유형의 열적 침범이 있은 후에, 상기 코팅은 20°의 각도를 갖는다. 적어도 5 분의 기간에 걸쳐서 주변 온도를 200℃로 재가열시키는 단계를 적어도 하나 포함하는 재구성 공정이 있은 이후에, 주방 용구가 새로 조리를 준비하는 경우에 상기 정접촉각은 75°를 초과하게 된다.

본 발명에 따른 코팅은 실리콘 오일 또는 실리콘 오일들의 혼합물을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 코팅에 사용할 수 있는 실리콘 오일들의 특정한 예들은 페닐 실리콘(phenyl silicons), 메틸페닐 실리콘(methylphenyl silicons) 및 메틸 실리콘(methyl silicons)이다.

본 발명에 따른 코팅이 음식물과 접촉하여 사용되는 경우에, 바람직하게는 식용(food-grade) 실리콘 오일이 선택될 것이며, 특히 식용 메틸페닐 실리콘 및 메틸 실리콘으로부터 선택될 것이다.

실리콘 메틸페닐 오일의 특정 예들은 WACKER 사의 WACKER SILICONOL AP150라는 상표명 및 DOW CORNING 사가 DOW CORNING 550 액이라는 상표명으로 시판하는 비식용 오일과 WACKER AR00으로 시판하는 식용 오일이다. 실리콘 메틸 오일의 특정 예들은 식용 메틸 실리콘 오일들인 RHODIA 사가 RHODIA 47 V 350이라는 상표명으로 시판하는 오일, WACKER 200 액의 오일 또는 TEGO 사의 TEGO ZV 9207의 오일이다.

바람직하게는, 비반응성이며 20 mPa.s 내지 2000 mPa.s의 점도를 갖는 적어도 1000 g의 분자량을 갖는 상기 언급된 사항으로부터 선택된 실리콘 오일이 사용될 것이다.

유리하게는, 본 발명에 따른 코팅의 매트릭스는 금속 폴리알콕실레이트(metallic polyalcoxysilate)로서 폴리알콕시실란(polyalcoxysilane) 및 특히 비정질 폴리알콕시실란, 알루미네이트(aluminate), 티타네이트(titanate), 지르코네이트(zirconate), 바나데이트(vanadate) 또는 그 혼합물을 포함한다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 코팅의 매트릭스는 폴리알콕시실란 및/또는 알루미네이트를 포함하여 혼합된 매트릭스를 구성한다.

본 발명의 일 변형예에서, 본 발명에 따른 코팅의 매트릭스는 C₁-C₄ 알킬기 및 페닐기로부터 선택되는 하나 이상의 유기 기들에 의하여 접합된다(grafted). 이러한 기들은 상기 코팅의 소수성을 개선하는 데에 필요하다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 코팅의 매트릭스는 상기 무기 네트워크(inorganic network)의 형성을 방해하지 않고 코팅의 소수성 특징을 개선시키는 하나 이상의 메틸 기들에 의하여 접합된다.

하나 이상의 금속 폴리알콕실레이트의 매트릭스는 별개로 하고, 본 발명에 따른 점착방지 코팅은, 바람직하게는 상기 코팅의 총 중량에 대해 적어도 5 중량%인, 더 바람직하게는 5 중량% 내지 30 중량%인 상기 매트릭스 내에서 곱게 분산되어 있는 하나 이상의 콜로이드성 금속 산화물을 포함한다. 본 금속 산화물은 일반적으로 집합체의 형태이며, 그 크기는 1 미크론 미만이거나 심지어 300 ㎚ 또는 400 ㎚이다.

본 발명에 따른 코팅의 매트릭스에 콜로이드성 금속 산화물의 존재로 인하여 충분한 두께, 구체적으로는 적어도 10 ㎛의 두께의 막을 생성한다. 상기 코팅의 두께가 10 ㎛ 미만이면, 형성된 막의 응집성이 양호하지 않다.

바람직하게는, 상기 막은 10 ㎛ 내지 80 ㎛ 사이의 두께를 가지며, 가장 바람직하게는 30 ㎛ 내지 70 ㎛의 두께를 가져서, 이렇게 생성된 막은 연속적이며, 응집성이 있으며 지지체의 거칠기(roughness)를 흡수하기에 충분하다.

본 발명에 따른 점착방지 코팅에 사용할 수 있는 콜로이드성 금속 산화물의 특정예는 실리카(silica), 알루미나(alumina), 세륨 산화물(cerium oxide), 아연 산화물(zinc oxide), 바나듐 산화물(vanadium oxide) 및 지르코늄 산화물(zirconium oxide)이다. 바람직한 콜로이드성 금속 산화물은 실리카 및 알루미나이다.

유리하게는, 본 발명에 따른 코팅의 졸-겔 물질은 형성된 코팅 막의 응집성을 향상시키는 충진제(filler) 및/또는 상기 코팅에 색채를 부여하는 안료(pigment)도 포함할 수 있다. 또한, 충진제 및/또는 안료의 존재로 인하여 막의 경도에 유리한 영향을 준다.

본 발명에 따른 코팅에 사용할 수 있는 충진제의 특정예는 알루미나, 지르코늄, 운모(mica), 점토(예를 들어, 몬트모릴로나이트(montmorillonite), 해포석(sepiolite), 점토질석고(gypsite), 고령토(kaolinite)) 및 지르코늄 포스페이트(zirconium phosphate)이다.

본 발명에 따른 코팅에 사용할 수 있는 안료의 특정예는 티타늄 이산화물(titanium dioxide), 구리-크롬-망간의 혼합된 산화물, 철 산화물(iron oxide), 카본 블랙(carbon black), 피랄렌 레드(pyralene red), 알루미노실리케이트(aluminosilicate), 금속 플레이크(metallic flake) 및 특히 알루미늄 플레이크이다.

상기 충진제 및/또는 안료는 바람직하게는 플레이크 형태이며, 그 장점은 점착방지 코팅의 경도를 개선한다.

상기 안료 및/또는 상기 충진제는 바람직하게는 상기 코팅에서 그 분산성 및 분포도를 개선시키기 위하여 나노미터 크기로 되어서, 성능의 상당한 규칙성을 부여하게 된다.

본 발명에 따른 점착방지 코팅은 하기 사항뿐만 아니라, 주방 용구의 내부 표면을 코팅하는데 사용될 수 있다:

- 플레이트, 그릴 또는 바베큐 쉘(barbecue shell)의 코팅,

- 전기 조리 장비(크레이프 팬(crepe pan), 와플 제조기, 식탁용 그릴, 라클레트, 퐁듀, 밥솥, 잼 제조기, 제빵기 팬, "혼합기" 용기 및 본 장비의 혼합 칼날)의 코팅,

- 가정용 오븐(전기, 가스, 전자레인지, 스팀 오븐) 벽의 코팅,

- 주방 용구(주걱, 국자, 포크, 스푼)의 코팅,

- 조리 기구의 슬리브(sleeve) 또는 버튼의 코팅.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 코팅으로 코팅된 지지체를 포함하는 조리 기구에 관한 것이다.

더 특정하게는, 본 발명의 목적은 음식물을 받칠 수 있는 내부 표면 및 열원쪽으로 배열된 외부 표면을 갖는 지지체를 포함하여, 상기 지지체의 내부 표면이 본 발명에 따른 점착방지 코팅으로 코팅되는 것을 특징으로 하는 개선된 소수성 성질을 갖는 조리 기구이다.

본 발명에 따른 조리 기구의 유리한 일 형태에서, 상기 지지체는 베이스(base) 및 상기 베이스로부터 올라간 측벽을 갖는 조리 기구의 중공 캡(hollow cap)이다.

본 발명에 따른 조리 기구의 지지체는 금속, 목재, 유리, 세라믹 및 플라스틱으로부터 선택되는 물질로 제조된다.

본 발명에 따른 공정에 사용할 수 있는 금속 지지체의 유리한 예는 알루미늄, 양극 처리(anodised)되거나 되지 않은, 또는 연마된, 사포질된(sanded), 브러쉬(brush)되거나 비드(bead)로 된 알루미늄 합금의 지지체, 연마되고, 사포질되고, 브러쉬되거나 비드로 된 스테인레스 강철의 지지체, 주철(cast-iron) 지지체, 철 지지체 또는 해머(hammer)되거나 연마된 구리의 지지체이다.

마지막으로, 본 발명은 지지체 상에 본 발명의 코팅을 제작하는 공정에 관한 것이다.

특히, 본 발명의 목적은 하기 단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 하나 이상의 점착방지 코팅을 지지체의 표면들 중 하나에 도포하는 공정이다:

(a) 하기를 포함하는 수용성 조성물 A를 제조하는 단계;

i) 상기 수용성 조성물 A의 총 중량에 대해 5 중량% 내지 30 중량%인 하나 이상의 콜로이드성 금속 산화물,

ii) 상기 수용성 조성물 A의 중량에 대해 0 중량% 내지 20 중량%인 하나 이상의 알코올을 포함하는 용매, 그리고

iii) 상기 수용성 조성물 총 중량에 대해 0.05 중량% 내지 3 중량%인 하나 이상의 실리콘 오일,

b) 브론스테드 또는 루이스 산과 유리하게는 부분적으로 혼합된 금속 알콕사이드 형태의 하나 이상의 전구체를 포함하는 용액 B를 제조하는 단계;

c) 콜로이드성 금속 산화물의 양이 건조 상태에 있는 졸-겔 조성물(A+B)의 중량에 대해 5 중량% 내지 30 중량%를 차지할 수 있도록, 상기 졸-겔 조성물(A+B)의 중량에 대해 40 중량% 내지 75 중량%인 수용성 조성물을 갖는 졸-겔 조성물(A+B)를 제조하기 위해 금속 알콕사이드의 용액 B와 상기 수용성 조성물 A를 혼합하는 단계;

d) 습식 상태에서 적어도 20 ㎛의 두께를 갖는 졸-겔 조성물(A+B)의 하나 이상의 층을 상기 지지체에 도포하는 단계; 및

e) 개선된 소수성 성질을 갖는 코팅을 생성하기 위해 180℃ 내지 350℃의 온도에서 상기 층을 조리하는 단계.

상기 수용성 조성물 A의 제조에 대하여, 상기 조성물 A의 총 중량에 대해 5 중량% 이상의 콜로이드성 금속 산화물을 주입하여 적어도 10 미크론의 두께를 조리한 후에 막을 형성하는 것이 필요하다. 그러나, 상기 조성물 A의 중량에 대해 30 중량%를 초과하여 존재한다면, 후자는 더 이상 안정적이지 않다.

상기 수용성 조성물 A의 콜로이드성 금속 산화물은 상기에서 정의된 바와 같으며, 바람직하게는 콜로이드성 실리카 및/또는 콜로이드성 알루미나로부터 선택된다.

알코올계 용매가 존재하는 목적은 금속 알콕사이드의 용액 B와 수용성 조성물 A의 융화성을 향상시키는 데에 있다.

그러나, 용매 없이 작업하는 것이 가능하지만, 이 경우 폴리알콕실레이트의 선택으로 물과의 뛰어난 융합성을 가진 폴리알콕실레이트로 환원된다. 과량의 용매(20% 초과)의 사용이 가능하지만, 환경에 친화적이지 않은 휘발성 유기 화합물들만 불필요하게 생성하게 된다.

바람직하게는, 용매 알코올성 산소 또는 에테르-알코올은 본 발명의 수용성 조성물 A에 용매로서 사용된다.

지지체 상에 본 발명에 따른 점착방지 코팅을 생성하기 위하여, 실리콘 오일은 조성물의 총 중량에 대해 0.05 중량% 내지 3 중량%의 비율로 수용성 조성물에 존재할 필요가 있다.

0.5 중량% 내지 2 중량%의 실리콘 오일을 포함하는 조성물은 조리용 사용 공정 범위 내에서 재구성할 수 있는 소수성 성질을 갖는 코팅을 생성한다. 상기 조성물의 실리콘 오일은 상기에 정의된 식용 실리콘 오일이다.

또한, 본 발명의 수용성 조성물 A는 상기에 정의된 바와 같은 충진제 및/또는 안료를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 수용성 조성물 A는 그 기능이 졸-겔 조성물의 점도 및/또는 건조 코팅의 광택(brilliance)을 조절하는 것인 파이로지네이티드(pyrogenated) 실리카를 포함할 수 있다.

용액 B의 제조에 대하여, 바람직하게는 하기 사항으로 이루어진 군으로부터 선택되는 금속 알콕사이드는 전구체로서 사용된다:

- 일반식 M₁(OR₁)_n에 해당하는 전구체;

- 일반식 M₂(OR₂)_(n-1)R₂'에 해당하는 전구체; 및

- 일반식 M₃(OR₃)_(n-2)R₃'₂에 해당하는 전구체;

상기 식에서, R₁, R₂, R₃ 또는 R₃'는 알킬기를 나타내며,

R₂'는 알킬기 또는 페닐기를 나타내며, n은 금속 M₁, M₂ 또는 M₃의 최대 가수(maxium valence)에 해당하는 정수이며, 그리고

M₁, M₂ 또는 M₃는 Si, Zr, Ti, Sn, Al, Ce, V, Nb, Hf, Mg 또는 Ln으로부터 선택되는 금속을 나타낸다.

유리하게도 상기 용액 B의 금속 알콕사이드는 알콕시실란이다.

본 발명의 공정의 용액 B에 사용할 수 있는 알콕시실란의 특정예는 메틸트리메톡시실란(MTMS), 테트라에톡시실란(TEOS), 메틸트리에톡시실란(MTES) 및 디메틸디메톡시실란(dimethyldimethoxysilane) 및 그 혼합물이며, 바람직한 알콕시실란들은 TEOS 및 MTMS이다.

본 발명의 공정의 유리한 실시예에 따라, 용액 B는 상기에 정의된 바와 같은 알콕시실란 및 알루미늄 알콕사이드의 혼합물을 포함할 수 있다.

용액 B의 금속 알콕사이드 유형의 전구체는 용액 B의 총 중량에 대해 0.01 중량% 내지 10 중량%를 차지하는 유기성 미네랄(mineral) 루이스산과 혼합된다.

상기 금속 알콕사이드의 전구체와의 혼합에 사용할 수 있는 산의 특정예는 아세트산, 시트르산(citric acid), 에틸 아세토아세테이트(ethyl acetoacetate), 염산(hydrochloric acid) 또는 포름산(formic acid)이다.

본 발명에 따른 바람직한 산은 유기산이며, 특히 아세트산 및 포름산이다.

수용성 조성물 A 및 전구체인 용액 B의 제조 이후에, 이들은 서로 혼합되어 졸-겔 조성물(A+B)을 형성한다. 각각의 조성물 A 및 B의 각각의 양은, 졸-겔 조성물에 있는 콜로이드성 실리카의 양이 건조물에 대해 5 중량% 내지 30 중량%를 차지하도록 조절되어야 한다.

본 발명의 졸-겔 조성물(A+B)은 분쇄에 의하여 지지체에 도포될 수 있거나 침지, 버퍼링(buffering)과 같은 임의의 다른 도포법에 의하여, 브러쉬 및 롤러에 의하여, 스핀 코팅에 의하여 또는 실크스크린 인쇄법에 의하여 도포될 수 있다. 그러나, 형태상 목적의 범위 내에서 예를 들면, 피스톨(pistol)을 이용한 분쇄는 조리 이후에 규칙적이며 조밀한 두께를 갖는 연속 코팅을 형성하는 균일하고도 연속적인 막을 형성하는 장점을 가진다.

본 발명에 따른 졸-겔 조성물(A+B)을 도포한 이후에, 건조는 바람직하게는 80℃에서 3 분 동안 일반적으로 이루어진다. 조리는 220℃ 내지 280℃의 온도에서 바람직한 모드(mode)로 수행한다.

본 발명의 공정의 유리한 실시예에 따라, 상기 공정은 제1 점착방지 코팅의 생성 단계 이후에 하기의 단계를 더 포함한다:

- 도포에 의하여 디코르(decor)를 생성하며, 이후 적어도 200℃에서 견디는 내열성 결합체 및 광학적으로 불투명하거나 감온변색하는 화학 물질을 포함하는 디코르용 조성물로 코팅되는 제1 점착방지 코팅의 적어도 일부분 상에서 건조시키는 단계; 및

- 도포에 의하여 제2 점착방지 코팅을 생성하여, 이후 본 발명의 공정의 a) 내지 c) 단계를 따르면서 졸-겔 조성물의 하나 이상의 층을 디코르 상에서 건조 및 조리하는 단계.

또한, 본 발명에 따른 공정은 본 발명에 따른 점착방지 코팅에 의하여 코팅된 면과 반대편에 있는 면에 에나멜 층을 입히는 단계를 포함할 수 있으며, 본 에나멜 층을 입히는 단계는 본 발명에 따른 점착방지 코팅을 입히는 단계 이전에 실시된다.

상기 언급된 장점들에 더하여, 본 발명을 따르는 공정은 특히 수행하기가 용이하며 조리 기구의 기존 생성 공정에 영향을 주지 않고 용이하게 계획할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 공정은 경제적 및 환경적 관점에서 분명한 장점을 가진 제1 코팅에 의하여 코팅될 지지체의 제1 표면의 사전 기계적 또는 화학적 처리에 의존하지 않고 수행될 수 있는 장점을 가진다.

본 발명의 다른 장점들 및 특정한 특징들은 제한되지 않은 실시예에 의하여 기술되며, 첨부된 도면을 참조하여 기술된 하기의 상세한 설명으로부터 도출할 것이다:

도 1은 제1 변형 실시예에 따라 본 발명에 따른 조리 기구의 개략적인 단면을 도시한다.

도 2는 제2 변형 실시예에 따라 본 발명에 따른 조리 기구 지지체의 개략적인 단면을 도시한다.

도 3은 제3 변형 실시예에 따라 본 발명에 따른 조리 기구 지지체의 개략적인 단면을 도시한다.

도 4는 제4 변형 실시예에 따라 본 발명에 따른 조리 기구 지지체의 개략적인 단면을 도시한다.

도 5는 제5 변형 실시예에 따라 본 발명에 따른 조리 기구 지지체의 개략적인 단면을 도시한다.

도 6은 제6 변형 실시예에 따라 본 발명에 따른 조리 기구 지지체의 개략적인 단면을 도시한다.

도 1 내지 6에 표시된 동일한 구성요소들은 동일한 참조 부호들에 의하여 식별된다.

본 발명에 따른 조리 기구의 실시예에 의하여, 도 1은 베이스(34) 및 상기 베이스(34)로부터 올라간 측벽(35)을 갖는 중공 캡 형태의 지지체(3)를 포함하는 냄비(1) 및 손잡이(6)를 도시한다. 상기 지지체(3)는 음식물을 담을 수 있는 내부면(31) 및 조리용 플레이트 또는 버너와 같은 열원 면을 향하여 배열되는 외부면(32)을 포함한다.

도 2 내지 도 6은 조리 기구의 지지체(3)(더 정확히는 베이스(34))만을 도시한다.

도 1 내지 도 3에서, 상기 지지체(3)의 내부면(31)은, 베이스 코팅으로 불리우는 본 발명의 코팅(2)에 따른 점착방지 코팅에 의해 덮어진다.

도 2 및 도 3에서 도시된 변형예에서, 디코르 층(4)은 베이스 코팅(2)을 덮고, 하나 이상의 금속 폴리알콕실레이트의 매트릭스, 상기 디코르의 총 중량에 대해 적어도 5 중량%인 하나 이상의 콜로이드성 금속 산화물 및 하나 이상의 실리콘 오일을 포함하는 졸-겔 물질로 구성된다.

더 특히, 도 3에 도시된 변형예에서, 제2 점착방지 코팅(5)은 표면 코팅으로 공지되었고, 디코르 층(4)를 덮는다. 이러한 점착방지 표면 코팅(5)은 본 발명에 따른 점착방지 코팅(5)이다.

도 4에 도시된 변형예는, 상기 디코르(40)가 실리콘 오일을 포함하지 않는 졸-겔 물질로 구성된다는 점에서 도 3에 도시된 변형예와 상이하다. 사실상, 상기 디코르(40)는 하나 이상의 금속 폴리알콕실레이트의 매트릭스 및 상기 디코르의 총 중량에 대해 적어도 5 중량%인 하나 이상의 콜로이드성 금속 산화물을 포함하는 졸-겔 물질로 구성된다.

도 5에 도시된 변형예는, 상기 지지체(3)의 내부면(31)을 덮는 상기 베이스 점착방지 코팅(20)이 실리콘 오일도 포함하지 않는다는 점에서 도 4에 도시된 변형예와 상이하다. 사실상, 이것은 하나 이상의 금속 폴리알콕실레이트의 매트릭스 및 상기 점착방지 코팅의 총 중량에 대해 적어도 5 중량%인 하나 이상의 콜로이드성 금속 산화물을 포함하는 졸-겔 물질에 의하여 구성된 베이스 코팅(20)이다.

도 6에 도시된 변형례는, 상기 디코르(4), 즉 도 3에 도시된 변형례에 따른 디코르의 층(4)인 실리콘 오일을 포함하는 졸-겔 물질로 구성되었다는 점에서 도 5에 도시된 변형례와 상이하다.

상기 6개의 변형 실시예들에 대하여, 디코르의 층(4, 40)은 베이스 층(2, 20)를 덮는 연속적인 층들이거나 예를 들면, 점 또는 기초적인 패턴 형태인 불연속적인 층들일 수 있다.

바람직하게는, 상기 디코르(4)는 가역적 감온변색 화학 물질을 포함하며, 상기 디코르는 상기 점착방지 코팅(2)을 부분적으로 덮는다.

상기 언급된 화학적 감온변색 물질은 온도가 상승함에 따라 밝아지는 물질로부터 선택될 수 있다. 이는 흑색 안료와 관련된 퍼릴렌 레드(perlylene red)에 적용된다. 또한, 상기 화학 물질은 온도에 따라 어두워지는 물질로부터 선택될 수 있다. 이는 산화 제2철인 Fe₂O₃에 적용된다.

유리하게는, 상기 디코르는 적어도 두 개의 패턴들을 포함하는데, 상기 패턴들 중 하나는, 예를 들면 흑색 안료와 관련된 퍼릴렌 레드와 같이 온도에 따라 밝아지는 화학 물질을 포함하며, 다른 패턴은, 예를 들면 산화 제2철인 Fe₂O₃와 같이 온도 상승에 따라 어두워지는 화학 물질을 포함한다.

따라서, 상기 두 안료들 사이의 대비는 온도의 차이를 더 잘 식별하는 것이다. 상기 화합물들이 디코르의 패턴들(산화 제2철인 Fe₂O₃를 포함하는 하나의 패턴 및 흑색 안료와 관련된 퍼릴렌 레드를 포함하는 다른 하나의 패턴)의 각각에 사용된다면, 튀기거나 볶기에 최적 온도인 200℃부터 상기 두 패턴들 사이에 아주 명백한 대비가 관찰된다.

본 실시예의 특히 유리한 변형례에서, 베이스 점착방지 코팅은 광학적으로 투명하지 않은 충진제 및/또는 안료를 포함하며, 상기 점착방지 표면 코팅은 충진제도 안료도 포함하지 않거나, 광학적으로 투명한 충진제 및/또는 안료를 포함하며, 상기 디코르는 적어도 200℃에서 견디는 내열성 결합제 및 가역적 화학 감온변색 물질을 포함한다.

상기 용기의 결합된 장점은 불꽃과 접촉한 후에도 소수성이며 사용자에게 조리 기구의 조리 표면의 온도를 알려줄 수 있다는 데 있다.

사실상, 본 발명에 따른 점착방지 코팅의 상부층은 투명하다는 점에서, 상기 디코르의 감온변색 물질의 색채 변화는 점착방지 코팅의 상부층을 통하여 보여질 수 있다.

상술한 색채 변화로 인하여 한편으로는 사용자에게 조리 기구가 가열되어 화상의 위험이 존재함을 경고하며, 다른 한편으로는 상기 용기의 표면이 사용에 적합한 온도에 도달하였음을 알려주게 된다.

또한, 음식물을 받도록 하는 내부면의 반대쪽인 조리 기구의 외부면은 안료로 도포되거나 도포되지 않은 본 발명에 따른 점착방지 코팅에 의하거나, 또는 하나 이상의 폴리에스테르 실리콘 수지의 래커 베이스(lacquer base)에 의하거나, 또는 에나멜 또는 임의의 다른 불꽃-내성 코팅에 의하여 코팅될 수 있다.

하기 실시예들은 그 범위를 한정하지 않고 본 발명을 예시한다.

본 실시예들에서, 달리 지시하지 않으면, 모든 수치는 그램으로 주어진다.

예들

생성물

수용성 조성물 A

콜로이드성 금속 산화물

- Clariant 사가 Klebosol이라는 상표명으로 시판하는 30% 실리카의 수용성 용액 형태인 콜로이드성 실리카,

- Grace Davison 사가 Ludox라는 상표명으로 시판하는 30% 실리카의 수용성 용액 형태인 콜로이드성 실리카,

- DGTec 사가 시판하는 5%의 수용성 용액 형태인 콜로이드성 알루미나.

용매

- 메탄올,

- 에탄올,

- 이소프로판올,

- 2-(2-부톡시에톡시)에탄올 (부틸카르비톨)(2-(2-butoxyethoxy)ethanol (butylcarbitol).

실리콘 오일

- DOW CORNING 사가 "DOW CORNING 200 액"이라는 상표명으로 시판하며 300 cSt의 점도를 갖는 식용 메틸 실리콘 오일,

- TEGO 사가 "TEGO ZV 9207"이라는 상표명으로 시판하는 식용 메틸 실리콘 오일.

안료

- Ferro 사가 "FA 1260"이라는 상표명으로 시판하는 흑색 안료 미네랄(black pigment mineral),

- Ferro 사가 "FA 1220"이라는 상표명으로 시판하는 흑색 안료 미네랄,

- Holliday pigments 사가 "CM13"이라는 상표명으로 시판하는 군청색 안료,

- BASF 사가 시판하는 레드 퍼릴렌 안료,

- Kronos 사가 시판하는 티타늄 이산화물 백색 안료.

충진제

- ALCAN 사가 "CAHPF 1000"라는 상표명으로 시판하는 분말 알루미나,

- Baikowski 사가 시판하는, 40%로 수용상에 분산된 나노미터 플레이크 내의 알루미나,

- Baikowski 사가 "DF 1000"이라는 상표명으로 시판하는 분말 알루미나,

- Rhodia 사가 시판하는 지르코늄 포스페이트(ZrP),

- Sued Chemie 사가 시판하는 BENTONITE SE3010 형의 점토.

용액 B

전구체

- 화학식 Si(OCH₃)₃CH₃에 해당하는 메틸트리메톡시실란(MTMS),

- 화학식 Si(OC₂H₅)₄에 해당하는 테트라에톡시실란(TEOS).

산

- 포름산,

- 아세트산.

시험

- 모스 스케일로 측정된 경도: 코팅은 모스 경도 스케일의 레벨을 나타내는 상이한 경도를 갖는 물질들의 작용을 받는다. 코팅의 경도는 이를 나타내지 않는 물질의 최고치로 표시된다.

- 표준 NF D 21-511에 따른 탄화(carbonised) 밀크 시험에 의하여 측정된 들러붙음 방지.

- 불꽃 내성: 코팅은 30 초 동안 분젠 버너 불꽃의 작용을 받고, 냉각수에 담궈서 냉각한 후에, 접촉각을 측정한다.

- 소수성: GBX 사의 Digidrop 형의 각도계를 사용하여 코팅 상에서 물 한 방울의 접촉각 측정.

실시예 1: 본 발명에 따른 수용성 조성물 A1의 제조.

표 1에 제시된 제1 수용성 조성물 A1은 본 발명에 따라 제조된다:

A의 구성성분	용량(g)
30%의 콜로이드성 실리카 수용액: Ludox	37
물	14.1
메탄올	5.3
부틸카르비톨	1.8
흑색 안료 FA 1260	26.4
알루미나 CAHPF 1000	13.2
실리콘 오일 TEGO ZV 9207	2.2
합계	100

실시예 2: 본 발명에 따른 수용성 조성물 A2의 제조.

표 2에 제시된 제2 수용성 조성물 A2는 본 발명에 따라 제조된다:

A의 구성성분	용량(g)
30%의 콜로이드성 실리카 수용액: Klebosol	48.5
물	6
이소프로판올	8
흑색 안료 FA 1220	35
실리콘 오일 Wacker 200 액	2.5
합계	100

실시예 3: 실리콘 오일 없는 수용성 대조 조성물 A3의 제조.

제1 수용성 대조 조성물 A3은 실리콘 오일 없이 제조된다. 본 조성물은 표 3에 제시되어 있다:

A의 구성성분	용량(g)
30%의 콜로이드성 실리카 수용액: Ludox	37.83
물	14.42
메탄올	5.42
부틸카르비톨	1.84
흑색 안료 FA 1260	27
알루미나 CAHPF 1000	13.49
합계	100

실시예 4: 실리콘 오일 없는 수용성 대조 조성물 A4의 제조.

표 4에 제시되어 있는, 실리콘 오일이 없는 제2 수용성 대조 조성물 A4가 생성된다:

A의 구성성분	용량(g)
30%의 콜로이드성 실리카 수용액: Klebosol	49.74
물	6.16
이소프로판올	8.20
흑색 안료 FA 1220	35.9
합계	100

실시예 5: 콜로이드성 알루미나를 주입하는 수용성 조성물 A5의 제조.

표 5에 제시되어 있는 수용성 조성물 A5가 생성된다:

A의 구성성분	용량(g)
38%의 콜로이드성 실리카 수용액: Baikowski	30
물	22.5
이소프로판올	17.1
흑색 안료 FA 1220	20
알루미나 분말 CAHPF 1000	9
실리콘 오일 DOW 200 액	1.4
합계	100

실시예 6: MTMS 계의 용액 B1의 제조

본 발명에 따라, 99.6 g의 MTMS를 0.4 g의 포름산과 혼합하여, 상기 MTMS에 있는 산에 대해 0.4 중량%의 용액을 생성함으로써 제1 용액 B1이 제조된다.

실시예 7: MTMS 계의 용액 B2의 제조

본 발명에 따라, 59.7 g의 MTMS를 0.3 g의 아세트산과 혼합하여, 상기 MTMS에 있는 산에 대해 0.5 중량%의 용액을 생성함으로써 제2 용액 B2가 제조된다.

실시예 8: MTMS 및 TEOS 계의 용액 B3의 제조

본 발명에 따라, 50 g의 MTMS, 9.5 g의 TEOS 및 0.5 g의 아세트산을 혼합하여, 상기 실란의 혼합물에 있는 산에 대해 0.83 중량%의 용액을 생성하여 제3 용액 B3이 제조된다.

실시예 9: 본 발명에 따른 졸-겔 조성물 SG1 의 제조

100 g의 본 발명에 따른 수용성 조성물 A1을 100 g의 용액 B1에 첨가하여 졸-겔 조성물 SG1이 본 발명에 따라 제조된다. 이는 자전공전식 믹서기(planetary mixer)에서 60℃의 온도를 유지하며 1 시간 동안 혼합되었으며, 이를 완료시에 본 발명에 따른 졸-겔 조성물은 주변 온도를 유지한 채 생성된다. 조성물 SG1은 혼합 후 48 시간에 도포된다.

실시예 10: 본 발명에 따른 졸-겔 조성물 SG2 의 제조

100 g의 본 발명에 따른 수용성 조성물 A2를 60 g의 용액 B2에 첨가하여 졸-겔 조성물 SG2가 본 발명에 따라 제조된다. 이는 자전공전식 믹서기에서 60℃의 온도를 유지하며 1 시간 동안 혼합되었으며, 이를 완료시에 본 발명에 따른 졸-겔 조성물은 주변 온도를 유지한 채 생성된다. 조성물 SG2는 혼합 후 48 시간에 도포된다.

실시예 11: 졸-겔 대조 조성물 SG01 의 제조

100 g의 본 발명에 따른 수용성 조성물 A3를 100 g의 용액 B1에 첨가하여 졸-겔 조성물 SG01이 본 발명에 따라 제조된다. 이는 자전공전식 믹서기에서 60℃의 온도를 유지하며 1 시간 동안 혼합되었으며, 이를 완료시에 본 발명에 따른 졸-겔 조성물은 주변 온도를 유지한 채 생성된다. 조성물 SG01은 혼합 후 48 시간에 도포된다.

실시예 12: 졸-겔 대조 조성물 SG02 의 제조

100 g의 본 발명에 따른 수용성 조성물 A4를 60 g의 용액 B2 60 g에 첨가하여 졸-겔 조성물 SG02가 본 발명에 따라 제조된다. 이는 자전공전식 믹서기에서 60℃의 온도를 유지하며 1 시간 동안 혼합되었으며, 이를 완료시에 본 발명에 따른 졸-겔 조성물은 주변 온도를 유지한 채 생성된다. 조성물 SG02는 혼합 후 48 시간에 도포된다.

실시예 13: 본 발명에 따른 수용성 조성물 SG3 의 제조

100 g의 본 발명에 따른 수용성 조성물 A2를 60 g의 용액 B3에 첨가하여 졸-겔 조성물 SG3가 본 발명에 따라 제조된다. 이는 자전공전식 믹서기에서 60℃의 온도를 유지하며 1 시간 동안 혼합되었으며, 이를 완료시에 본 발명에 따른 졸-겔 조성물은 주변 온도를 유지한 채 생성된다. 조성물 SG3은 혼합 후 30 시간에 도포된다.

실시예 14: 본 발명에 따른 수용성 조성물 SG4 의 제조

100 g의 본 발명에 따른 수용성 조성물 A5을 100 g의 용액 B2에 첨가하여 졸-겔 조성물 SG4가 본 발명에 따라 제조된다. 이는 자전공전식 믹서기에서 60℃의 온도를 유지하며 1 시간 동안 혼합되었으며, 이를 완료시에 본 발명에 따른 졸-겔 조성물은 주변 온도를 유지한 채 생성된다. 조성물 SG4는 혼합 후 24 시간에 도포된다.

상기 졸-겔 대조 조성물 SG01 및 SG02 뿐만 아니라 본 발명의 졸-겔 조성물 SG1 내지 SG4는 하기의 표 6에 수록되어 있다.

졸-겔 조성물(A+B)	조성물 A	용액 B
SG01(대조)	A3	B1
SG02(대조)	A4	B2
SG1	A1	B1
SG2	A2	B2
SG3	A2	B3
SG4	A5	B2

실시예 15: 알루미늄 지지체 상에 졸-겔 코팅 생성.

하기의 사이클에 따라, 블래스트(blasted)되거나 사포질된 알루미늄 지지체에 피스톨로 도포하여 실시예 1 내지 실시예 14의 졸-겔 조성물을 형성한다:

- 상기 지지체에 40 미크론 내지 70 미크론의 습식 두께를 갖도록 졸-겔 조성물(A+B)의 층을 도포하고;

- 80℃에서 3 분 동안 건조하고; 및

- 주변 온도로 냉각함.

본 사이클을 수 회 적용하는 것이 가능하며, 사이클 수는 바람직한 최종 두께에 의하여 결정된다.

상기 도포/건조 사이클(들)을 완료시에, 280℃에서 18 분 동안 베이킹(baking)을 실시한다. 이로 인하여 매끄럽고, 흑색의 광택이 나는 30 미크론 내지 70 미크론의 건조 두께를 가진 코팅을 생성하게 된다.

본 발명에 따른 점착방지 코팅 R1 내지 R4는 각각 본 발명에 따른 졸-겔 조성물 SG1 내지 SG4로부터 수득되는 코팅들이다.

상기 점착방지 대조 코팅 R01 및 R02는 각각 졸-겔 대조 조성물 SG01 및 SG02로부터 수득되는 코팅들이다.

실시예 1 내지 실시예 14의 졸-겔 조성물 각각을 도포하여 수득되는 상이한 코팅들의 성질을 하기의 표 7에 수록한다.

들러붙음방지 코팅	도포 사이클	두께(건조 상태)(㎛)	경도(모스)	들러붙음방지(점수)	최초 접촉각(°)	재구성후 접촉각(°)
R01(대조)	2	50	3-4	25	75`	63
R02(대조)	2	50	3-4	25	73	62
R1	2	50	3-4	100	93	77
R2	2	50	3-4	100	96	79
R3	1	30	3	100	93	75
R4	2	70	4	100	94	76

본 발명에 따른 코팅 R1 내지 R4는 3 내지 4의 모스 경도, 뛰어난 들러붙음방지성(탄화 밀크 시험 상의 100 점: 표준 NF D 21-511) 및 양호한 불꽃 내성(분젠 버너의 불꽃과 직접 접촉한 지 30 초 이후에 아무런 변화가 없음)을 보인다. 상기 R1 내지 R4 코팅 상에 물 한 방울의 접촉각은 각각 93° 및 96°이다(불꽃 접촉 이전).

막의 불꽃 접촉 직후에 소수성의 하강(변하지 않은 외형에도 불구하고)은 코팅 R1 내지 R4에 대하여 관찰된다: 접촉각은 30°미만이 된다. 그러나, 재구성 공정의 완료시(200℃에 적어도 5 분)에, 상기 코팅 R1 내지 R4에 대하여 75°를 초과하는 각들이 관찰된다.

비교해 보건대, 대조 코팅 R01 및 R02는 동등한 경도(3 내지 4 모스)와 약간의 들러붙음방지성(상기 탄화 밀크 시험 상의 25 점)을 보인다. 또한, 이러한 대조 코팅들 상에 물 한 방울의 정접촉각(static contact angle)은 불꽃 접촉 이전에 73° 내지 75°정도이다. 불꽃 접촉 이후에, 접촉각들은 본 발명에 따른 코팅들을 사용하여 얻어진 접촉각들보다 약간 작다(75° 내지 79° 대신에 62°내지 63°).

Claims

하나 이상의 금속 폴리알콕실레이트의 매트릭스(matrix);

코팅(2)의 총 중량에 대해 적어도 5중량%인 상기 매트릭스에 분산된 하나 이상의 콜로이드성 금속 산화물; 및

- 하나 이상의 실리콘 오일을 포함하는 졸-겔 물질에 의하여 구성되고, 적어도 10 ㎛의 두께를 갖는 연속적인 막의 형태인 것을 특징으로 하는 개선된 소수성 성질을 갖고 고온을 견디는 점착방지 코팅(2).
제 1 항에 있어서,

상기 실리콘 오일은, 상기 코팅(2)의 총 중량 중에 0.1 중량% 내지 6 중량%, 바람직하게는 0.3 중량% 내지 5 중량%, 그리고 가장 바람직하게는 0.5 중량% 내지 2 중량%를 차지하는 것을 특징으로 하는 코팅(2).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 졸-겔 물질은 하나 이상의 충진제 및/또는 하나 이상의 안료를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅(2).
제 3 항에 있어서,

상기 안료 및/또는 상기 충진제는 플레이크(flake) 형태인 것을 특징으로 하 는 코팅(2).
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 안료 및/또는 상기 충진제는 나노미터 크기인 것을 특징으로 하는 코팅(2).
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

PTFE가 없는 것을 특징으로 하는 코팅(2).
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속 폴리알콕실레이트는 폴리알콕시실란인 것을 특징으로 하는 코팅(2).
제 7 항에 있어서,

상기 폴리알콕시실란은 비정질인 것을 특징으로 하는 코팅(2).
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속 폴리알콕실레이트는 알루미네이트인 것을 특징으로 하는 코팅(2).
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 졸-겔 물질은 폴리알콕시실란 및 알루미네이트로 혼합된 매트릭스를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅(2).
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 매트릭스는 C₁-C₄ 알킬기 및 페닐기로부터 선택되는 하나 이상의 유기기에 의하여 접합되는(grafted) 것을 특징으로 하는 코팅(2).
제 11 항에 있어서,

상기 유기기는 메틸기인 것을 특징으로 하는 코팅(2).
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 콜로이드성 금속 산화물은 실리카, 알루미나, 세륨 산화물, 아연 산화물, 바나듐 산화물 및 지르코늄 산화물로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 코팅(2).
제 13 항에 있어서,

상기 콜로이드성 금속 산화물은 콜로이드성 실리카인 것을 특징으로 하는 코팅(2).
제 3 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 충진제는 알루미나, 지르코늄, 운모, 점토 및 지르코늄 포스페이트로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 코팅(2).
제 3 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 안료는 티타늄 이산화물, 구리-크롬-망간으로 혼합된 산화물, 알루미노실리케이트, 철 산화물, 카본 블랙, 피랄렌 레드(pyralene red), 금속 플레이크(metallic flake) 및 감온변색(thermochromic) 안료로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 코팅(2).
제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 막은 10 ㎛ 내지 80 ㎛의 두께, 바람직하게는 30 ㎛ 내지 70 ㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 코팅(2).
제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 실리콘 오일은 페닐 실리콘, 메틸페닐 실리콘 및 메틸 실리콘으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 코팅(2).
제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 실리콘 오일은 식용 오일인 것을 특징으로 하는 코팅(2).
음식물을 담을 수 있는 내부면(31) 및 열원을 향하여 배열되는 외부면(32)을 갖는 지지체(3)를 포함하고, 상기 내부면(31)이 제 19 항에 따라 정의된 코팅인 베이스 점착방지 코팅(2)에 의하여 코팅되는 것을 특징으로 하는 개선된 소수성 성질을 갖는 조리 기구(1).
제 20 항에 있어서,

상기 지지체(3)는 베이스(34) 및 상기 베이스(34)로부터 올라간 측벽(35)을 갖는 중공 캡(hollow cap)인 것을 특징으로 하는 조리 기구(1).
제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,

상기 지지체(3)는 금속, 목재, 유리, 세라믹 및 플라스틱으로부터 선택되는 물질로 제조되는 것을 특징으로 하는 조리 기구(1).
제 22 항에 있어서,

상기 지지체는 알루미늄, 양극 처리(anodised)되거나 되지 않은, 또는 연마되고, 브러쉬(brush)되거나 비드(bead)로 된 알루미늄, 또는 연마되고, 브러쉬되거나 비드로 된 스테인레스 강철, 또는 주철, 또는 해머(hammer)되거나 연마된 구리로 제조되는 금속 지지체인 것을 특징으로 하는 조리 기구(1).
제 20 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 베이스 점착방지 코팅(2) 상에 배열된 디코르(4) 층을 더 포함하고,

상기 디코르(4)는, 하나 이상의 금속 폴리알콕실레이트의 매트릭스, 상기 디코르의 총 중량에 대해 적어도 5 중량%인 하나 이상의 콜로이드성 금속 산화물 및 하나 이상의 실리콘 오일을 포함하는 졸-겔 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 조리 기구(1).
지지체(3)의 내부면(31) 상에 배열되는 베이스 점착방지 코팅(2, 20)으로서, 상기 베이스 점착방지 코팅(2, 20)은 제 19 항에 따라 정의된 점착 방지 코팅(2)이거나, 하나 이상의 금속 폴리알콕실레이트의 매트릭스 및 상기 점착방지 표면 코팅의 총 중량에 대해 적어도 5 중량%로 코팅되는 하나 이상의 콜로이드성 금속 산화물을 포함하는 졸-겔 물질로 구성되는 코팅(20);

상기 점착방지 코팅(20) 상에 배열된 디코르(4, 40)로서, 상기 디코르(4, 40)는 하나 이상의 금속 폴리알콕시실레이트의 매트릭스 및 상기 디코르의 총 중량에 대해 적어도 5 중량%인 하나 이상의 콜로이드성 금속 산화물을 포함하는 졸-겔 물질로 구성되는 디코르(4, 40); 및

제 19 항에 따라 정의되고 상기 디코르(4)의 층 상에 배열된 점착방지 표면 코팅(5)을 포함하는 것을 특징으로 하고,

음식물을 담을 수 있는 내부면(31) 및 열원을 향하여 배열되는 외부면(32)을 갖는 지지체(3)를 포함하는 소수성 성질을 갖는 조리 기구(1).
제 25 항에 있어서,

상기 디코르(4)의 졸-겔 물질은 하나 이상의 실리콘 오일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조리 기구.
제 24 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 디코르(4, 40)는 하나 이상의 가역적 감온변색 화학 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조리 기구.
제 24 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 디코르(4, 40)는 적어도 두 개의 패턴들을 포함하고, 상기 패턴들 중 하나는 온도에 따라 어두워지는 감온변색 화학 물질을 포함하며, 나머지 하나의 패턴은 온도에 따라 밝아지는 화학 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 조리 기구.
제 28 항에 있어서,

온도에 따라 어두워지는 상기 화학 물질은 산화 제2철인 Fe₂O₃이며, 온도에 따라 밝아지는 화학 물질은 흑색 안료와 관련된 퍼릴렌 레드(perlylene red)인 것을 특징으로 하는 조리 기구.
제 20 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 베이스 점착방지 코팅(2, 20)은 광학적으로 투명하지 않은 충진제 및/또는 안료를 포함하며, 상기 점착방지 표면 코팅(5, 50)은 충진제와 안료 둘 모두를 포함하지 않거나 광학적으로 투명한 충진제 및/또는 안료를 포함하는 것을 특징으로 하는 조리 기구.
제 20 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 지지체(3)의 외부면(32)은 하나 이상의 폴리에스테르 실리콘 수지의 베이스 래커(base lacquer) 또는 에나멜의 층으로 코팅되는 것을 특징으로 하는 조리 기구.
제 20 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 지지체(3)의 외부면(32)은 제 19 항에 따라 정의된 점착방지 코팅으로 코팅되는 것을 특징으로 하는 조리 기구.
a) 하기를 포함하는 수용성 조성물 A를 제조하는 단계;

i) 상기 수용성 조성물 A의 총 중량에 대해 5 중량% 내지 30 중량%인 하나 이상의 콜로이드성 금속 산화물,

ii) 상기 수용성 조성물 A의 중량에 대해 0 중량% 내지 20 중량%인 하나 이상의 알코올을 포함하는 용매, 그리고

iii) 상기 수용성 조성물 A의 총 중량에 대해 0.05 중량% 내지 3 중량%인 하나 이상의 실리콘 오일

b) 금속 알콕사이드 유형인 하나 이상의 전구체를 포함하는 용액 B를 제조하는 단계;

c) 콜로이드성 금속 산화물의 양이 건조 상태에 있는 졸-겔 조성물(A+B) 중 5 중량% 내지 30 중량%를 차지할 수 있도록, 상기 졸-겔 조성물(A+B)의 중량에 대해 40 중량% 내지 75 중량%인 수용성 조성물을 갖는 졸-겔 조성물(A+B)를 제조하기 위해 금속 알콕사이드의 용액 B와 상기 수용성 조성물 A를 혼합하는 단계;

d) 습식 상태에서 적어도 20 ㎛의 두께를 갖는 졸-겔 조성물(A+B)의 하나 이상의 층을 상기 지지체에 도포하는 단계; 및

e) 개선된 소수성 성질을 갖는 코팅을 생성하기 위해 180℃ 내지 350℃의 온도에서 상기 층을 조리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제 19 항에 따라 정의된 하나 이상의 점착방지 코팅으로 코팅된 지지체의 면들 중 어느 하나에 도포하는 공정.
제 33 항에 있어서,

상기 콜로이드성 금속 산화물은 실리카, 알루미나, 세륨 산화물, 아연 산화물, 바나듐 산화물 및 지르코늄 산화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 공정.
제 34 항에 있어서,

상기 수용성 조성물 A는 콜로이드성 실리카 및/또는 콜로이드성 알루미나를 포함하는 것을 특징으로 하는 공정.
제 33 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 조성물 A의 용매는 산소 알코올성 용매 또는 에테르-알코올인 것을 특징으로 하는 공정.
제 33 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 실리콘 오일은 페닐 실리콘, 메틸페닐 실리콘 및 메틸 실리콘으로부터 선택되며, 바람직하게는 식용 메틸페닐 실리콘 및 메틸 실리콘으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 공정.
제 33 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 용액 B의 금속 알콕사이드 유형의 전구체는:

일반식 M₁(OR₁)_n에 해당하는 전구체;

일반식 M₂(OR₂)_(n-1)R₂'에 해당하는 전구체; 및

일반식 M₃(OR₃)_(n-2)R₃'₂에 해당하는 전구체로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하고,

상기 식에서, R₁, R₂, R₃ 또는 R₃'는 알킬기를 나타내며, R₂'는 알킬기 또는 페닐을 나타내며, n은 금속 M₁, M₂ 또는 M₃의 최대 가수(valence)에 해당하는 정수이며, 그리고 M₁, M₂ 또는 M₃는 Si, Zr, Ti, Sn, Al, Ce, Nb, Hf, Mg 또는 Ln으로부터 선택되는 금속을 나타내는 공정.
제 38 항에 있어서,

상기 금속 알콕사이드는 알콕시실란인 것을 특징으로 하는 공정.
제 39 항에 있어서,

상기 알콕시실란은 메틸트리메톡시실란(MTMS) 또는 테트라에톡시실란(TEOS)인 것을 특징으로 하는 공정.
제 39 항 또는 제 40 항에 있어서,

상기 용액 B는 알루미늄 알콕사이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공정.
제 33 항 내지 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 용액 B의 산은 포름산 또는 아세트산인 것을 특징으로 하는 공정.
제 33 항 내지 제 42 항 중 어느 한 항에 있어서,

조리(cooking) 이후에 30 ㎛ 내지 70 ㎛ 두께의 층을 생성하기 위해, 상기 졸-겔 조성물의 2개의 층들을 상기 지지체에 도포하는 것을 특징으로 하는 공정.
제 33 항 내지 제 43 항 중 어느 한 항에 있어서,

졸-겔 조성물(A+B)의 하나 이상의 층은 단계 d) 동안에 조리 기구(1)의 중공 캡의 형태를 갖고, 상기 지지체(3)를 정의하는 구조에 도포되는 것을 특징으로 하는 공정.
제 33 항 내지 제 44 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 지지체는 금속, 목재, 유리, 세라믹 및 플라스틱으로부터 선택되는 물질로 제조되는 것을 특징으로 하는 공정.
제 33 항 내지 제 45 항 중 어느 한 항에 있어서,

제 1 점착방지 코팅의 생성 단계 이후에:

도포에 의하여 디코르(decor)를 생성하며, 이후 적어도 200℃에서 견디는 내열성 결합체 및 광학적으로 불투명하거나 감온변색하는 화학 물질을 포함하는 디코르용 조성물로 코팅되는 제1 점착방지 코팅의 적어도 일부분 상에서 건조시키는 단계; 및

도포에 의하여 제2 점착방지 코팅을 생성하여, 이후 제 34 항에 따라 정의된 a) 내지 c) 단계를 따르면서 졸-겔 조성물의 하나 이상의 층을 디코르 상에서 건조 및 조리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공정.
제 33 항 내지 제 46 항 중 어느 한 항에 있어서,

제 19 항에 따라 정의된 점착방지 코팅에 의하여 코팅된 면과 반대편에 있는 면에 에나멜 층을 입히는 단계를 더 포함하고, 상기 에나멜 층을 입히는 단계는 점착방지 코팅을 입히기 전에 완료되는 것을 특징으로 하는 공정.