KR20100124920A

KR20100124920A - 내구성이 강화된 알루미늄 조리용기의 제조방법

Info

Publication number: KR20100124920A
Application number: KR1020090043869A
Authority: KR
Inventors: 권도경
Original assignee: 주식회사 남선
Priority date: 2009-05-20
Filing date: 2009-05-20
Publication date: 2010-11-30

Abstract

본 발명은 내구성이 강화된 알루미늄 조리용기의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 알루미늄 조리용기를 성형하여 리무발과 샌드블라스트단계를 거친후 그 내면에 세라믹원료와, 폴리실록산과, 무기안료와, 메틸알콜과, 부틸셀로솔부 및 물을 혼합하여서 된 세라믹코팅액을 스프레이하여 건조로를 통하여 반건조한 상태에서 안료와, 합성수지와, 에틸렌글리콜 모노 부틸에테르아세테이트 및 아로메틱 하이드로카본을 혼합하여서 된 인쇄액을 이용한 패드인쇄로 돌출인쇄가 이루어지도록 하고, 돌출인쇄후 소성하여 완제품을 얻도록 한 것으로서, 세라믹 스프레이를 위한 세라믹코팅액과 돌출인쇄를 위한 인쇄액은 인체에 유해한 물질들을 전혀 포함하고 있지 않아 사용자들의 건강을 지켜줄 수 있도록 하면서 내긁힘성에서 우수한 성능을 발휘할 수 있도록 한 것이다.

Description

내구성이 강화된 알루미늄 조리용기의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF SCRATCH-RESISTANT COOKER BY CERAMIC}

본 발명은 세라믹을 이용하여 강한 내구성을 지닐 수 있도록 한 내구성이 강화된 알루미늄 조리용기의 제조방법에 관한 것이다.

내구성이 강화된 알루미늄 조리용기의 선행기술로서는 공개특허 2007-32638호를 예로 들 수가 있으며, 이는 주방용품의 금속지지부 위에 탄화불소수지를 기초로 한 적어도 2개의 코팅층을 갖도록 하되 연속코팅층 외에 불연속코팅을 포함하도록 하여 불연속코팅층이 갖는 패턴의 돌출높이에 의해 비점착성을 갖도록 하고 있다.

그러나 코팅층을 구성하는 탄화불소수지는 익히 알려져 있는 바와 같이 발암물질(PFOA)을 함유하고 있어 조리용기의 사용시 인체에 매우 유해하고 또 탄화불소수지가 갖는 특성상 내구성(내긁힘성)에 취약하여 사용중 긁힘시 도막이 쉽게 박리되므로 사용수명이 매우 짧은 등의 문제점들이 있는 것이다.

본 발명은 천연광물질로부터 얻은 세라믹을 주원료로 하여 인체에 무해하면서도 강한 내구성으로 사용수명을 보장해 줄 수가 있는 내구성이 강화된 알루미늄 조리용기의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은 알루미늄 판재를 성형하여 리무발 및 샌드블라스트를 거친후 세라믹 코팅제를 코팅하고, 세라믹 코팅제의 반건조상태에서 돌출인쇄가 이루어지도록 한 다음 소성시켜 주도록 하며, 필요에 따라서는 돌출인쇄를 전후하여 탑코팅액을 코팅해 줄 수 있도록 한 내구성이 강화된 알루미늄 조리용기의 제조방법에 의해 달성된다.

본 발명을 통하여 얻게 되는 알루미늄 조리용기는 세라믹 코팅제와 돌출인쇄용 인쇄액이 포함하고 있는 안료로 인하여 원하는 다양한 색상을 부여해 줄 수가 있고 또 세라믹 코팅층과 돌출인쇄층으로 인하여 비점착성을 지니게 되므로 조리용기로서 요구되는 기본적인 구성을 만족하게 되는데, 세라믹 코팅액의 주원료인 세라믹은 천연광물질로 이루어져 있고 또 돌출인쇄시 이용되는 인쇄액은 인체에 유해한 물질을 전혀 포함하고 있지 않아 사용시 사용자의 건강을 해칠 우려가 전혀 없어 안심하고 이용할 수가 있을 뿐 아니라 세라믹이 갖는 특성상 내구성(내긁힘성)이 강해 알루미늄 조리용기의 사용수명을 연장시켜 줄 수가 있게 되는 등의 효과가 있는 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.

본 발명은 알루미늄 조리용기를 성형하는 성형단계와, 성형된 알루미늄 조리용기로부터 각종 이물질들을 제거하는 리무발단계와, 리무발된 알루미늄 조리용기의 내면에 부착성 향상을 위하여 요철이 형성되게 하는 샌드블라스트단계와, 알루미늄 조리용기의 샌드블라스트면에 세라믹코팅층이 형성되게 하는 세라믹코팅액 스프레이 단계와, 스프레이된 세라믹코팅액을 반건조하는 세라믹코팅액 반건조단계와, 반건조된 세라믹코팅면 상에 돌출인쇄액을 인쇄하여 돌출문양이 형성되게 하는 돌출인쇄단계 및 돌출인쇄후 열을 가하여 세라믹층과 돌출인쇄층을 소성시켜 주는 소성단계로 이루어진다.

본 발명에서 포함하고 있는 알루미늄 조리용기 성형단계는 블랭킹가공을 통하여 얻은 알루미늄 판재를 성형하여 원하는 형태의 알루미늄 조리용기를 얻기 위함이다.

또한 리무발단계는 성형된 알루미늄 조리용기에 묻어있는 기름때를 비롯하여 각종 이물질들을 제거하기 위한 단계로서, 다만 소부로를 이용할 시에는 열에 약한 알루미늄 조리용기의 변형우려가 있어 강알카리성분을 이용하여 탈지와 수세와 디스머트 및 수세를 하여 탈지가 이루어지도록 하는 화학적 리무발이 바람직하다.

리무발단계후 이루어지는 샌드블라스트단계는 60~80메쉬의 금강사를 5~10㎛의 센딩조도와 5~7kg/㎠의 에어압력으로서, 피도체와 10~30㎝거리에서 알루미늄 조 리용기의 내면을 전체적으로 고르게 샌딩해 주도록 하는 것으로 이루어진다.

샌드블라스트후 이루어지는 세라믹코팅액 스프레이단계는 세라믹원료 20~21.5wt%와, 폴리실록산 18~25wt%와, 무기안료 15~23wt%와, 메틸알콜(CH₃OH) 3.0~4.8wt%와, 부틸셀로솔부(C₄H₉0CH₂CH₂OH) 0.8~1.0wt% 및 물 23.5~30.7wt%를 혼합하여서 된 세라믹 코팅액을 2~4kg/㎠의 공기압에 의해 0.3~0.6kg/㎠의 이동압력으로 1.0~1.5mm 직경의 노즐을 갖는 스프레이건을 통하여 분무하여 20~30㎛의 도막두께를 갖도록 하는 것으로 이루어진다.

이러한 세라믹코팅액 스프레이단계에서 이용되는 세라믹원료는 천연광물질인 황토와 모래 및 맥반석등을 미립자화 하여서 된 실리카(SiO₂)와, 지르코니아(ZrO₂)와, 알루미나(Al₂O₃)와, 카오린(SiO₂)등으로서, 2종류이상의 광물질을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.

또한 무기안료로서는 흑색이나 청색, 녹색, 적색, 백색, 황색 및 카드늄계등 원하는 다양한 색상의 무기안료가 선택적으로 이용되며, 조리용기의 내면색상을 결정하게 된다.

한편 세라믹코팅층을 반건조하는 세라믹코팅층 반건조단계는 세라믹코팅의 경우 웨트-온-웨트(wet-on-wet)방식으로 이루어지게 되는데, 웨트(wet)상태에서는 이후의 돌출인쇄가 제대로 이루어질 수가 없어 반건조를 요하게 되므로 건조로를 통하여 30~70℃의 온도하에서 3~7분간 반건조가 이루어지도록 한다.

반건조된 세라믹코팅면 상에 이루어지는 돌출인쇄단계는 안료(Pigment) 20~30wt%와, 합성수지(Synthetic Resin) 20~30wt%와, 에틸렌글리콜 모노 부틸에테르아세테이트(Ethylenegrycol Mono Buthyletheracetate) 15~25wt% 및 아로매틱 하이드로카본(Aromatic Hydrocarbon) 15~20wt%를 혼합하여서 된 인쇄액을 이용하여 패드인쇄 하여 돌출문양을 얻기 위한 것으로서, 5㎛이하의 도막두께를 갖는 불연속적인 다양한 형태의 돌출문양을 반복 형성해 줄 수가 있게 된다.

돌출인쇄단계후 이루어지는 소성단계는 초기온도 80~100℃에서 시작하여 말기온도 180~230℃에 이르기까지 소성로를 20~30분의 통과속도를 통과하면서 소성이 이루어지도록 한다.

한편 본 발명은 반건조된 세라믹코팅층 상에 돌출인쇄가 이루어지도록 하여 소성후 완제품을 얻도록 하는 것으로 설명되고 있으나, 세라믹 스프레이단계와 세라믹코팅층을 반건조하는 반건조단계 사이나 또는 돌출인쇄단계와 소성단계 사이에 탑코팅액 스프레이단계를 더 포함하도록 할 수도 있다.

이때 이용되는 탑코팅액은 폴리실록산 30~32wt%와, 메틸알콜(CH₃OH) 30~32wt%와, 에틸알콜(O₂H₅OH) 5~6wt%와, 이소프로알콜((H₃)₂CHOH) 12~14wt% 및 물20~22wt%를 혼합하여서 된 것으로서, 이역시 2~4kg/㎠의 공기압에 의해 0.3~0.6kg/㎠의 이동압력으로 1.0~1.5mm직경의 노즐을 갖는 스프레이건을 통하여 분무되게 하여 8~12㎛의 도막두께를 갖도록 하는 것으로 이루어진다.

본 발명을 통하여 얻게 되는 알루미늄 조리용기는 세라믹 코팅액과 돌출인쇄용 인쇄액은 안료를 포함하고 있어 원하는 다양한 색상을 부여해 줄 수가 있고 또 세라믹 코팅층과 돌출인쇄층으로 인하여 비점착성을 지니게 되므로 알루미늄 조리용기로서 요구되는 기본적인 특성을 만족할 수가 있게 된다.

또한 세라믹 코팅액과 돌출인쇄용 인쇄액 및 탑코팅을 위한 탑코팅액은 인체에 유해한 물질을 전혀 포함하고 있지 않고 또 이용되는 세라믹은 천연광물질로서 인체에 전혀 무해하므로 사용자들의 건강을 지켜 줄 수가 있게 된다.

특히 세라믹은 여타 다른 물질들에 비해 강도가 강해 알루미늄 조리용기의 사용수명을 연장시켜 줄 수가 있고 또 내구성(내긁힘성)이 강해 비점착성(Non-Stick)에 대한 우수한 성능을 발휘할 수가 있게 되는 것이다.

Claims

원하는 형태의 알루미늄 조리용기를 성형하는 조리용기 성형단계와;

성형된 알루미늄 조리용기로부터 각종 이물질들을 제거하는 리무발단계와;

리무발된 알루미늄 조리용기의 내면에 부착성 향상을 위한 요철이 형성되게 하는 샌드블라스트단계와;

상기 조리용기의 샌드블라스트면에 세라믹원료와, 폴리실록산과, 무기안료와, 메틸알콜과, 부틸셀로솔부 및 물을 혼합하여서 된 세라믹 코팅액을 스프레이 분사하여 세라믹코팅층을 얻도록 하는 세라믹코팅액 스프레이단계와;

알루미늄 조리용기에 스프레이된 세라믹코팅액을 반건조하는 세라믹코팅액 반건조단계와;

알루미늄 조리용기의 반건조된 세라믹코팅면 상에 안료와, 합성수지와, 에틸렌글리콜 모노 부틸에테르아세티이트 및 아로매틱 하이드로카본을 혼합하여서 된 돌출인쇄액을 패드인쇄하여 돌출문양이 형성되게 하는 돌출인쇄단계 및;

돌출인쇄된 조리용기를 고열이 발생되는 소성로를 통과시켜서 소성되게 하는 소성단계가 순차적으로 이루어지도록 함을 특징으로 하는 내구성이 강화된 알루미늄 조리용기의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 세라믹코팅액 스프레이단계와 반건조단계 사이나 또는 돌출인쇄단계와 소성단계 사이에 폴리실록산과, 메틸알콜과, 에틸알콜과, 이소프로 필알콜 및 물을 혼합하여서 된 탑코팅액을 스프레이 분사하는 탑코팅액 스프레이단계를 더 포함하도록 함을 특징으로 하는 내구성이 강화된 알루미늄 조리용기의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 세라믹코팅액 스프레이단계에서 이용되는 세라믹 코팅액은 세라믹원료 20~21.5wt%와, 폴리실록산 18~25wt%와,무기안료 15~23wt%와, 메틸알콜 3.0~4.8wt%와, 부틸셀로솔부 0.8~1.0wt% 및 물 23.5~30.7wt%를 혼합한 것을 특징으로 하는 내구성이 강화된 알루미늄 조리용기의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 돌출인쇄단계에서 이용되는 인쇄액은 안료 20~30wt%와, 합성수지 20~30wt%와, 에틸렌글리콜 모노 부틸에테르아세테이트 15~25wt% 및 아로메틱 하이드로카본 15~25wt%를 혼합한 것을 특징으로 하는 내구성이 강화된 알루미늄 조리용기의 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 탑코팅액 스프레이단계에서 이용되는 탑코팅액은 폴리실록산 30~32wt%와, 메틸알콜 30~32wt%와, 에틸알콜 5~6wt%와, 이소프로필알콜 12~14wt% 및 물 20~22wt%를 혼합한 것을 특징으로 하는 내구성이 강화된 알루미늄 조리용기의 제조방법.