KR20110099125A - 고온 적용을 위한 부재를 제조하는 방법 및 금속 부재 - Google Patents

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라르스 슈루브케
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파울 헤티히 게엠베하 운트 콤파니 카게
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Abstract

본 발명은 a) 이용가능한 블랭크를 제조하는 단계; b) 무기-유기 하이브리드 폴리머 층을 블랭크의 표면에 적용하는 단계; c) 코팅된 블랭크를 가열하여 폴리머층을 경화하는 단계; 및 d) 코팅된 블랭크를 냉각시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 부재 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 추가로 부재, 특히 가전 제품에 사용하기 위한 부재, 및 상기 부재의 용도에 관한 것이다.

Description

고온 적용을 위한 부재를 제조하는 방법 및 금속 부재{Method for producing components for high temperature applications and methal component}
본 발명은 청구항 제 1항의 전문에 따른 방법, 및 제 16항의 전문에 따른 부재, 및 제 24항의 전문에 따른 부재의 용도에 관한 것이다.
부재, 특히 금속성 피팅(metallic fitting), 사이드 그리드(side grid), 및 조리 제품 지지대의 제공시, 자가-패시베이팅(passivating) 스테인레스 스틸로부터 부재를 제조하는 것이 공지되어 있다. 표면 패시베이션(passivation)은 대개 12% 초과의 크롬 함량에 의해 발생하고, 이에 따라 2 내지 4nm 두께를 갖는 산화크롬 층을 형성시킨다. 이러한 패시브(passive) 층은 부식으로부터 부재를 보호하고, 또 다른 매체의 직접적인 접촉을 방지한다. 산화크롬 층에 의한 패시베이션은 자가 패시베이팅인 것이 유리한데, 이는 표면 상의 스크래치에 의한 크롬 옥사이드의 제거시, 새로운 패시베이팅 크롬 옥사이드가 대기 산소와 접촉시 아래에 있는 크롬 층으로부터 자동으로 형성한다는 것을 의미한다.
패시베이션시 균일한 패시브 층의 형성을 위해, 크롬 함량 이외에도 다수의 조건들이 충족될 필요가 있다. 이것들은 주로, 표면을 따라 완전한 산화를 보장하기 위한 금속적으로 순수한 표면 및 충분한 산소이다. 이들 조건이 충족되지 않을 경우, 자가-패시베이팅 스테인레스 스틸의 경우 자발적 옥사이드 층이 고온(450℃로부터의 온도)에서 형성될 수 없어, 내부식성이 감소할 것이고, 산화의 결과로서 다공성 산화크롬 층이 형성될 것인데, 이는 부식으로부터 단지 매우 낮은 정도로 보호받을 수 있게 한다. 그것이 자가 패시베이팅 스테인레스 스틸의 사용이 400℃로부터의 적용시 조리 및 베이킹 오븐을 위한 부재의 제조에 불리한 이유이다.
DE 25 44 880는 두개 이상의 에스테르기 OR을 지닌 티탄, 알루미늄 또는 지르코늄 에스테르, 에폭시 및/또는 아릴옥시실란, 및 임의로 통상적인 첨가제 및 충전제로 이루어진 코팅 화합물로 구성된 플라스틱 또는 금속 기재 상의 내마모성 커버(wear-resistant cover)를 제조하는 방법을 기술하고 있다. EP 0 973 958는 금속성 표면에 유리 유사층을 제공하는 방법으로서, 코팅 조성물이 금속성 표면에 적용되고, 이러한 코팅이 350℃ 이상의 온도에서 투명한 유리 유사층으로 실질적으로 열적으로 압축된다.
상기 언급된 코팅 시스템이 또한 가전 제품 분야, 예를 들어 -50℃ 온도에서의 냉장고, 및 거기에 퍼져있는 부식 조건 하에서 500℃ 초과의 온도에서의 열분해 노에서의 광범위한 적용 분야로 부재에 적용될 수 있을지는 의문이다.
DE 10 2004 001 097는 알칼리-실리케이트 함유 코팅 졸(sol)을 기재에 적용하고, 이후 2 단계로 열처리하는 것을 포함하는, 변형가능한 유리 유사 코팅을 지닌 금속성 기재를 기술하고 있다. 제 1 단계는 15mbar 이하의 잔압에서 진공 하에 또는 산소 함유 대기 하에 수행될 수 있다. 제 2 단계는 유리 유사 층의 완전한 치밀화 및 경화가 이루어질 때까지 산소가 낮은 대기에서 수행될 수 있다. 이 방법은 열적 치밀화 동안 상이한 대기를 생성하고 유지해야 하는 부가적인 노력을 수반한다.
EP 1 137 729는 가수분해성 실란을 기반으로 하고, 하나 이상의 비가수분해성 성분을 포함하는 가전 제품용 코팅을 기술하고 있다. 가수분해성 실란은 하나 이상의 비가수분해성 치환체의 에폭시기 및 지르코늄, 티탄 또는 알루미늄 알콕사이드의 루이스 염의 그룹으로부터 선택된 경화 촉매, 및 추가로 나노스케일의 무기 고형물을 포함한다.
DE 10 2007 053 023는 옥사이드 화합물을 지닌 층형성 조성물, 및 특히 금속으로 제조된 기재를 코팅하는 방법을 기술하고 있다. 코팅 조성물이 먼저 기재에 적용되며, 코팅 조성물은 예를 들어 일반식의 실란을 나타낸다. 이후, 상기 실란 조성물이 원소/원소 옥사이드(element oxide) 복합 층의 형성 하에 400℃ 초과의 온도로 가열되고, 이후 이러한 원소 옥사이드 복합 구조가 가열되고, 레이저에 의해 국부 소결로 고화되는데, 이것은 종전 가열 방법과 비교하여 부가적인 장치를 필요로 한다.
EP 0 928 457는 고온 내성 및 UV 내성 투명 착색 코팅을 지닌 기재를 제조하는 방법으로서, 코팅 조성물이 하나 이상의 유리 유사 결정질 또는 부분적으로 결정질 옥사이드를 형성할 수 있으며, 금속 화합물 그룹의 하나 이상의 구성원을 함유하며, 커버가 코팅된 기재의 형성 하에 열적으로 고화되는 방법을 기술하고 있다.
EP 0 729 442는 코팅을 채색하거나, 착색하거나, 금속성 시각적 외관을 개선시키기 위해 하나 이상의 가수분해성 실란, 하나 이상의 유기실란 및 하나 이상의 기능성 캐리어를 지닌 기능성 유리 유사층을 제조하는 방법을 기술하고 있다.
EP 1 068 372 A1는 부식으로부터 금속성 기재를 보호하는 방법을 기술하고 있다. 금속으로부터 유도되는 화학종 X가 부식 동안에 형성된다. 이러한 화학종의 형성을 방지하기 위해, 기재에 폴리실록산으로 이루어진 코팅이 구비되며, 이 코팅은 금속과 함께 화학종 Y에 도입되는 화학종 Z를 추가로 포함한다. 화학종 Y의 형성은 화학종 X의 형성보다 낮은 형성 엔탈피를 나타낸다. 그러므로, 화학종 Y의 형성이 바람직하다. -40℃ 내지 100℃ 범위에 대한 열 쇼크 내성은 확인되었다. 그러나, 예를 들어 오븐 내 부식 조건 하에서 -40℃ 내지 500℃ 범위에 대한 열 쇼크 내성은 상기 문헌에 기술되어 있지 않다.
DE 10351467는 이중 코팅을 포함하는 기재를 기술하고 있다. 이러한 코팅은 예를 들어, 베이킹 오븐의 내부에 사용될 수 있다. 이중 코팅은 외층으로서 유리 OH기와 반응하는 소수성 성분을 갖는다. 내층은 무기 졸-겔 층이며, 소수성 외층은 최고 100℃ 이하의 낮은 온도에서만 적용되고, 축합 반응에 의해 유리 OH기에 화학적으로 견고하게 결합된다. 끝으로, 대상 표면 상에서의 이중층 시스템의 베이킹은 추가의 방법 단계에서 일어난다.
DE 10155613는 하이브리드 폴리머 물질 및 코팅 용액과 그 안에 사용된 화합물에 의해 표면을 코팅하는 방법을 기술하고 있다. 유기 잔류물 및 알루미늄 알콕사이드와 함께 실란으로 이루어진 층이 기재의 표면에 적용되고, 건조된다. 이후, 표면에 커버 락커가 구비된다.
DE 10253839 A1은 금속성 표면을 지닌 대상을 코팅하는 방법을 기술하고 있다. 소위 졸-겔 방법으로 하나 이상의 유기실란이 적용되고, 이후, 그리고 임의로 금속성 표면을 활성화시키기 위한 전처리 단계가 제공되고, 이에 따라 얻어진 코팅이 폴리실록산 코팅으로 변이된다. 상기 코팅의 폴리실록산 코팅으로의 변이는 바람직하게는 100℃의 온도에서의 열처리에 의해 일어난다.
EP 0956373는 철, 니켈 및 크롬을 함유하는 베이스 합금 상에 보호용 표면을 제공하는 방법을 기술하고 있다. 하나 이상의 알루미늄 또는 크롬과 함께 원소 실리콘 및 티탄이 증착되고, 표면 합금을 생성함으로써 열처리된다.
고온 범위의 적용에 가능성이 있는 코팅된 피팅 및 부재가 DE 102005039883에 기술되어 있다. 베이킹 오븐용 액서세리를 기술하고 있으며, 이러한 액서세리는 예를 들어 크로마이즈드(chromized) 스틸과 같은 금속으로 이루어진 베이스 바디(base body) 및 열분해 내성 코팅을 갖는다. 코팅 물질은 유리와 유사하고, 액체 상으로부터 베이스 바디에 적용된다.
따라서, 본 발명의 목적은 특히 고온 범위에서 사용되는 경우 환경적 영향에 대해 부재의 내성을 개선하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 목적을 제 1항의 특징을 갖는 방법 및 제 16항의 특징을 갖는 부재에 의해, 그리고 이러한 부재를 제 24항의 특징에 따라 사용함으로써 달성하였다.
특히 고온 적용을 위한 부재를 제조하는 방법은 블랭크(blank)를 바람직하게는 금속 시트의 펀칭 및 벤딩에 의해 제공하고, 무기-유기 하이브리드 폴리머층을 블랭크의 표면에 적용하고, 코팅된 블랭크를 400℃ 이상의 온도로 가열하고, 코팅된 블랭크를 실온으로 냉각시키는 것을 포함한다. 이에 따라, 고온에서도 부식에 대해 우수한 내성을 부여하는 블랭크가 생성된다. 베이킹 오븐, 냉장고 등에 사용하기 위한 부재의 코팅에 있어서, 놀랍게도 무기-유기 하이브리드 폴리머 층을 이미 구비한 표면은 내구성 시험에 부합하기 위한 열처리 후에만 충분한 내성이 있는 것으로 입증되었음이 주지되어야 한다.
블랭크는 바람직하게는, 금속, 예를 들어, 특수 스틸, 스틸, 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리, 구리 합금, 아연, 크롬 니켈로 제조될 수 있다. 무기-유기 하이브리드 폴리머층은 또한 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 또는 PEEK(폴리에테르에테르케톤)로 이미 코팅된 블랭크에 적용될 수 있다. 이러한 하이브리드 폴리머층은 또한 LCP(액정 폴리머), 열가소성 물질, 세라믹 및 에나멜에 적용될 수 있다. 물질의 구성에 의존하여 블랭크의 제조 동안에 매우 다양한 성형 방법이 적용될 수 있다.
상기 방법의 단계는 자동화될 수 있기 때문에, 연속 제조의 적용이 가능하다. 무기-유기 하이브리드 폴리머 코팅 및 이후 열처리는 종래의 패시베이션과 비교하여 보다 높은 온도 범위에서도 부식으로부터의 보호능을 개선시킨다.
경화를 위한 이후의 열처리에 따라, 얻어진 폴리머는 경질층을 형성하는데, 이는 추가로 예를 들어 순수한 무기 물질을 적용한 경우보다 인렬 내성이 더 크다. 따라서, 열처리 결과로 코팅의 이러한 부가적인 강도는 기계적 마멸에 대한 내성을 보다 크게 하고, 이러한 방법으로 제조되는 부재의 유지 보수 불필요성을 보장한다.
졸-겔 방법에 의해 블랭크의 표면에 무기-유기 하이브리드 폴리머를 적용하는 것은 유리한 것으로 입증되었다. 먼저 가수분해에 의해 극성 기가 생성되고, 이것이 용해된 개시 물질을 졸로 변환시킨다. 이러한 점성의 졸은 물질을 적게 소비하면서 블랭크의 표면 상에 완전하게 분포되고, 이후 겔이 형성됨에 따라 블랭크의 표면에 견고하게 부착되는 것이다.
이러한 과정에서, 졸을 블랭크 표면에 분무하는데, 이것이 물질을 절약하는 간단한 적용 방법이다.
졸-겔 방법을 위한 출발 물질로서 플루오르계 실란을 사용함으로써 올레포빅(oleophobic) 및 소수성 특성이 표면에 제공될 수 있다. 따라서, 표면은 방오성(dirt-repelling)이 된다.
UV 조사는 유리하게 코팅을 경화시킴으로써 폴리머 층의 3차원 결합에 의해 표면이 스크래치방지(scratch-proof) 및 내마모성이 되게 한다. 이와 같이 하는 것은 블랭크가 이 단계 후, 추가로 처리되기 전에 오랜 기간 동안 저장될 수 있기 때문이다.
표면 품질에 대한 추가의 요구가 없는 경우, 처리된 부재는 또한 이러한 처리 단계 후에 냉장 및/또는 냉동 가전에서 낮은 온도로, 그리고 -50 내지 600℃의 적용 온도로 베이킹 오븐에서 사용될 수 있다. 특히 냉장고 및 냉동고에서 사용되는 경우, 부재 상에 보다 고비용인 추가의 아연 층을 생략하는 것이 가능하다.
코팅의 기계적 특성을 추가로 개선하기 위해, SiO2 및/또는 TiO2와 같은 무기 성분을 중합 동안에 무기-유기 하이브리드 폴리머 구조에 편입시킴으로써 SiO2 및/또는 TiO2와 같은 무기 성분을 추가로 첨가하는 것이 유리하다.
추가의 응집 물질은 알루미늄 및/또는 망간을 함유하는 화합물일 수 있다. 이들 화합물은 가수분해 동안에 무기/유기 하이브리드 폴리머 구조에 편입될 수 있다. 알루미늄 및/또는 망간은 부재를 800℃ 이하로 열 처리 후에 코팅의 우세한 무기 성분 교차 결합에 편입될 수 있다.
코팅의 유리한 구체예는 실리콘, 알루미늄 및/또는 티탄을 함유하며, 800℃ 이하, 바람직하게는 400 내지 600℃ 범위의 온도에 내성이 있는 무기-유기 하이브리드 폴리머를 제공한다. 알루미늄, 티탄 및 실리콘-산소 폴리머 화합물은 저렴하고 합성이 용이하며, 대다수의 화학물질에 대해 화학적으로 내성을 갖는다. 이들 물질의 특성으로 인해, 그러한 폴리머가 빌딩 자재 또는 코팅 물질에 널리 사용되며, 이에 따라 고온 적용을 위한 코팅 물질에 대한 모든 요건을 충족시킨다.
무기-유기 하이브리드 폴리머 코팅 처리는 유리하게는 온도 프로그램에 따라 일어나는데, 두개의 상이한 온도 구배가 코팅된 블랭크의 히트-업(heat-up) 단계에 사용된다. 블랭크의 느린 히트-업은 먼저 실온 □0 = 0 내지 40℃에서부터 중간 온도 □1 = 80 내지 200℃에서 일어난다. 이후, 각각의 표적 온도 □2를 달성하기 위해 상당히 더 빠른 히트-업 단계가 수행된다. 이에 따라 코팅은 블랭크의 열 팽창 동안에 변화된 조건으로 조절되고, 임의로 기판 표면을 따라 자체적으로 재배치될 수 있다. 따라서, 조절된 히트-업이 유리한데, 그 이유는 경화된 코팅이 보다 높은 온도 범위에서 크랙을 형성하는 경향이 있기 때문이다.
무기-유기 하이브리드 폴리머 코팅된 블랭크는 200℃ 이상, 바람직하게는 300 내지 600℃에서, 바람직하게는 20분 이상, 특히 30분 초과로 템퍼링된다. 이에 따라, 접착성의, 내부식성이고 실질적으로 에이징 방지성인 기재-폴리머 화합물이 형성된다. 오븐의 열분해 세정이 예를 들어, 상기 온도 범위에서 발생한다. 20분 또는 30분 이상의 시간이 유리한데, 그 이유는 유기 하이브리드 폴리머 성분의 산화가 이러한 고온에서 일어나고, 미세하게 분포되고 보다 높은 인렬 방지성 폴리머 층이, 무기 출발 물질 만을 사용한 경우보다 유기 성분이 산화된 후에 얻어지기 때문이다.
냉각 단계 동안에, 5 내지 40 K/min, 바람직하게는 15 내지 25 K/min의 고온 구배가 권장되며, 이에 따라 상이한 열 팽창에 의한 경계면 상의 물질에 대한 응력을 최소화하고, 물질내 구조의 무질서를 방지한다.
유리한 구체예에서, 코팅된 블랭크는 분당 30 내지 90L, 바람직하게는 분당 50 내지 70L의 공기 처리량으로 템퍼링되며, 이에 따라 기재 표면 상에서의 하이브리드 폴리머의 유기 성분의 가능한 최고 산화를 달성하고, 유기 폴리머 성분의 잠재적인 후-연소의 연소 생성물에 의해 사용자의 추후 설명이 배제된다.
바람직한 구체예에 따르면, 부재는 형성되는 폴리머 표면과 기재 표면 사이의 가능한 최대 경계면을 달성하기 위해, 그리고 두 표면 상에 짧은 간격을 달성하기 위해 무기-유기 하이브리드 폴리머 층을 적용하기 전에 매끄럽게 된다. 코팅 전에 부재는 최대 500nm, 예를 들어 300 내지 500nm, 바람직하게는 300 내지 400nm의 표면 조도(surface roughness)를 가질 수 있으며, 이것이 폴리머의 기재 표면으로의 부착을 개선시킨다. 탈지(degreasing)와 같은 세정 방법이 무기-유기 하이브리드 폴리머층의 적용 전에 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 방법으로 제조된 부재는 코팅이 물질의 높은 강건성(sturdiness) 및 고온 내성을 부여하기 때문에 고온 범위에서 특히 베이킹 오븐에 사용될 수 있다. 식품은 보통 베이킹 오븐에서 조리되며, 보통 증발하고 다른 장소에 증착하는 다량의 물을 함유한다. 이는 베이킹 오븐 내 부재의 부식에 대해 높은 수준의 민감성을 유도한다. 또한, 특히 이러한 적용 분야에서는 위생적으로 고품질의 가공 방법에 집중할 필요가 있다.
또한, 본 발명의 방법에 따라 코팅된 부재는 -50℃ 내지 600℃ 범위에서 다른 가전 제품의 피팅으로서 사용될 수 있다. 이는 특히 예를 들어, 염-분무 미스팅 시험(salt-spray misting test) 등에 의해 피팅에 의한 내부식성에 대해 높은 요건이 주어지는 냉장고에서의 사용을 포함한다.
추가로, 코팅이 힌지, 힌지된 피팅, 레일 시스템, 조리-제품 지지대 및 풀-아웃 가이드(pull-out guide)와 같은 피팅으로서, 또는 피팅의 일부로서 배치될 수 있다
또한, 무기-유기 하이브리드 폴리머 코팅은 부재의 운반 동안의 부식 내성, 특히 비, 눈, 염수, 해수 미스트 및 안개와 같은 외부의 기후적 영향에 대한 내성을 증가시킨다. 컨테이너가 외부 영향으로부터 보호하기는 하지만, 내부에서 축합물이 여전히 형성될 수 있다. 적재 동안 컨테이너에 가해지는 당시 온도 및 습도가 컨테이너의 각각의 당시의 상대 습도에 영향을 미칠 것이다. 컨테이너 내 포집된 공기, 화물, 이의 패키징 또는 저장 물질이 습도의 근원이다. 코팅된 부재의 내부식성, 특히 해상 운반 동안의 코팅된 부재의 내부식성을 증가시키는 코팅이 본 발명에 따라 제공된다. 또한, 코팅된 부재를 해양 기후에서 사용하는 것이 가능하다. 또한, 부재는 세제 및 화학제를 저장하기 위해 사용되는 부엌 및/또는 실험실 가구의 가구 피팅의 형태로 사용될 수 있다.
또한, 염료 및/또는 안료가 부재의 코팅에 혼입될 수 있다. 이는 특수 스틸의 변색 가능성이 색상 또는 금속성 피니시(finish)로 피복될 수 있기 때문에 시각적 효과를 달성하는데 유리하다.
부재가 이미 무기-유기 하이브리드 폴리머 층이 적용된 PTFE 또는 PEEK 코팅을 지니고 있는 경우, 이러한 사전 코팅된 부재에는 미리 착색되는 방식으로 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 부재는 풀-아웃 가이드의 제조에 특히 적합하다. 특히, 풀-웃 가이드의 레일이 이에 따라 코팅될 수 있다.
본 발명은 첨부되는 도면에 도시된 구체예를 참조하여 하기에서 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 풀-아웃 가이드의 투시도이다.
도 2는 도 1의 풀-아웃 가이드의 분해도이다.
도 3은 코팅된 부재를 제공하기 위한 개략적인 온도 도표이다.
도 4는 0 내지 100μm의 깊이 프로파일을 갖는 부재의 조성물에 대해 측정된 값을 갖는 표이다.
도 5는 코팅된 부재의 상기 깊이 프로파일에서 개별 원소의 농도 추이에 대한 개략도이다.
도 6은 코팅된 부재의 광학 현미경 이미지를 문서화한 층을 이룬 도면이다.
도 7은 코팅된 부재의 주사 전자 현미경에 의해 이미지를 문서화한 층을 이룬 도면이다.
도 8a 및 8b는 부재의 비코팅된 섹션에 대한 SEM/EDX 측정을 스펙트럼 기록하고, 측정된 값을 표로 만든 도면이다.
도 9a 및 9b는 부재의 코팅에 대한 SEM/EDX 측정을 스펙트럼 기록하고, 측정된 값을 표로 만든 도면이다.
도 10a 및 10b는 코팅된 부재의 표면에 대한 SEM/EDX 측정을 스펙트럼 기록하고, 측정된 값을 표로 만든 도면이다.
도 1은 고온 적용을 위한, 특히 베이팅 오븐용 풀-아웃 가이드를 도시한 것이며, 가이드 레일(1), 및 가이드 레일에 대해 이동가능한 슬라이딩 레일(2)을 포함하며, 이들 사이에 중간 레일(3)(도 2 참조)이 보유된다. 가이드 및 슬라이딩 레일만을 포함하는 풀-아웃 가이드는 공지되어 있다. 또한, 가이드 레일, 슬라이딩 레일, 및 하나 초과의 레일을 포함하는 풀-아웃 가이드도 공지되어 있다. 롤링 엘리먼트(4), 특히 세라믹 물질로 제조된 롤링 엘리먼트(4)가 중간 레일(3)과 슬라이딩 레일(2)의 변위가능한 설치를 위해 구비된다. 구형 롤링 엘리먼트(4)를 위한 여러 트랙이 각각 가이드 레일(1), 중간 레일(3), 및 슬라이딩 레일(2) 상에 구비된다. 롤링 엘리먼트(4)는 롤링 동안 중간 레일과 슬라이딩 레일 간의 접촉을 방지하기 위해 롤링 엘리먼트 케이지(5)내에 서로 이격되어 가이드된다.
레일(1 및 3)은 베이킹 오븐에 사용하기 위해 펀칭되고 벤딩된 스틸 시트로부터 제조되고, 코팅이 구비된다. 풀-아웃 가이드의 부재, 특히 레일 1 내지 3의 제조는 하기 단계로 수행된다:
풀-아웃 가이드의 금속성 블랭크가 먼저 펀칭 및 벤딩에 의해 제조된다. 블랭크는 기계에 의해 제조될 수 있다. 이후, 무기-유기 하이브리드 폴리머 층이 블랭크의 표면에 적용된다.
블랭크의 표면은 미리 전처리된다. 이러한 전처리는 본 발명의 경우에 표면을 매끄럽게 하고, 바람직하게는 8 내지 10.5의 pH를 갖는 알칼리성 세제에 의해 임의의 남아있는 그리스 잔여물을 화학적으로 세정함으로써 이루어진다.
이후, 코팅된 블랭크가 400℃ 이상의 온도로 가열되고, 소정 시간 동안 템퍼링된 후, 다시 실온으로 냉각된다
무기-유기 하이브리드 폴리머 층의 적용은 졸-겔 방법으로 일어나며, 이는 예를 들어 폴리실록산 코팅에 대해 도 3에서 설명될 것이다.
이러한 경우, 실리콘의 알콕시 화합물이 가수분해 및 알콕시 작용기의 히드록시기에 의한 치환에 의해 반응성 실란올로 전환되며, 이것이 콜로이드 입자로서 졸에 존재한다. 졸의 표면, 바람직하게는 금속으로 제조된 표면으로의 적용 동안, 이들 입자는 상기 표면 상에 침강한다. 실라놀 분자와 표면 간의 상호작용은 추가로 공유 결합이 형성될 때까지 가열함으로써 추가로 증대된다. 또한, 가열은 폴리실록산의 형성에 의해 졸을 겔 상태로 전환되게 한다. 알코올 및 물이 이러한 과정에서 축합 반응으로 형성된다.
하이브리드 폴리머의 유기 및 무기 성분 간의 여러 상호작용은 예를 들어, 실리콘의 알콕시 화합물 및 그 밖의 금속 및 메탈로이드에서 일어난다. 이는 공유 결합 또는 이온-공유 결합에 기인한다.
무기-유기 하이브리드 폴리머의 코팅 졸은 졸-겔 방법으로 금속성 부재에 유체 방식으로 적용될 수 있으며, 온건한 반응 조건 하에서 금속성 부재에 흐르고, 경화할 수 있다.
경화 동안, 알칼리성 또는 산성 방식으로 촉매작용하는 알콕사이드의 가수분해가 일어나고, 이후, 축합 반응의 결과로서 실리콘 옥사이드 층의 3차원 무기 성분 교차 결합이 형성된다.
무기 성분으로서 실리콘 대신에, 지르코늄 또는 티타늄 알콕시 화합물과 같은 금속을 사용할 수 있다.
이들은 먼저 용해를 위해 서서히 첨가(대략 2시간)하고, 현탁시킴으로써 조심스럽게 대략 0℃에서 용매(테트라메톡시실란(TMOS) 용적의 대략 ¼) 중 TMOS에 첨가될 수 있다. 이러한 첨가는 TMOS가 용이하게 인화성, 독성 및 부식성이 되기 때문에 0 내지 10℃ 범위에서 수행된다. 폭발성 증기 혼합물은 약 20℃의 온도에서부터 형성될 수 있다. 이후, 유기 화합물을 가수분해시키기 위해, 농축된 함수(hydrous) HCl(TMOS 용적에 대해 대략 1 내지 3부피%)가 30분에 걸쳐 지속적인 교반 하에 첨가된다. 상기 HCl은 첨가 전에 대략 0℃의 온도로 냉각될 수 있다. 이후, 교반은 수분, 예를 들어, 5 내지 10분 동안 지속된다. 이에 따라 점도는 추가의 용매를 첨가함으로써 정해질 수 있다. 용매는 양성자성 또는 비양성자성 극성, 예를 들어, 이소프로판올일 수 있다.
다르게는, 주로 3-글리시딜옥시프로필 트리메톡시실란(GPTS) 및 티탄늄 테트라이소프로필레이트로 구성된 혼합물이 알칼리성 또는 산성 조건 하에서 가수분해에 의해 유동성 코팅 물질로 전환되고, 이후 경화에 의해 700 내지 800℃에서의 축합의 결과로서 유기 실리콘 디옥사이드 층으로 변환될 수 있다.
0.1 내지 2μm의 두께를 지닌 상부 실리콘 디옥사이드 층과 금속성 부재의 표면 사이에 중간층이 형성되며, 이 중간층은 또한 실리콘 디옥사이드 이외에, 증가된 분율의 크롬, 알루미늄 및/또는 망간과 같은 금속 화합물 또는 원소 금속을 포함한다.
코팅된 부재가 지닌 금속 합금에 의존하여, 실리콘이 금속 표면을 관통하게되는 확산 효과가 발생하며, 이와 동시에 그러한 수의 금속 화합물이 상기 실리콘 층으로 확산될 것이다. 금속성 성분은 임의로 크롬-함유 또는 알루미늄-함유 합금을 포함할 수 있으며, 여기서 우세하게는 알루미늄 원자가 중간층을 형성함으로써 실리콘 층으로 확산된다.
크롬, 망간, 알루미늄, 및 또한 니켈 화합물의 실리콘 함유 층으로의 확산은 놀랍게도 철 화합물의 실리콘 함유 층으로의 확산에 비해 더 크다. 금속 화합물의 확산은 유리하게는 침투 깊이 및 층내 농도 분포와 관련하여 경화 동안의 온도 구배에 의해 유리하게 영향받을 수 있다.
예를 들어, 알루미늄과 같은 금속은 미리 무기-유기 하이브리드 폴리머 층의 성분으로서 도입될 수 있으며, 확산 및 분포 효과의 결과로서 코팅의 중앙에 축적될 수 있다.
망간은 금속으로부터 가열 동안 무기-유기 하이브리드 폴리머 층으로 확산되고, 이러한 층에 축적될 수 있다.
또한, 400 내지 800℃의 온도에서, 실리콘 층으로의 특히 크롬, 망간 및 알루미늄 원자의 보다 깊은 침투 깊이가 달성가능하고, 보다 낮은 온도에서 가능한 것보다 부재의 금속성 표면으로의 실리콘 층의 보다 깊은 침투 깊이가 달성가능하다.
중간층에서의 철 함량 감소로 인해, 유리 유사 실리콘 커버층과 같이 500℃ 초과에서도 온도 내성인 패시베이팅 중간층이 형성될 수 있다.
또한, 상기 층의 무결성이 이러한 방식으로 코팅된 부재가 단시간, 즉, 30분 동안 1000 내지 1500℃의 용접 화염으로 처리되는 경우에 유지된다. 이에 따라, 코팅이 또한 또 다른 금속 표면을 지닌 비코팅된 표면 상에서 용접가능한 금속성 부재에 부분적으로 또는 전체적으로 적용되고, 사용될 수 있다. 용접 화염이 피팅의 코팅된 영역과 접촉하게 될 경우, 코팅은 파괴되지 않는다.
또한, 코팅은 졸-겔 방법에 따라 크로마이즈드 표면에 적용될 수 있는데, 크롬/실리콘 옥사이드 코팅은 순수한 크로마이즈드 표면과 비교하여 후속되는 부재의 벤딩 동안에 보다 높은 부하 하에서만 벗겨진다.
금속성 부재의 표면으로의 유체 졸의 적용은 분무, 침지, 브러싱(brushing) 등에 의해 이루어질 수 있다.
무기-유기 하이브리드 폴리머의 유기 성분은 추가로 UV 처리에 의해 3차원으로 교차 결합할 수 있으며, 이는 코팅에 유리한 기계적 특성을 제공한다.
실리콘 원자 이외에, 티탄 옥사이드 또는 실리콘 옥사이드와 같은 무기 성분을 폴리실록산 코팅으로 둘러쌈으로써 추가로 혼입할 수 있으며, 이에 의해 코팅의 기계적 특성이 또한 개선될 수 있다. 추가의 무기 성분이 미립 물질로서, 특히 40nm 내지 500nm의 나노등급 범위의 미립물질로서 혼입될 수 있다.
고온 범위에 대한 스크래치 방지, 에이징 내성 및 부식 방지 코팅을 생성하기 위해, 무기-유기 하이브리드 폴리머층은 폴리머의 유기 성분이 바람직하게 산화되는 400 내지 600℃ 범위의 온도에 대한 온도 구배로 가열된다. 이에 따라, 교차 결합 밀도가 졸-겔 방법과 함께 무기-유기 하이브리드 폴리머에 의해 생성되며, 이 방법은 실리콘을 기반으로 하는 폴리머 층 상에 낮은 층 두께, 바람직하게는 예를 들어, 1.0 내지 5.0μm, 및 추가의 나노등급의 무기 성분 및 염료 또는 안료의 폴리머 층으로의 혼입을 가능하게 한다.
템퍼링 시간은 200 내지 800℃, 바람직하게는 300 내지 600℃에서, 40분 내지 3시간, 바람직하게는 한시간이다.
이러한 폴리머 층은 석영과 유사하고, 인렬 방지성, 기계적 내성이 있으며, 부식으로부터 블랭크를 보호한다. 또한, 금속성 락커링(lacquering)과 같이 스틸 함유 물질의 변색을 덮는다.
하기 표는 본 발명의 방법에 따라코팅된 상이한 부재 표면의 세정 능력을 기재한, 일련의 상이한 시험을 보여준다.
일련번호 표면 표면 시험
오염 적합성

 2시간
500℃에서의
온도 부하		 ISO 9227 에 따른 NSS 시험
16h		 ISO 9227에 따른 NSS 시험
24h		 ISO 9227에 따른 NSS 시험
96h		 주의
1 1.4016 6K 시험 예 아니오 아니오 아니오 제한된 세정 효과
2 1.4301 6K 시험 예 아니오 아니오 아니오 제한된 세정 효과
3 PEEK 6K 시험 아니오 아니오 아니오 아니오 우수한 접착 방지 효과 및 세정
4 XP268 나노와 함께
PEEK		 6K 시험 100배 결과
부정적		 결과
부정적		 결과
부정적		 완전 열분해 능력
표면 1.4016 및 1.4301은 풀-아웃 가이드의 금속성 표면이다.
상기 표에서 보여지는 바와 같이, 무기-유기 하이브리드 폴리머 코팅을 지닌 금속성 부재가 오랜 기간 동안 500℃에서 적재될 수 있으며, 이에 따라 이러한 부재에 대해 고온 범위에서의 사용이 가능하다. 그러나, 이러한 경우에 풀-아웃 가이드는 세정 능력이 제한된다.
PEEK로 코팅된 시험 번호 3의 풀-아웃 가이드는 2시간에 걸쳐 500℃에서 적재될 수 있으나, 예 1 및 2와 비교하여 개선된 접착 방지 효과 및 우수한 세정을 보여준다.
풀-아웃 가이드 상의 PEEK 코팅과 함께 졸-겔 코팅은 유리하게는 고온 작동에서 사용할 수 있게 하며, 개선된 세정 능력 및 이에 따라 충만한 열분해 능력이 가능하다.
도 3은 고온 적용을 위한 피팅, 사이드 그리드 및 조리 제품 지지대의 영구적 코팅 방법에 대한 온도 도표를 개략적으로 도시한 것이다. 코팅된 블랭크는 먼저 주위 온도 □0로부터 가열된다. 25℃의 개시 온도 □0로부터 출발하여 대략 10 K/min의 온도 구배로 시작하고, 이후 평균 온도 □1= 100℃에서 대략 25 K/min의 온도 구배에 이른다. 500℃의 표적 온도 □2에 도달하면, 이후 30분에 걸친 온도 수준이 따른다. 이후, 다시 □0로 대략 20 K/min으로 냉각 단계가 따른다.
풀-아웃 가이드는 도시된 구체예에서 기술되었다. 또한, 다른 부재에 본 발명에 따른 코팅을 제공할 수 있음은 자명하다.
무기-유기 하이브리드 폴리머 코팅을 적용하기 전에 블랭크의 금속성 또는 플라스틱 표면의 세정이 여러 기계적 및/또는 화학적 세정 공정에 의해 이루어질 수 있다. 또한, 표면을 거칠게 하는 추가의 표면 처리가 제공될 수 있다.
무기-유기 하이브리드 폴리머 층을 적용하는 경우, 흐름 거동은 수직 면에 균일하게 부착하도록 하는 방식으로 설정될 수 있다.
각 무기-유기 하이브리드 폴리머 코팅을 지닌 본 발명에 따른 부재는 스크래치 내성, 내마모성, 부식으로부터의 보호, 개선된 세정 능력, 및 감소된 먼지 부착성의 이점을 제공한다. 금속성 코팅과는 대조적으로, 투명하며 건조된 기재에 적용될 수 있다.
도 4는 표에 본 발명에 따라 코팅된 부재의 깊이 프로파일에 따른 물질 농도의 원소 조성을 보여준다.
도 5는 0 내지 65μm의 깊이 프로파일에 대한 코팅된 부재의 원소 조성의 측정된 값을 그래프로 나타낸 것이다. 측정 지점의 단계 폭(step width)은 0 내지 20μm 범위에서 0.5μm이고, 20 내지 65μm 범위에서 4μm이다. 65μm에서 원소 조성은 실질적으로 코팅 전의 금속성 부재의 크롬 스틸의 조성에 상응한다.
도 4 및 5에서의 측정 데이터는 광학 글로우 방전 분광법(optical glow discharge spectroscopy)(스퍼터 가스 Ar 5.0; 애노드 직경 2.5 mm)에 의해 측정하였다.
조사 성분은 본 발명의 방법에 따라 코팅된 베이킹 오븐 풀-아웃 가이드의 프로파일 섹션이다. 부재를 각각 1.5시간에 걸쳐 500℃에서 100회 열분해 사이클로 조사하기 전에 열처리하였다.
도 4의 표는 글로우 방전에 의한 분광 측정에 대한 선택된 개별 값의 예를 보여준다.
1μm의 층 두께에서, 층은 주로 산소 함유 화합물로 이루어진다. 대략 19%의 질량 분율을 갖는 실리콘 옥사이드가 우세하게 나타난다. 실리콘 옥사이드 화합물의 질량 분율은 금속 옥사이드의 몰 분율보다 대략 1.6배 높다. 철은 이러한 층 영역에서 2.6%의 질량 분율로 함유된다.
2.5μm의 층 두께에서, 산소 함유 화합물의 질량 분율은 층 두께가 1μm인 조성과 비교하여 약 10% 감소되었다. 실리콘 화합물의 질량 분율은 24% 였다. 실리콘 화합물의 질량 분율은 금속성 화합물의 질량 분율보다 여전히 1.2배 높다. 금속 조성은 1μm의 층의 조성에 대해 변화하였다.
크롬 및 니켈 분율은 실질적으로 일정한 철 분율에서 3 내지 4% 감소하였으나, 알루미늄 분율에서 5% 질량 분율, 망간 분율에서 5% 질량 분율, 구리 분율에서 1.5% 질량 분율의 증가가 있었다.
층의 알루미늄의 질량 분율(w)은 대략 10μm의 층 두께에서 12.1%였으며, 망간 함량은 11.1%였다. 실리콘의 질량 분율은 대략 20.9%였다. 산소 질량 분율은 33.3%였다. 철 분율은 알루미늄 및 망간 함량과 비교하여 단지 6.6%인 것이 주목할만하다.
15μm의 층 두께에서, 철 질량 분율은 이미 14.6%였으며, 추가의 프로파일의 추이에서 대략 70% 이하로 증가한다.
알루미늄-, 망간- 및 실리콘-농축, 및 저-철 층의 철/크롬층으로의 변이가 대략 20μm에서 일어난다.
100μm에서 조성은 실질적으로 사용된 크롬 스틸의 원소 조성을 나타낸다.
도 5는 코팅 내 알루미늄의 농도가 40%로, 망간의 농도가 8%로 증가하며, 상기 농도는 10 내지 20μm의 영역에서 최대에 이르고, 그후 다시 감소함을 보여준다.
동시에, 실리콘 농도와 관련하여 농도 안정기는 15 내지 17%에서 형성되며, 이는 4μm 내지 22μm의 범위로 연장된다.
73%(철에 대해) 및 80%(망간에 대해)의 농도로 철 및 크롬 농도의 증가가 20 내지 50μm의 범위에서 관찰될 수 있다.
놀랍게도 주지되는 바와 같이, 무기-유기 실리콘 함유 하이브리드 폴리머 층이 졸-겔 방법으로 적용되고, 550 내지 800℃, 바람직하게는 650 내지 750℃로 코팅을 가열한 후 실리콘 함유 층내 알루미늄 및 망간 화합물이 확산되어 분포되었다.
이에 따라 얻어진 2층 코팅에 의해 다수의 적용 가능성이 얻어진다. 표면은 소비자 요구에 따라 층을 착색시킴으로써 배열될 수 있다. 코팅의 적용에 의한 표면의 평탄화는 표면의 개선된 세정 능력 및 우수한 시각적 외관을 갖게 한다.
도 6은 50μm 규모에서 코팅된 부재의 층형성된 구조를 광학 현미경으로 나타낸 것이다.
도면에서는 단순히 실리콘 옥사이드 커버층(101)이 도시된다.
중간층(102)은 커버층 아래에 배열되며, 이러한 중간층은 실리콘 화합물 이외에 주로 망간 및 알루미늄 화합물을 포함한다. 상기 층은 불균일한 구조를 가지며, 이는 다수의 회색 층에 보다 어두운 지점 및 보다 밝은 지점에 의해 확인된다. 이들 농도 초점은 커버층 아래에 배열되는 스틸층(103)의 경우보다 상기 층에서 보다 작으며 보다 균일하게 분포된다.
도 6은 층 두께가 20 내지 30μm인 것을 보여준다.
하기 측정된 값은 표면, 즉 실리콘 옥사이드 커버층의 조성(즉, 물질의 질량 분율(w)(%))을 나타낸다:
실리콘: 36.2%, 산소: 35.4%, 알루미늄: 10.9%, 망간: 5.4%, 철: 2.3%, 구리: 4.0%, 칼륨: 0.7%, 티탄: 0.6%, 니오븀: 4.0%, 나트륨: 0.7%, 및 칼슘: 0.1%.
측정된 값은 3회 측정한 평균 값이며, 측정 값은 평균 값에 대해 5% 평균 변동 여분으로 처리된다.
측정은 에너지-분산 x선 분광법(energy-dispersive x-ray spectroscopy: EDX)에 의해 이루어졌다.
물질을 조사하기 위한 에너지-분산 x선 분광법은 원소 조성의 조사를 위한 샘플에 의해 방출되는 x선을 이용한다. 이를 위해, 샘플내 원자는 전자선에 의해 여기된다.
이러한 EDX의 측정 값 결과는 글로우 방전 분광법의 결과를 실질적으로 지지한다.
도 7은 코팅의 단면에 대한 주사 전자 현미경 기록을 보여준다.
측정은 약 23mm의 작동 간격에서 약 500배 확대 및 20 kV의 가속 전압으로 Zeiss REM-DSM 962에 의해 수행하였다.
코팅 표면은 약 1 내지 2μm 두께의 백색의 박층을 나타내며, 이는 실리콘 옥사이드 커버층(111)로서 알 수 있다.
약 20μm의 두께를 갖는 중간층이 상기 층 아래에 배치되며, 중간층은 주로 실리콘 디옥사이드, 알루미늄, 철 및 산소로 이루어진다.
금속성 부재의 기재 물질(113)이 그 아래에 배열된다.
도 8 내지 10은 주사 전지 현미경과 에너지-분산 x선 방출 분석(EDX)을 조합하여 측정 기록한 스펙트럼을 보여준다.
상기 언급된 바와 같이 상기 주사 전자 현미경이 EDX(EDAX Genesis)와 조합되었다. EDX는 10eV/ch의 에너지 분해능 및 초당 약 14,000 펄스(pulse)의 계수율(counting rate)을 갖는다.
도 8은 앞서 언급된 코팅된 프로파일 섹션의 조사된 영역에 대한 스펙트럼이며, 상기 섹션은 코팅으로부터 고의적으로 제거되었고, 동일 조건(500℃, 각 1.5시간의 100회 열분해 사이클) 하에서 처리되었다. 코팅되지 않은 표면은 주로 철(63%) 및 크롬(16%), 뿐만 아니라 니켈(6.75%), 망간(1.85%), 탄소(4.55%), 산소(2.89%), 알루미늄(1.83%) 및 실리콘(2.50%)을 포함한다.
따라서, 금속성 부재의 기재 물질(113)은 크롬 스틸 부류의 합금 스틸에 관한 것이다.
도 9는 실리콘 커버층(111) 영역의 스펙트럼을 보여준다. 이 영역은 주로 실리콘(22.67%), 산소(26.49%), 철(13.81%) 및 알루미늄(13.86%), 뿐만 아니라 니켈(2.05%), 망간(6.46%), 탄소(11.02%) 및 크롬(3.64%)을 포함한다.
도 9는 실리콘 커버 층(111) 영역의 스펙트럼을 보여준다. 이 영역은 주로 실리콘(35.6%), 산소(28.05%) 및 알루미늄(12.95%), 뿐만 아니라 철(4.73%), 니켈(0.92%), 망간(8.61%), 탄소(8.50%) 및 크롬(0.63%)을 포함한다.
이들 측정된 값은, 실리콘 커버층이 주로, 즉 50% 초과로 실리콘 옥사이드 및 알루미늄 화합물로 이루어짐을 보여준다.
예를 들어, 10 내지 40μm 두께의 실리콘 함유 중간층은 10% 이상의 실리콘 및 10% 이상의 금속, 바람직하게는 알루미늄을 포함하며, 이러한 %는 중량%에 대한 것이다.
또한, 무기-유기 하이브리드 폴리머 코팅의 보조로 코팅되지 않은 부재와 비교하여 높은 스크래치 내성을 부여하고, 부분적으로는 변색을 피함으로써 특수 스틸 색상을 재현하는, 금속성 블랭크 상의 투명 코팅이 되도록 하는 것이 가능하다.
그러한 투명한 풀-아웃 가이드의 기능성을 평가하기 위해 500℃에서 각각의 열분해 사이클 후에 750회 작업 간격(running interval)으로 수행되었다. 하기 시험 기준이 제공되었다:
a) 풀-아웃 가이드를 당겨 빼내는 데 드는 힘의 소모량(Fa)(N)
b) 풀-아웃 가이드를 철회시키는데 드는 힘의 소모량(Fe)(N)
c) 순서대로 훈련된 시험자에 의해 평가된 작업 품질
d) 순서대로 훈련된 시험자에 의해 평가된 소음.
10 내지 15 kg의 시험 부하에서 15회 열분해 사이클(500℃) 후 코팅된 풀-아웃 가이드의 작업 품질 및 소음 품질은 작업 품질 등급 1 내지 3과 관련된다.
측정 결과는 일정하게 우수한 작업 품질을 나타낸다(등급 1 내지 7, 등급 1은 최고 작업 품질에 상응하고, 등급 7은 최하 작업 품질에 상응한다).
측정 결과는 또한 일정하게 낮은 소음 이동성을 나타낸다(등급 1 내지 7, 등급 1은 소음 생성이 없음에 상응하고, 등급 7은 가능한 최고 소음 생성에 상응한다).
코팅된 풀-아웃 가이드를 당겨서 빼내는데 가해지는 힘은 10N 미만, 바람직하게는 3.0 내지 4.5N의 범위내에 있다.
코팅된 풀-아웃 가이드를 철회시키는데 가해지는 힘은 11N 미만, 바람직하게는 4.0 내지 8N의 범위내에 있다.
상기 기술된 코팅은 바람직하게는 물질 번호 1.4301의 스틸, 18/10 크롬-니켈 스틸, 물질 번호 1.4016의 스틸, 페라이트계 17% 크롬 스틸, 또는 물질 번호 1.4310의 스틸, 크롬-니켈-합금 스틸로 이루어진 기재 물질의 금속성 부재에 적용된다.
코팅은 고온 적용시, 특히 베이킹 오븐에서 특수한 이점을 제공한다. 또한, 부식 가능성이 높은 영역에서 부재에 이점을 제공한다. 이는 또한 예를 들어 냉장고 및 세탁기와 같은 백색 가전 제품을 포함한다. 가구 피팅은 운반 동안에, 특히 해양 운반 동안에 습한 기후 및/또는 해수에 의해 부식 가능성이 높게 처리된다. 이러한 영역에서, 코팅된 피팅은 코팅되지 않는 피팅과 비교하여 보다 긴 사용 기간을 갖는다.
1: 가이드 레일
2: 슬라이딩 레일
3: 중간 레일
4: 롤링 엘리먼트
5: 롤링 엘리먼트 케이지
6: 트랙
101: 실리콘 디옥사이드 커버층
102: 중간층
103: 스틸층
111: 실리콘 디옥사이드 커버층
112: 중간층
113: 기재 물질

Claims (24)

  1. a) 블랭크(blank)를 제공하는 단계;
    b) 무기-유기 하이브리드 폴리머 층을 블랭크의 표면에 적용하는 단계;
    c) 폴리머 층이 경화될 때까지 코팅된 블랭크를 가열하는 단계 및
    d) 코팅된 블랭크를 냉각시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는, 부재 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 무기-유기 하이브리드 폴리머 층을 블랭크의 표면에 적용하는 것이
    a) 가수분해에 의해 졸(sol)을 형성시키는 단계;
    b) 졸을 블랭크의 표면에 적용하는 단계 및
    c) 중축합(polycondensation)에 의해 접착성 겔 층을 형성시키는 단계를 포함하는 졸-겔 방법에 의해 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 무기-유기 하이브리드 폴리머 층을 폴리에테르에테르케톤(PEEK)로 코팅된 블랭크의 표면에 적용하는 것이 졸-겔 방법에 따라 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 b)에서 졸의 적용이 블랭크의 표면에 분무함으로써 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, UV 조사에 의한 무기-유기 하이브리드 폴리머 층의 경화가 단계 b)와 단계 c) 사이에, 또는 단계 c) 이후에 수행됨을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 추가의 무기 성분, 특히 실리콘 옥사이드 및/또는 티타늄 옥사이드가 졸에 첨가됨을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 무기-유기 하이브리드 폴리머 층이 800℃ 이하, 바람직하게는 600℃ 이하에서 온도 내성을 갖는, 실리콘-, 알루미늄- 또는 티타늄 함유 무기-유기 하이브리드 폴리머를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 히트-업(heat-up) 단계에서, 제 1 시간-의존 온도 구배가 중간 온도까지 8 내지 12 K/min이고, 제 2 시간 의존 온도 구배가 목표 온도까지 12 내지 30 K/min임을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅된 블랭크가 200 내지 600℃, 바람직하게는 450 내지 550℃의 목표 온도에서 20분 이상, 바람직하게는 25분 이상 템퍼링됨(tempered)을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅된 블랭크가 500 내지 800℃, 바람직하게는 650 내지 750℃의 목표 온도에서 20분 이상, 바람직하게는 25분 이상 템퍼링됨(tempered)을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 7항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 목표 온도가 15 내지 90분, 특히 25 내지 40분의 기간에 걸쳐 일정하게 유지됨을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 블랭크의 조절된 냉각의 시간-의존 온도 구배가 5 내지 40 K/min, 바람직하게는 15 내지 25 K/min임을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 9항 또는 제 10항에 있어서, 코팅된 블랭크가 30 내지 90 L/min, 바람직하게는 50 내지 70 L/min의 공기 처리량을 갖는 강제 공기 방법으로 템퍼링됨을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 블랭크 부분의 표면이 무기-유기 하이브리드 폴리머 층의 적용 전에 매끄럽게 됨을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 금속 화합물, 특히 알루미늄 및/또는 망간이 부식으로부터 보호하기 위해 코팅된 블랭크의 가열 동안에 상기 하이브리드 폴리머층으로 확산됨을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 따른 방법에 따라 제조된 코팅을 포함함을 특징으로 하는 부재, 특히 가전 제품에 사용하기 위한 부재.
  17. 제 16항에 있어서, 부재의 무기-유기 하이브리드 폴리머 층이 염료 또는 안료를 포함함을 특징으로 하는 부재.
  18. 제 16항 또는 제 17항에 있어서, 부식으로부터 보호하기 위해 상기 하이브리드 폴리머 층이 7% 이상, 바람직하게는 12% 이상의 질량 분율(w)의 금속, 특히 알루미늄 및/또는 망간을 지님을 특징으로 하는 부재.
  19. 제 16항 내지 제 18항에 있어서, 부재가 금속성 베이스 바디(metallic base body), 상기 베이스 바디 위에 배열되고 실리콘 옥사이드 및 하나 이상의 금속, 바람직하게는 알루미늄 및/또는 망간을 포함하는 중간층, 및 실리콘 옥사이드를 지닌 커버층을 포함하며, 중간층이, 커버층이 손상되는 경우에 기재 물질을 부식으로부터 보호하는 실리콘 옥사이드 및 금속으로 제조됨을 특징으로 하는 부재.
  20. 제 19항에 있어서, 커버층의 실리콘의 질량 분율(w)이 30% 이상, 바람직하게는 35%임을 특징으로 하는 부재.
  21. 제 19항 또는 제 20항에 있어서, 중간층의 알루미늄의 하나 이상의 질량 분율(w)이 7% 이상, 바람직하게는 10 내지 12%임을 특징으로 하는 부재.
  22. 제 16항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅의 층 두께가 10 내지 40μm, 바람직하게는 20 내지 30μm임을 특징으로 하는 부재.
  23. 제 16항 또는 제 17항에 있어서, 부재가 베이킹 오븐(baking oven)용 풀-아웃 가이드(pull-out guide)의 레일로서 배치됨을 특징으로 하는 부재.
  24. 가전 제품, 특히 베이킹 오븐, 냉장고 및 세탁기에 또는 가구 피팅(fittings)에 사용하는 제 16항 내지 제 23항 중 어느 한 항에 따른 부재의 용도.
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