KR20140014658A - 법랑 코팅층을 구비한 주방용품의 제조방법 - Google Patents

법랑 코팅층을 구비한 주방용품의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 법랑 코팅층을 구비한 주방용품의 제조방법으로서, (a) 금속소재로 성형물을 제조하는 단계, (b) 상기 (a)단계에서 제조된 성형물의 표면에 부착된 이물질을 제거하여 전처리하는 단계, (c) 상기 (b)단계에서 전처리된 성형물을 건조시키는 단계, (d) 상기 (c)단계에서 건조된 성형물에 법랑 유약을 도포하여 1차 법랑 코팅층을 형성하는 단계, (e) 상기 (d)단계에서 1차 법랑 코팅된 성형물에 법랑 유약을 도포하여 2차 법랑 코팅층을 형성하는 단계, (f) 상기 (e)단계에서 2차 법랑 코팅된 성형물에 다양한 문양을 인쇄하는 단계 및, (g) 상기 (f)단계에서 인쇄된 성형물을 소성하는 단계를 포함한다.
상기와 같은 제조방법에 의해 제조된 법랑 코팅층을 구비한 주방용품은 내구성 및 내마모성 등 물리적인 성질이 향상되어 장기간 사용이 가능하고, 부식성 및 내식성으로 인한 위생상 피해를 막을 수 있다.

Description

법랑 코팅층을 구비한 주방용품 및 그 제조방법 {Kitchen Appliances having Porcelain Enamel Coating Layer and Manufacturing Method Thereof}
본 발명은 법랑 코팅층을 구비한 주방용품 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 주방용품 특히, 싱크볼 또는 식판에 법랑을 코팅한 법랑 코팅층을 구비한 주방용품 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 숟가락이나 젓가락, 컵, 용기, 식판, 싱크볼과 같은 주방용품은 음식물을 조리하거나 조리된 음식물을 담고 섭취하는데 사용되는 도구로서, 우리 식생활에서 필수적인 제품이다.
이와 같은 주방용품은 각종 음식물과 빈번하게 접촉되는 방식으로 사용되는 것이기 때문에 녹이 발생되거나 쉽게 부식되지 않는 등 위생성과 내식성이 확실히 보장되어야 하나, 장기간 사용하게 되면 내구성이 떨어져 금속 주방용품의 바닥면이 벗겨져 음식물에 금속성분이 섞이거나, 주방용품의 표면으로 긁힘이 발생하게 됨에 따라 음식물이 긁힌 부분으로 스며 세정이 잘 이루어지지 않게 된다. 이에 각종 세균이 번식되어 비위생적일 뿐만 아니라 미관상에도 악영향을 미치는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위한 선행특허로서 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0073507호가 알려져 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0073507호는 세라믹 코팅 철강재 가열조리기구 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본체인 조리부가 철강재로 이루어진 가열조리기구에 있어서, 상기 철강재는 상하부면에 각각 요철부가 형성되고, 상기 요철부의 바닥면과 상부 조리면의 외부에 화성피막층이 각각 형성되고, 상기 화성피막층의 외부에 세라믹 코팅층이 각각 적층 형성되고, 그리고 상기 세라믹 코팅층은 세라믹 코팅조성물 100 중량부에 대하여, 실란 화합물 50~70중량%와 실리카졸 30~50중량%로 이루어진 무기질 결합제 65~83 중량부와, 기능성 충진제 10~19 중량부와, 원적외선 방사물질과 음이온 방출물질을 1:1 중량비로 혼합시킨 세라믹 파우더 5~15 중량부 및 안료분 1~2 중량부로 이루어지는 세라믹 코팅조성물을 사용하여 코팅시킨 코팅층이며, 또한 상기 실리카졸은 0.2~1.0 입자크기의 분말 산화규소 20~40중량%에 물 60~80중량%를 혼합시켜 사용한 것을 특징으로 하는 세라믹 코팅 철강재 가열조리기구 및 그 제조방법에 대해 개시되어 있다.
그러나 상기한 선행특허에 의하면 상기 세라믹 코팅 조성물은 열전도율이 좋아 가열조리기구에만 국한되고, 한 번의 코팅과정을 거치므로 장기간 사용할 경우 내부식성 및 내마모성이 떨어지는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0073507호(2012.07.05 공개)
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 내구성 및 내마모성 등 기계적 물성이 우수해 긁힘이 없는 우수한 법랑 코팅층을 구비한 주방용품 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 내식성 등의 화학적 물성이 우수해 음식물이 베이지 않아 위생적인 법랑 코팅층을 구비한 주방용품 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 선명하면서 다양한 색상의 법랑 코팅층을 구비한 주방용품 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 법랑 코팅층을 구비한 주방용품의 제조방법은 (a) 금속소재로 성형물을 제조하는 단계, (b) 상기 (a)단계에서 제조된 성형물의 표면에 부착된 이물질을 제거하여 전처리하는 단계, (c) 상기 (b)단계에서 전처리된 성형물을 건조시키는 단계, (d) 상기 (c)단계에서 건조된 성형물에 법랑 유약을 도포하여 1차 법랑 코팅층을 형성하는 단계, (e) 상기 (d)단계에서 1차 법랑 코팅된 성형물에 법랑 유약을 도포하여 2차 법랑 코팅층을 형성하는 단계, (f) 상기 (e)단계에서 2차 법랑 코팅된 성형물에 다양한 문양을 인쇄하는 단계 및, (g) 상기 (f)단계에서 인쇄된 성형물을 소성하는 단계를 포함하고, 상기 (c)단계 또는 (d)단계에서 상기 법랑 유약은 규산(SiO2) 35~45중량%, 산화붕소(B2O3) 15~18중량%, 이산화티타늄(TiO2) 3~15중량%, 산화나트륨(Na2O) 5~10중량%, 산화칼륨(K2O) 5~7중량%, 산화칼슘(CaO) 2~7중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 2~5중량%, 산화리튬(Li2O) 0.1~3중량%, 산화제이구리(CuO) 0.1~1.5중량%, 산화코발트(CoO) 0.1~1.5중량%, 산화니켈(NiO) 0.1~1중량%로 이루어진 혼합물 100 중량부에 대하여 물 50 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 법랑 코팅층을 구비한 주방용품의 제조방법에 있어서, 상기 (c)단계에서 건조는 자연건조법에 의해 100~140분 동안 수행되는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 법랑 코팅층을 구비한 주방용품의 제조방법에 있어서, 상기 (d)단계 1차 법랑 코팅층은 100~150㎛두께로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 법랑 코팅층을 구비한 주방용품의 제조방법에 있어서, 상기 (e)단계 2차 법랑 코팅층은 60~120㎛두께로 형성되는 것을 특징으로 한다,
또 본 발명에 따른 법랑 코팅층을 구비한 주방용품의 제조방법에 있어서, 상기 (d)단계 1차 법랑 코팅층 또는 (e)단계 2차 법랑 코팅층은 800~850℃ 온도에서 5~15분 동안 소성에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 법랑 코팅층을 구비한 주방용품의 제조방법에 있어서, 상기 (g)단계에서 소성은 760~800℃ 온도에서 5~15분 동안 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 법랑 코팅층을 구비한 주방용품은 상술한 바와 같은 법랑 코팅층을 구비한 주방용품의 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 법랑 코팅층을 구비한 주방용품 및 그 제조방법에 의하면, 주방용품의 내구성 및 내마모성 등 물리적인 성질을 향상시켜 외부의 자극으로 인한 긁힘을 방지할 수 있어 장기간 사용이 가능하다.
또, 본 발명에 따른 법랑 코팅층을 구비한 주방용품 및 그 제조방법에 의하면, 주방용품의 부식성 및 내식성 등 화학적인 물성을 향상시켜 음식물의 베임으로 인한 세균 번식 등을 방지하여 위생적으로 사용할 수 있다.
또, 본 발명에 따른 법랑 코팅층을 구비한 주방용품 및 그 제조방법에 의하면, 법랑 코팅층은 완전 무기물이며, 비독성으로 자연친화적이다.
도 1은 본 발명의 법랑 코팅층을 구비한 주방용품의 제조방법을 설명하기 위한 공정도.
도 2는 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 성형물의 일 예를 개략적으로 나타낸 요부도.
이하에서는 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 도시된 실시 예에 따라 구체적으로 설명하기는 하나, 본 발명이 도시된 실시 예만으로 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.
이하, 본 발명의 제조방법을 도면에 따라서 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 법랑 코팅층을 구비한 주방용품 제조방법을 나타낸 공정도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 우선 성형물을 제조한다(S10).
상기 성형물은 금속소재를 이용하여 통상적인 프레스 공법이나 압출 또는 다이캐스팅 등과 같은 주방용품제조 방법에 의해 제조된 주방용품을 통칭한다. 상기 주방용품은 식판 또는 싱크볼, 각종 용기, 포크, 수저, 국자 등을 포함하나, 특히, 음식물을 장시간 수용되어 사용되는 식판이나 주방용품 등을 세척하기 위한 싱크대에 구비되는 싱크볼에 적용됨이 더욱 바람직하다.
다음에 상기 성형물을 전처리한다(S20).
상기 성형물의 표면에 부착된 녹, 기름 등의 이물질을 벤젠과 같은 유제 또는 세정제를 이용하여 5~20분 동안 통상적인 세척방식에 의하여 깨끗하게 세척한다.
그 후, 상기 전처리된 성형물을 건조시킨다(S30).
상기 S20단계에서 전처리된 성형물을 일광건조법, 열풍건조법, 감압건조법, 동결건조법, 분무건조법, 포말건조법, 고주파건조법, 자연건조법 또는 적외선건조법 중 1가지 방법을 이용하여, 바람직하게는 별도의 시설이 갖추어 지지 않아도 가능한 자연건조법을 이용하여 100~140분, 바람직하게는 120분 동안 건조시킨다.
다음에 상기 건조된 성형물에 1차 법랑 코팅층을 형성한다(S40).
상기 S30단계에서 건조된 성형물의 표면에 금속의 부식을 억제하고, 성형물과의 후술할 2차 법랑 코팅층의 부착력을 높여주기 위해 법랑 유약을 스프레이(spray)하거나 디핑(dipping)하여 법랑 코팅층을 형성한다.
상기 법랑 코팅층의 두께가 100㎛ 미만일 경우, 코팅층의 내구성, 내마모성과 같은 기계적 물성과 내식성과 같은 화학적 물성이 저하될 우려가 있고, 150㎛를 초과할 경우 너무 두꺼워져 후술할 2차 법랑의 색이 잘 발현되지 않으므로 100~150㎛가 되도록 하는 것이 좋다.
또한, 본 발명에 사용되는 법랑 유약은 여러 가지 세라믹 원료와 유리 원료 등이 혼합된 것으로, 규산(SiO2) 35~45중량%, 산화붕소(B2O3) 15~18중량%, 이산화티타늄(TiO2) 3~15중량%, 산화나트륨(Na2O) 5~10중량%, 산화칼륨(K2O) 5~7중량%, 산화칼슘(CaO) 2~7중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 2~5중량%, 산화리튬(Li2O) 0.1~3중량%, 산화제이구리(CuO) 0.1~1.5중량%, 산화코발트(CoO) 0.1~1.5중량%, 산화니켈(NiO) 0.1~1중량%로 이루어진 혼합물 100 중량부에 대하여 물 50 중량부를 포함하는 것이 바람직하나, 제조자의 필요에 따라 적절히 조정되어 질 수 있다. 또한, 상기 안료의 사용량은 상기에서 한정한바 있지만, 안료의 색상 또는 필요에 따라 상기에서 정한 범위에만 반드시 한정되는 것은 아니고, 안료의 채도, 명도 등에 의해 적절히 조정되어 질 수 있다.
상기 성형물에 도포된 법랑 유약이 경화되도록 800~850℃ 온도에서 소성시킨다. 이는 800℃미만 온도에서 소성하는 경우, 상기 성형물 표면에 법랑층이 제대로 경화되지 않을 우려가 있고, 850℃를 초과하는 온도에서 소성하는 경우, 높은 온도에 의해 법랑층에 버블현상이 발생하므로 바람직하게는 830℃ 온도의 소성로에서 5분 미만 동안 소성하는 경우, 안정한 상태에 도달되기 전에 경화되어 층간 박리 현상이 발생하고, 15분을 초과하여 소성하는 경우 유약층의 과소성으로 유색의 황변이 발생하므로 5~15분, 바람직하게는 10분 소성하는 경우 성형물과 서로 다른 성질의 유약이 서로 융화되어 안정한 접착력을 형성한다.
그 후, 상기 1차 법랑 코팅된 성형물에 2차 법랑 코팅층을 형성한다(S50).
상기 S40단계에서 1차 법랑 코팅된 성형물의 표면에 상기 법랑 유약의 두께가 60~120㎛되도록 고르게 스프레이(spray) 하거나 디핑(dipping)시킨 후, 상기 법랑 유약이 경화되도록 800~850℃ 온도에서 소성시킨다. 이는 800℃미만 온도에서 소성하는 경우, 상기 성형물 표면에 법랑층이 제대로 경화되지 않을 우려가 있고, 850℃를 초과하는 온도에서 소성하는 경우, 높은 온도에 의해 법랑층에 버블현상이 발생하므로 바람직하게는 830℃ 온도의 소성로에서 5~15분, 바람직하게는 10분 소성하는 경우 성형물에 법랑 유약이 잘 결합되고, 경도가 높아진다.
또한, 필요에 따라 법랑 코팅층을 여러 차례 추가로 실행하여도 무방한다.
다음에 상기 2차 법랑 코팅된 성형물에 다양한 형상 및 문자를 인쇄한다(S60).
상기 S50단계에서 2차 법랑 코팅층이 완료된 성형물에 꽃, 물결, 나비, 알파벳, 한글, 회사로고 등 다양한 형상 및 문자를 인쇄한다.
그 후, 상기 인쇄된 성형물을 소성한다(S70).
상기 S60단계에서 다양한 문양이 인쇄된 성형물을 760~800℃, 바람직하게는 780℃ 온도의 소성로에서 5분 미만 동안 소성하는 경우, 안정한 상태에 도달되기 전에 경화되어 층간 박리 현상이 발생하고, 15분을 초과하여 소성하는 경우 유약층의 과소성으로 유색의 황변이 발생하므로 5~15분, 바람직하게는 10분 동안 소성시키는 것이 좋다.
상기 소성된 성형물을 외관, 형상 등 품질 기준에 맞는지 검사한 후, 포장하여 규격 및 수량에 맞게 출하한다.
상술한 바와 같은 소성 단계가 완료되면, 법랑 코팅층을 구비한 주방용품이 얻어진다. 상기 제조방법에 의해 제조된 법랑 코팅층을 구비한 주방용품은 내구성 및 내마모성 등 물리적인 성질이 향상되어 장기간 사용이 가능하고, 부식성 및 내식성으로 인한 위생상 피해를 막을 수 있다.
도 2는 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 성형물의 일 예를 개략적으로 나타낸 요부도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 주방용품 중에서 일 예로 식판(1)에 적용된 것으로, 성형물(10)과 1차 코팅층(20), 2차 코팅층(30) 및 인쇄층(40)으로 이루어진 것을 나타낸 것이다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
1 : 식판 10 : 성형물
20 : 1차 코팅층 30 : 2차 코팅층
40 : 인쇄층

Claims (7)

  1. (a) 금속소재로 성형물을 제조하는 단계,
    (b) 상기 (a)단계에서 제조된 성형물의 표면에 부착된 이물질을 제거하여 전처리하는 단계,
    (c) 상기 (b)단계에서 전처리된 성형물을 건조시키는 단계,
    (d) 상기 (c)단계에서 건조된 성형물에 법랑 유약을 도포하여 1차 법랑 코팅층을 형성하는 단계,
    (e) 상기 (d)단계에서 1차 법랑 코팅된 성형물에 법랑 유약을 도포하여 2차 법랑 코팅층을 형성하는 단계,
    (f) 상기 (e)단계에서 2차 법랑 코팅된 성형물에 다양한 문양을 인쇄하는 단계 및,
    (g) 상기 (f)단계에서 인쇄된 성형물을 소성하는 단계를 포함하고,
    상기 (c)단계 또는 (d)단계에서 상기 법랑 유약은 규산(SiO2) 35~45중량%, 산화붕소(B2O3) 15~18중량%, 이산화티타늄(TiO2) 3~15중량%, 산화나트륨(Na2O) 5~10중량%, 산화칼륨(K2O) 5~7중량%, 산화칼슘(CaO) 2~7중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 2~5중량%, 산화리튬(Li2O) 0.1~3중량%, 산화제이구리(CuO) 0.1~1.5중량%, 산화코발트(CoO) 0.1~1.5중량%, 산화니켈(NiO) 0.1~1중량%로 이루어진 혼합물 100 중량부에 대하여 물 50 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 법랑 코팅층을 구비한 주방용품의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (c)단계에서 건조는 자연건조법에 의해 100~140분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 법랑 코팅층을 구비한 주방용품의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (d)단계 1차 법랑 코팅층은 100~150㎛두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 법랑 코팅층을 구비한 주방용품의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (e)단계 2차 법랑 코팅층은 60~120㎛두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 법랑 코팅층을 구비한 주방용품의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 (d)단계 1차 법랑 코팅층 또는 (e)단계 2차 법랑 코팅층은 800~850℃ 온도에서 5~15분 동안 소성에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 법랑 코팅층을 구비한 주방용품의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 (g)단계에서 소성은 760~800℃ 온도에서 5~15분 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 법랑 코팅층을 구비한 주방용품의 제조방법.
  7. 특허청구범위 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항의 법랑 코팅층을 구비한 주방용품의 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 법랑 코팅층을 구비한 주방용품.







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