KR20170102248A - 기계적 처리에 의해 주방 용품을 장식하는 방법 - Google Patents

기계적 처리에 의해 주방 용품을 장식하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 장식을 생성하기 위한 기계적 처리에 의해 주방 용품을 장식하는 방법에 관한 것이다. 기계적 처리는 장식층의 표면에 걸쳐 도구 또는 압축 공기 제트의 압력 및 이동에 의해 열안정성 장식 조성물의 일부를 제거하고/거나 이동시키는 단계를 포함한다.

Description

기계적 처리에 의해 주방 용품을 장식하는 방법{METHOD FOR DECORATING A KITCHEN ITEM BY MECHANICAL TREATMENT}
본 발명은 일반적으로 장식을 생성하기 위한 기계적 처리에 의해 주방 용품을 장식하는 방법에 관한 것이다.
물론, 주방 용품은 비접착 특성 및 스크래치 내성, 및 보다 일반적으로는 사용중에 노출되는 다양한 종류의 마모 및 파손에 관한 성능 기준을 만족시켜야 한다.
그러나, 오늘날 소비자들은 점점 더 미적으로 보기 좋은 용품을 찾고 있다. 미적 품질은 특정 형태에 의해 달성될 수 있는 반면, 이러한 소비자들은 또한 색상 또는 다중 색상, "재료" 효과("material" effects), 질감이 있는 느낌(textured feel) 및 장식의 풍부함에 대한 기대치가 높다. 따라서, 이러한 효과를 얻는 방법을 개발할 필요가 있다. 이는 플루오로카본 수지 기반 또는 에나멜 코팅과 관련이 있지만, 최근 나타난 세라믹 코팅에도 이러한 요구사항이 적용된다. 그의 새로운 화학성질 및 확장된 색상 팔레트(palette)는 초기에 소비자의 관심을 이끌어 내기에 충분했으나, 지금은 소비자를 계속 확보하기 위해 새로운 효과뿐만 아니라 이를 생산하는 새로운 방법 또한 사용되어야 할 것으로 보인다.
이러한 요구를 충족시키기 위한 노력으로, 출원인은 그러한 효과를 얻기 위한 코팅 유형에 특히 적합한 방법을 개발했다.
일반적으로, 이들 효과는 그들이 실제 장식인지 또는 "재료" 효과인지에 따라 두 개의 카테고리로 나누어질 수 있다.
실제 장식은 필름 상에 미리 존재하는 장식을 코팅 위에 전사시킴으로써 얻어진다. 이동은 수성 매질에서의 접촉에 의해, 승화, 탐포그래피(tampography), 세리그래피(serigraphy) 또는 잉크젯에 의해 수행될 수 있다.
"재료" 효과는 코팅층들 중 하나의 기계적 처리에 의해 달성되며, 상이한 층들을 잠재적으로 동시에 볼 수 있게 한다.
본 발명은 더욱 상세하게는 용품의 코팅의 기계적 처리에 의해 장식을 얻는 것에 관한 것으로서, 예를 들면 용품의 표면 상에 질감이 있는 느낌을 생성하기 위해 및/또는 (기판의 또는 기판과 상부층 사이의 중간층의) 배경색(underlying color)이 나타나게 하기 위해 코팅의 상부층을 제거하거나 조각(engrave)함으로써, 또는 코팅의 상부층의 재료를 이동시킴으로써 네거티브 임프린트(negative imprint)를 얻는 것으로 이루어진다.
효과를 얻기 위해 외관을 변형시킬 목적으로 코팅을 처리하는 것은 당업자에게 이미 공지되어 있다.
따라서, 예를 들어 미국 특허 US 779,655는 외관을 변형시킴으로써 얼룩진(speckled), 물결 모양(wavy) 또는 얼룩덜룩한(variegated) 외관을 얻기 위해 에나멜 코팅의 젖은 상부층에 강력한 기류를 인가하는 것을 기재한다. 이 문서는 제1 에나멜 층을 도포하는 단계, 이러한 제1 에나멜 층을 베이킹하는 단계, 제2 에나멜 층을 도포하는 단계, 이러한 젖은 제2 에나멜 층의 표면 상에 릴리프(relief)를 생성하는 단계, 및 그 후 제2 에나멜 층을 베이킹하는 단계를 포함하는 방법을 기재한다.
프랑스 특허 FR 2808732는 내부 표면 또는 외부 표면 상에 경질 크롬층이 코팅된 기초 금속 재료로 이루어진 조리 기구를 기재한다. 제1 실시 변형례에 따르면, 국부 전기화학 스트리핑(stripping) 단계 또는 샌드블라스팅(sandblasting)에 의해 경질 크롬층 상에 마킹(marking)이 행해진다.
선행 기술에 비추어, 출원인은 수용가능한 에너지 조건 하에서 양호한 기계적 내성, 내오염성 및 접착 특성을 갖는 주방 용품을 위한 장식된 외부 코팅을 얻는데 사용될 수 있는 방법을 개발했다.
더욱 상세하게는, 본 발명의 목적은 기판을 포함하는 주방 용품을 장식하는 방법으로서, 상기 방법은 하기 단계를 포함한다:
- 두 개의 대향 표면을 갖는 기판을 공급하는 단계;
- 하나 이상의 열안정성 기초 조성물(base composition)을 기판 표면 중 하나의 일정 영역에 도포하여 하나 이상의 기초층을 형성하는 단계로서, 열안정성 기초 조성물은 졸-겔(sol-gel) 조성물 또는 에나멜 프릿(enamel frit)의 수성 슬러리 또는 플루오로카본 수지 분산물을 포함하는 수성 조성물인 단계;
- 하나 이상의 열안정성 장식 조성물(decorative composition)을 기초층 위에 도포하여 하나 이상의 장식층을 형성하는 단계로서, 장식 조성물은 졸-겔 조성물 또는 에나멜 프릿의 수성 슬러리 또는 플루오로카본 수지 분산물을 포함하는 수성 조성물인 단계;
- 장식을 만들기 위해 장식층의 표면을 기계적 처리하는 단계로서, 기계적 처리는 장식층의 표면에 걸친 도구 또는 압축 공기 제트의 압력 및 이동에 의해 장식 조성물의 일부를 제거하고/거나 이동시키는 것을 포함하는 단계;
- 장식 조성물이 에나멜 프릿의 수성 슬러리 또는 플루오로카본 수지 분산물을 포함하는 수성 조성물인 경우, 및 잠재적으로 장식 조성물이 졸-겔 조성물인 경우, 기계적으로 처리된 장식층을 건조시키는 단계(장식층을 건조시키는 단계는 졸-겔 조성물을 통해 얻어진 장식층의 경우에는 선택사항임); 및
- 코팅된 기판을 열적 고밀화(thermal densification) 처리하는 단계(기초 조성물 도포 단계와 장식 조성물 도포 단계 사이에는 코팅된 기판의 열적 고밀화 처리가 수행되지 않음).
본 발명의 목적상, "열안정성 조성물"이라는 용어는 열적 고밀화 처리 이후 통상의 조리 온도, 즉, 최대 280℃ 범위일 수 있는 온도에 노출될 때 임의의 열화를 겪지 않는 코팅을 얻는 것을 가능하게 하는 조성물을 지칭한다.
본 발명의 목적상, "층의 표면"이라는 용어는 기판의 반대쪽에 있는 상기 층의 표면을 지칭한다.
본 발명의 목적상, "층의 건조"라는 용어는 상기 층으로부터 대부분의 용매(물 포함)를 제거함으로써, 만졌을 때 건조한 정도의 고체이지만 완전히 고밀화되지는 않은 필름 형태의 상기 층을 얻는 것을 가능하게 하는 방법의 단계를 지칭하며, 이러한 단계는 상기 층이 졸-겔 조성물 또는 플루오로카본 수지 분산물을 포함하는 수성 조성물로부터 얻어질 때 120℃ 이하의 온도에서, 및 상기 층이 에나멜 프릿의 수성 슬러리로부터 얻어질 때 300℃ 이하의 온도에서 수행된다.
본 발명의 목적상, "코팅된 기판의 열적 고밀화 처리"라는 용어는 기판에도포된 층을 고밀화하는 것을 가능하게 하는 열처리를 지칭하며, 이러한 열적 고밀화 처리는 상기 층이 졸-겔 조성물 및/또는 플루오로카본 수지 분산물을 포함하는 수성 조성물로부터 얻어질 때 150℃ 초과의 온도에서, 상기 층이 에나멜 프릿의 수성 슬러리로부터 얻어질 때 300℃ 초과의 온도에서 수행된다.
본 발명에 따른 방법은 기초 조성물 도포 단계와 장식 조성물 도포 단계 사이에서의 코팅된 기판의 임의의 열적 고밀화 처리를 배제한다. 따라서, 기판의 상기 영역에 도포된 모든 코팅은 단일 열적 고밀화 처리로 고밀화되며, 수용가능한 에너지 조건 하에서 장식된 주방 용품을 얻는 것을 가능하게 한다.
바람직하게는, 기초 조성물은 장식 조성물과 동종일 수 있다.
즉, 장식층이 졸-겔 재료 층인 경우, 기초층의 경우에도 동일할 수 있다. 마찬가지로, 장식층이 플루오로카본 수지 기반 층인 경우, 기초층의 경우에도 동일할 수 있다. 마지막으로, 장식층이 에나멜로 제조된 경우, 기초층의 경우에도 동일할 수 있다.
바람직하게는, 이러한 기초층의 표면을 기계적 처리에 노출하여 장식을 만들 수 있다. 이러한 기계적 처리는 장식층을 참조하여 하기 기술된 바와 같다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 방법은 기초층이 플루오로카본 수지 기반인 경우, 기초층 및 장식층이 형성되는 기판의 영역에 1차 접착층으로서 하나 이상의 추가층을 도포하는 단계를 또한 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 또한 기초 조성물이 졸-겔 조성물 또는 플루오로카본 수지 분산물을 포함하는 수성 조성물인 경우, 결국에는 기계적으로 처리되어 장식을 만들 수 있는 상기 기초층을 건조시키는 단계를 포함할 수 있다. 수행되는 경우, 이러한 건조 단계는 장식 조성물 도포 단계에 앞서 수행되어야 한다.
바람직하게는, 장식 조성물의 도포 단계에 앞서 기초층을 건조시키는 단계는 기초층과 장식층 사이의 상호작용, 예를 들어 최종 코팅을 국소적으로 약화시킬 수 있는 디스템퍼(distemper)를 제한하는 것을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 방법에 있어서, 장식 조성물 도포 단계 후 및 해당되는 경우, 장식층 건조 단계에 이전에, 장식을 만들기 위해 장식층의 표면 상에 기계적 처리가 수행되고, 기계적 처리는 장식층의 표면 상에서 도구 또는 압축 공기 제트의 압력 및 이동에 의해 장식 조성물의 일부를 제거하고/거나 이동시키는 단계를 포함한다.
기계적 처리의 제1 실시예에 따르면, 장식 조성물의 일부를 제거하고/거나 이동시키는 단계는 기판이 가만히 고정된 채로 장식층의 표면 상에서 도구 또는 압축 공기 제트의 병진운동 및 압력에 의해 수행될 수 있다.
기계적 처리의 제2 실시예에 따르면, 장식 조성물의 일부를 제거하고/거나 이동시키는 단계는 기판이 병진운동하는 동안 장식층의 표면 상에서 도구 또는 압축 공기 제트로부터의 압력에 의해 수행될 수 있다.
기계적 처리의 제3 실시예에 따르면, 장식 조성물의 일부를 제거하고/거나 이동시키는 단계는 도구 또는 압축 공기 제트가 기판 주위로 회전하는 동안 장식층의 표면상에서 도구 또는 압축 공기 제트로부터의 압력에 의해 수행될 수 있다.
기계적 처리의 바람직한 제4 실시예에 따르면, 장식 조성물의 일부를 제거하고/거나 이동시키는 단계는 기판이 회전하는 동안 장식층의 표면 상에서 도구 또는 압축 공기 제트로부터의 압력에 의해 수행될 수 있다.
이들 실시 변형례 모두에 있어서, 제거하고/거나 이동시키는 단계가 도구로부터의 압력에 의해 수행되는 경우, 도구는 바람직하게는 페인트브러쉬, 브러쉬, 빗, 스폰지 또는 연마 패드일 수 있다.
이들 실시 변형례 모두에 있어서, 제거하고/거나 이동시키는 단계가 공기 제트의 압력에 의해 수행되는 경우, 바람직하게는 하나 이상의 노즐에 의해 분사되는 압축 공기 제트가 사용된다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 기계적 처리는 하부 기초층이 적어도 부분적으로 나타나게 하기 위해 수행될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 방법의 기계적 처리는 또한 하부 기초층이 심지어 부분적으로도 나타나지 않도록 하는 방식으로 수행될 수 있다.
장식을 만들기 위해 기초층이 기계적 처리에 노출되는 경우, 이러한 기계적 처리는 또한 장식층의 기계적 처리에 관하여 상술한 임의의 특징에 따라 수행될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 방법의 일 실시예에 따르면, 두 개 이상의 장식층을 형성하기 위해, 두 개 이상의 열안정성 장식 조성물이 기판 표면 중 하나의 일정 영역에 도포되고, 따라서 기계적 처리는 장식 조성물들의 일부를 제거하고/거나 이동시키는 단계를 포함한다. 즉, 방법이 수 개의 장식층을 도포하는 단계를 포함하는 경우, 장식층은 동시에 모두 기계적으로 처리되며, 필요한 경우 동시에 건조된다.
장식 조성물을 도포하는 단계를 포함하는 방법을 참조하여 상술한 모든 특징은 다중 장식 조성물을 도포하는 단계를 포함하는 방법에 유사한 방식으로 적용된다.
장식의 시각적 렌더링(visual rendering)에 관해서는, 두 가지 대안이 고려될 수 있다.
본 발명의 목적상, "시각적 렌더링"이라는 용어는 사용자가 해당되는 경우 안료 및/또는 글리터(glitter)의 존재로 인한 착색 효과의 관점에서 및 또한 투명도 또는 불투명도의 관점에서 장식의 외관을 인식하는 것을 지칭한다.
본 발명의 목적상, "투명한 또는 무색의 조성물 또는 층"이라는 용어는 가시광선의 전체 스펙트럼이 통과하도록 허용하고 임의의 안료 또는 글리터를 포함하지 않는 층 또는 조성물을 지칭한다.
본 발명의 목적상, "불투명 층 또는 조성물"이라는 용어는 가시광선 스펙트럼의 임의의 빛이 통과하도록 허용하지 않는 층 또는 조성물을 지칭한다. 불투명도는 예를 들어, 층 또는 조성물 내의 안료 및/또는 글리터의 존재로부터 발생할 수 있다.
본 발명의 목적상, "반투명 층 또는 조성물"이라는 용어는 예를 들어, 층 또는 조성물 내의 안료 및/또는 글리터의 존재로 인해 가시광선 스펙트럼의 빛이 통과하도록 부분적으로 허용하는 층 또는 조성물을 지칭한다.
본 발명의 목적상, "착색된 층 또는 조성물"이라는 용어는 착색 효과를 갖는 시각적 렌더링을 갖는 층 또는 조성물을 지칭하며, 착색 효과는 안료 및/또는 글리터에 의해 생성될 수 있다.
제1 대안에 따르면, 장식 조성물, 기초 조성물 및 기판은 동일한 시각적 렌더링을 갖는다. 이러한 경우, 장식은 단지 만졌을 때 질감을 주는 효과이다.
이러한 제1 대안의 한 변형에 따르면, 장식 조성물은 하나 이상의 안료 및/또는 글리터를 포함할 수 있고, 기초 조성물은 장식 조성물의 경우와 동일한 하나 이상의 안료 및/또는 글리터를 포함할 수 있다.
제2 대안에 따르면, 장식 조성물 및/또는 기초 조성물 및/또는 기판은 동일한 시각적 렌더링을 갖지 않는다.
이러한 제2 대안의 제1 변형에 따르면, 기초층은 투명할 수 있는 반면, 장식 층은 기판과는 상이한 시각적 렌더링을 주는 하나 이상의 안료 및/또는 글리터를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 이러한 제1 변형에 있어서, 기계적 처리는 기초층이 나타나게 하기 위해 수행된다. 따라서, 얻어진 장식은 장식층과 투명한 기초층을 통해 볼 수 있는 기판 사이의 시각적 렌더링의 차이를 통해 "재료" 효과를 가지며, 만졌을 때 질감을 갖는다.
본 발명의 목적상, "재료 효과"라는 용어는 예를 들어 나무(나무 효과), 대리석(대리석 효과), 브러싱된 금속(브러싱된 금속 효과) 등을 모방한 장식의 시각적 렌더링을 지칭한다.
이러한 제2 대안의 제2 변형에 따르면, 장식 조성물은 하나 이상의 안료 및/또는 글리터를 포함할 수 있고, 기초 조성물은 불투명할 수 있고 장식 조성물과는 상이한 하나 이상의 안료를 포함할 수 있고/거나 글리터를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 이러한 제2 변형에서, 기계적 처리는 기초층을 나타나게 하기 위해 수행된다. 따라서, 얻어진 장식은 장식층과 기초층 사이의 시각적 렌더링 차이를 통해 "재료" 효과뿐만 아니라 만졌을 때 질감을 갖는다.
바람직하게는, 고려되는 대안에 관계 없이(동일한 또는 상이한 시각적 렌더링), 장식 조성물 및/또는 기초 조성물은 하나 이상의 안료 및/또는 글리터를 포함할 수 있다.
본 발명에 사용될 수 있는 (특히 기초층용 및/또는 장식층용) 안료는 유기 또는 무기 열안정성 안료를 포함한다.
바람직하게는, 기초 및 장식 조성물의 안료는 산화 티타늄, 스피넬, 산화철, 페릴렌 레드, 디옥사진 퍼플, 코발트 알루미늄 혼합 산화물, 산화 크롬 및 산화 구리 중에서 독립적으로 선택될 수 있다.
본 발명에 사용될 수 있는 (특히 기초층용 및/또는 장식층용) 글리터는 코팅된 알루미늄 글리터 및 운모 글리터, 및 더욱 상세하게는 특별한 색상 효과를 생성하도록 처리된 운모 글리터 중에서 독립적으로 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 실시에 있어서, 바람직하게는 열안정성 장식 조성물 및/또는 열안정성 기초 조성물로서 열안정성 플루오로카본 수지 분산물을 포함하는 수성 조성물이 사용될 수 있다.
이들 분산물에서, 플루오로카본 수지는 단독으로 또는 적어도 200℃까지 내성인 하나 이상의 다른 열안정성 수지, 및 구체적으로는 접착 수지와 혼합하여 사용될 수 있다.
기초 및 장식 조성물의 플루오로카본 수지는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로(프로필 비닐 에테르) 공중합체(PFA), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP) 또는 이들 플루오로카본 수지의 혼합물 중에서 독립적으로 선택될 수 있다.
사용되는 경우, 적어도 200℃까지 내성인 열안정성 수지는 폴리에테르케톤(PEK), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 및 다음의 접착 수지: 폴리아미드 이미드(PAI), 폴리에테르 이미드(PEI), 폴리이미드(PI), 폴리에테르술폰(PES) 및 폴리페닐렌 황화물(PPS) 중에서 독립적으로 선택될 수 있다.
기초 조성물이 플루오로카본 수지 분산물을 포함하는 수성 조성물인 경우, 기초 조성물은 바람직하게는 하나 이상의 응집 촉진 재료(cohesion-promoting material)를 더 포함할 수 있고, 상기 재료는 아직 열적으로 고밀화되지 않은 필름의 기계적 내성을 강화시키는 것을 가능하게 한다.
제1 변형에 따르면, 기초층의 응집 촉진 재료는 바람직하게는 콜로이드 형태 또는 마이크로단위 또는 나노단위 분말 형태의 실리카, 콜로이드 형태 또는 마이크로단위 또는 나노단위 분말 형태의 알루미나, 콜로이드 형태 또는 마이크로단위 또는 나노단위 분말 형태의 카보네이트, 콜로이드 형태 또는 마이크로 단위 또는 나노단위 분말 형태의 라포나이트(laponite), 및 무기물 유형의 증점제(예를 들어 제올라이트(zeolite)) 중에서 선택될 수 있다.
제2 변형에 따르면, 바람직하게는 기초층의 응집 촉진 재료는 200℃ 미만, 바람직하게는 80℃ 미만의 최소 필름 형성 온도를 갖는 셀룰로오스 유도체, 및 200℃ 미만, 바람직하게는 80℃ 미만의 최소 필름 형성 온도를 갖는 열가소성 (메트)아크릴 (공)중합체 중에서 선택될 수 있다.
바람직하게는, 기초층의 응집 촉진 재료는 기초 조성물의 총 중량에 대하여 1 내지 25 중량%, 및 바람직하게는 2 내지 15 중량%의 양으로 기초 조성물에 존재할 수 있다.
기초 조성물이 플루오로카본 수지 분산물을 포함하는 수성 조성물인 경우, 기초층은 바람직하게는 임의의 잠재적 기계적 처리 단계 전에 10 내지 50 ㎛, 및 바람직하게는 15 내지 30 ㎛의 습윤 두께를 가질 수 있다.
기초 조성물이 플루오로카본 수지 분산물을 포함하는 수성 조성물인 경우, 본 발명에 따른 방법은 바람직하게는 기초 조성물을 도포하는 단계(또는 기초층 표면의 임의의 기계적 처리 단계)와 장식 조성물을 도포하는 단계 사이에, 기초층을 건조시키는 단계를 포함할 수 있으며, 이는 25 내지 100℃, 및 바람직하게는 40 내지 80℃의 온도에서 수행될 수 있다.
장식 조성물이 플루오로카본 수지 분산물을 포함하는 수성 조성물인 경우, 장식층은 바람직하게는 기계적 처리 단계 전에, 5 내지 100 ㎛, 및 바람직하게는 8 내지 40 ㎛의 습윤 두께를 가질 수 있다.
장식 조성물이 플루오로카본 수지 분산물을 포함하는 수성 조성물인 경우, 본 발명에 따른 방법은 장식층 표면의 기계적 처리와 열적 고밀화 처리 사이에, 장식층을 건조시키는 단계를 포함하며, 이는 20 내지 100℃, 및 바람직하게는 40 내지 80℃의 온도에서 수행될 수 있다.
장식층을 건조시키는 단계 후, 본 발명에 따른 방법에 따르면, 열적 고밀화 처리가 수행된다. 장식 조성물 및/또는 기초 조성물이 플루오로카본 수지 분산물을 포함하는 수성 조성물인 경우, 열적 고밀화 처리는 바람직하게는 350 내지 450℃, 및 바람직하게는 380 내지 430℃의 온도에서 베이킹하는 것으로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 실시에 있어서, 졸-겔 조성물은 바람직하게는 열안정성 장식 조성물 및/또는 열안정성 기초 조성물로서 사용될 수 있다.
바람직하게는, 이들 졸-겔 조성물은 물 및 산성 또는 염기성 촉매의 첨가에 의한 금속 알콕사이드형 졸-겔 전구체의 가수분해, 및 그 후의 축합에 의해 얻어질 수 있다.
전구체로서는, 바람직하게는 금속 알콕사이드가 사용되며, 다음으로 구성된 군으로부터 선택된다:
- 일반식 M1(OR1)n에 상응하는 전구체,
- 일반식 M2(OR2)(n-1)R2'에 상응하는 전구체, 및
- 일반식 M3(OR3)(n-2)R3'에 상응하는 전구체, 여기에서
ㆍR1, R2, R3 또는 R3'은 알킬기를 지칭하고,
ㆍR2'는 관능화될 수 있는 알킬기 또는 관능화될 수 있는 페닐기를 지칭하고,
ㆍn은 M1, M2 또는 M3의 최대 원자가(maximum valence)에 상응하는 정수이며,
ㆍM1, M2 또는 M3는 Si, Zr, Ti, Sn, Al, Ce, V, Nb, Hf, Mg 또는 란탄족(Ln) 중에 선택된 원소를 지칭한다.
바람직하게는, 금속 알콕사이드는 알콕시실란이다.
본 발명의 방법의 졸-겔 조성물에 사용될 수 있는 알콕시실란은 메틸트리메톡시실란(MTMS), 메틸트리에톡시실란(MTES), 테트라에톡시실란(TEOS), 테트라메톡시실란(TMOS), 및 3-글리시드옥시프로필트리메톡시실란(GLYMO), 아미노프로필-트리에톡시실란(APTES), 및 그들의 혼합물을 포함한다.
바람직하게는, 알콕시실란 MTES 및 TEOS가 사용되는데, 이는 이것들이 메톡시 기를 포함하지 않는다는 이점을 제공하기 때문이다. 실제로, 메톡시 기의 가수분해는 졸-겔 형성에서 메탄올의 형성을 유발하며, 이는 독성으로 분류되기 때문에 적용 중에 추가적인 주의가 요구된다. 반면, 에톡시 기의 가수분해는 더욱 바람직한 분류를 가지므로 졸-겔 코팅에 대한 사용 요구사항이 덜 제한적인 에탄올만 생성한다.
기초 조성물이 졸-겔 조성물인 경우, 기초 층은 바람직하게는 임의의 기계적 처리 단계 전에, 10 내지 100 ㎛, 및 바람직하게는 30 내지 70 ㎛의 습윤 두께를 가질 수 있다.
베이스 조성물이 졸-겔 조성물인 경우, 본 발명에 따른 방법은 바람직하게는 기초 조성물을 도포하는 단계(또는 기초층 표면의 임의의 잠재적 기계적 처리 단계)와 장식 조성물을 도포하는 단계 사이에 베이스층을 건조시키는 단계를 포함할 수 있으며, 이는 20 내지 100℃, 및 바람직하게는 40 내지 80℃의 온도에서 수행될 수 있다.
장식 조성물이 졸-겔 조성물인 경우, 장식층은 바람직하게는 기계적 처리 단계 전에 5 내지 70 ㎛, 및 바람직하게는 10 내지 30 ㎛의 습윤 두께를 가질 수 있다.
장식 조성물이 졸-겔 조성물인 경우, 본 발명에 따른 방법은 바람직하게는 장식층 표면의 기계적 처리 단계와 열적 고밀화 처리 단계 사이에 장식층을 건조시키는 단계를 포함할 수 있으며, 이는 20 내지 120℃, 및 바람직하게는 40 내지 100℃의 온도에서 수행될 수 있다. 장식 조성물이 졸-겔 조성물인 경우, 장식층을 건조시키는 단계는 선택사항이다.
장식층의 임의의 선택적 건조 단계 이후, 본 발명에 따른 방법에 따르면, 열적 고밀화 처리가 코팅된 기판 상에서 수행된다. 장식 조성물 및 기초 조성물이 졸-겔 조성물인 경우, 열적 고밀화 처리는 바람직하게는 150℃ 초과 및 350℃ 이하, 및 바람직하게는 200 내지 300℃의 온도에서 베이킹하는 것으로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 실시에 있어서, 에나멜 프릿의 수성 슬러리는 또한 바람직하게는 열안정성 장식 및 기초 조성물로서 사용될 수 있다.
바람직하게는, 에나멜 프릿의 수성 슬러리는 산화 철, 산화 바나듐, 산화 붕소, 산화 나트륨 또는 산화 칼륨 유형의 용융제(fluxing agent)와 혼합된, 주로 산화 규소로 이루어진 프릿을 함유할 수 있다.
기초 조성물이 에나멜 프릿의 수성 슬러리인 경우, 기초층은 바람직하게는 임의의 기계적 처리 단계 전에 30 내지 120 ㎛, 및 바람직하게는 40 내지 90 ㎛의 습윤 두께를 가질 수 있다.
기초 조성물이 에나멜 프릿의 수성 슬러리인 경우, 장식 조성물을 도포하는 단계 전에 기초층을 건조시키는 단계는 제외된다. 실제로, 에나멜 기반 기초층이 건조된 경우, 코팅된 기판의 열적 고밀화 처리 동안 이 층에 수축 및 홀(hole)이 나타날 수 있으며, 이는 부적합(non-compliant) 코팅을 생성할 수 있다.
장식 조성물이 에나멜 프릿의 수성 슬러리인 경우, 장식층은 바람직하게는 기계적 처리 단계 전에 10 내지 80 ㎛, 및 바람직하게는 15 내지 60 ㎛의 습윤 두께를 나타낼 수 있다.
장식 및 기초 조성물이 에나멜 프릿의 수성 슬러리인 경우, 본 발명에 따른 방법은 장식층 표면 상의 기계적 처리 단계와 열적 고밀화 처리 단계 사이에 장식층을 건조시키는 단계를 포함하며, 이는 40 내지 300℃, 및 바람직하게는 80 내지 200℃의 온도에서 수행될 수 있다.
장식층을 건조시키는 단계 이후, 본 발명에 따른 방법에 따르면, 열적 고밀화 처리가 코팅된 기판 상에서 수행된다. 장식 및 기초 조성물이 에나멜 프릿의 수성 슬러리인 경우, 열적 고밀화 처리는 바람직하게는 550 내지 1000℃의 온도에서 베이킹하는 것으로 구성될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 방법은 또한 코팅된 기판의 열적 고밀화 처리 전에 하나 이상의 열안정성 반투명 마감(finishing) 조성물을 건조되었을 수 있는 장식층에 도포하여 마감층을 형성하는 단계 및 마감 조성물이 에나멜 프릿의 수성 슬러리 또는 플루오로카본 수지 분산물을 포함하는 수성 조성물일 때 및 해당되는 경우 마감 조성물이 졸-겔 조성물일 때 마감층을 건조시키는 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 마감 조성물은 장식 조성물과 동종이다.
바람직하게는, 마감 조성물은 하나 이상의 안료를 포함할 수 있고/거나 글리터를 포함할 수 있고, 안료 및 글리터는 앞에서 장식 및 기초 조성물을 참조하여 정의한 것과 같이 정의된다.
마감 조성물이 플루오로카본 수지 분산물을 포함한 수성 조성물인 경우, 마감층은 바람직하게는 5 내지 80 ㎛, 및 바람직하게는 10 내지 40 ㎛의 습윤 두께를 가질 수 있다.
마감 조성물이 졸-겔 조성물인 경우, 마감층은 바람직하게는 2 내지 20 ㎛, 및 바람직하게는 5 내지 15 ㎛의 습윤 두께를 가질 수 있다.
마감 조성물이 에나멜 프릿의 수성 슬러리인 경우, 마감층은 바람직하게는 10 내지 80 ㎛, 및 바람직하게는 15 내지 60 ㎛의 습윤 두께를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 바람직하게는 마감층을 건조시키는 단계를 포함할 수 있으며, 이는 25 내지 100℃, 및 바람직하게는 40 내지 80℃의 온도에서 수행된다.
기초층, 장식층 및 마감층은 본 발명의 방법에 따라 건조될 수 있다. 이들 층 각각을 건조시키는 단계는 바람직하게는 공기 건조, 단파 적외선 하에서의 건조, 중파 적외선 하에서의 건조, 강제 공기 건조 또는 베이킹으로 구성될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 방법에 사용되는 주방 용품의 기판은 기판을 공급하는 단계 전에 성형된다. 이는 바람직하게는, 캡(cap)의 형태이고, 기초층 및 장식층은 캡의 외부에 도포된다. 또한, 바람직하게는, 기초층 및 장식층이 도포되는 기판의 영역은 캡의 스커트(skirt)이다.
본 발명의 요구사항을 충족하는 상이한 형상 및 상이한 재질로 된 상이한 종류의 용품이 고려될 수 있다.
따라서, 기판은 금속, 유리, 세라믹 또는 베이킹된 점토 재료일 수 있다.
본 발명에 따른 방법에 사용될 수 있는 금속 기판은 바람직하게는 연마, 브러싱, 샌드블라스팅 또는 마이크로비드-블라스팅될 수 있는 양극처리된(anodized) 또는 양극처리되지 않은 알루미늄으로 제조되거나, 또는 연마, 브러싱, 샌드블라스팅 또는 마이크로비드-블라스팅될 수 있는 양극처리된 또는 양극처리되지 않은 알루미늄 합금으로 제조되거나, 연마, 브러싱, 샌드블라스팅 또는 마이크로비드-블라스팅될 수 있는 강철(steel)로 제조되거나, 연마, 브러싱, 샌드블라스팅 또는 마이크로비드-블라스팅될 수 있는 스테인리스강으로 제조되거나, 강철, 알루미늄 또는 철 주물로 제조되거나, 해머링 또는 연마될 수 있는 구리로 제조된 기판을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 방법에 사용될 수 있는 금속 기판은 또한 다음의 페라이트계 스테인리스강/알루미늄/오스테나이트계 스테인리스강 층 또는 스테인리스강/알루미늄/구리/알루미늄/오스테나이트계 스테인리스강 또는 심지어 스테인리스강 외부 바닥으로 강화된 알루미늄 합금, 알루미늄 또는 주조 알루미늄으로 제조된 캡을 포함하는 금속 기판을 포함할 수 있다.
본 발명의 방법에 따라 장식된 주방 용품은 예를 들어, 적어도 장식층에 의해 코팅되지 않은 표면이 음식이 상기 용품 내에 위치될 수 있는 쪽에 위치하도록 설계된 오목한 내부 표면이고, 상기 표면 반대쪽의 제2 표면이 열원을 향해 위치되도록 설계된 볼록한 외부 표면인 용품일 수 있다.
본 발명의 요구사항을 충족하는 주방 용품의 비제한적 예시는 냄비(saucepan) 및 프라이팬, 웍(wok) 및 소테 팬(saute pan), 스톡포트(stockpot), 수프 냄비, 크레페 팬, 그릴, 패스트리 몰드 및 트레이, 바베큐 플레이트 및 그릴 및 음식 준비 그릇(bowl)과 같은 주방 용품을 포함한다.
마지막으로, 본 발명에 따른 방법은 또한 기초층 및 장식층이 제공된 표면 반대쪽의 기판 표면 상에, 하나 이상의 수성 플루오로카본 수지 분산물 및/또는 하나 이상의 졸-겔 조성물을 도포하여 논스틱 코팅(non-stick coating)을 형성하는 단계, 및 잠재적으로 논스틱 코팅을 건조시키는 단계를 더 포함할 수 있고, 그러한 단계는 하기 시점에 수행된다.
- 기초 조성물을 도포하는 임의의 잠재적 단계 전, 또는
- 기계적으로 처리된 장식층을 건조시키는 단계와 코팅된 기판 상에서 수행되는 열적 고밀화 처리 단계 사이, 또는
- ㆍ 장식층이 졸-겔 조성물로부터 얻어지고 논스틱 코팅이 플루오로카본 수지 분산물을 포함하는 경우, 또는
ㆍ 장식층이 졸-겔 조성물로부터 얻어지고 논스틱 코팅이 졸-겔 조성물을 포함하는 경우, 또는
ㆍ 장식층이 플루오로카본 수지 분산물을 포함하는 수성 조성물로부터 얻어지고 논스틱 코팅이 플루오로카본 수지 분산물을 포함하는 경우에는
기초층을 도포하는 단계(및 해당되는 경우 기계적 처리 단계 및 건조 단계) 및 장식층을 도포하고 기계적으로 처리하는 단계(및 해당되는 경우 건조 단계)와 동시, 또는
- 장식층이 에나멜 프릿의 수성 슬러리로부터 얻어지는 경우, 코팅된 기판의 열적 고밀화 처리 단계 후, 또는
- 장식층이 플루오로카본 수지 분산물을 포함하는 수성 조성물로부터 얻어지고 논스틱 코팅이 졸-겔 조성물을 포함할 경우, 코팅된 기판의 열적 고밀화 처리 단계 후.
본 발명의 다른 이점 및 구체적 특성은 실시예 및 상응하는 첨부된 도면을 참조하여, 비제한적 예시로서 제공된 하기 설명으로 명백해질 것이다:
ㆍ 도 1은 제1 실시 변형례에 따른, 본 발명에 따른 방법에 따라 얻어진 주방 용품의 개략적 단면도를 도시한다;
ㆍ 도 2는 제2 실시 변형례에 따른, 본 발명에 따른 방법에 따라 얻어진 주방 용품의 개략적 단면도를 도시한다;
ㆍ 도 3 내지 11은 이하 실시예에 속하는 설명 부분에서 설명된다.
도 1 및 도 2에 나타낸 동일한 구성요소는 동일한 참조 번호로 표시된다.
첨부 도 1 및 도 2에서, 주방 용품(1)의 부분이 도시되어 있으며, 각각은 (하기 실시예에서와 같이) 알루미늄으로 제조된 기판(2)을 포함하고, 두 개의 대향 표면(내부 표면(22), 외부 표면(21))을 갖는다. 내부 표면(22)은 논스틱 코팅(7)으로 덮여있는 반면, 외부 표면(21)은 본 발명에 따른 방법에 설명된 바와 같이 장식된 코팅으로 덮여있다.
도 1에서, 기판(2)의 외부 표면(21)에는 기초층(3) 및 장식층이 제공된다. 장식층(4)은 장식을 생성하기 위해 기계적으로 처리되었다. 그러나, 기계적 처리는 기초층(3)이 나타나게 하지 않는다. 반투명 마감층(5)은 기계적으로 처리된 장식층(4) 상에 적층되었다.
도 2는 기초층(3)이 나타나도록 장식층(4)의 기계적 처리가 수행되었다는 점에서 도 1과 다르다.
본 발명은 하기 실시예에서 보다 자세히 설명된다.
이들 실시예에서, 달리 지칭되지 않는 한, 모든 퍼센트 및 비율은 질량 퍼센트로 표현된다.
실시예
제품
텍스쳐링 도구(texturing tool):
- 도 3에 도시된 유연한 천연 솔(bristle)을 갖는 페인트브러쉬
- 도 4에 도시된 그린 스카치-브라이트® 패드
- 도 5에 도시된 단단한 폴리에틸렌 솔을 갖는 페인트브러쉬
- 도 6에 도시된 유연한 실리콘 솔을 갖는 브러쉬
- 도 7에 도시된 단단한 폴리에틸렌 솔을 갖는 브러쉬
기판:
- 샌드블라스팅되고 탈지된(degreased) 알루미늄 캡
- 화학적으로 처리된(탈지, 희석된 소다, 희석된 질산, 헹굼) 매끄러운 알루미늄 캡
졸-겔 코팅 제제:
- 30% 실리카 수용액 형태의 콜로이드상 실리카
- 40% 실리카 수용액 형태의 콜로이드상 실리카
- 이소프로판올
- 부틸 글리콜
- 폴리디메틸실록산(PDMS) 기반 실리콘 오일
- 로드(load): 알루미나
- 졸-겔 전구체: 식 Si(OC2H5)3CH3에 상응하는 메틸트리에톡시실란(MTES)
- 산:
ㆍ 포름산
ㆍ 아세트산
- 습윤제
- 안료:
ㆍ 무기 백색 안료
ㆍ 무기 흑색 안료
ㆍ 무기 황색 안료
플루오로카본 수지 기반 코팅 제제:
- 60% 건조 물질(dry matter)을 갖는 PTFE 수분산액
- 50% 건조 물질을 갖는 PFA 수분산액
- 30% 건조 물질을 갖는 콜로이드상 실리카
- 수용성 아크릴 중합체
- 알킬페놀 에톡실레이트 유형의 전하를 띄지 않는 계면활성제
- 25% 건조 물질을 갖는 카본 블랙 분산액
- 공용매로 물에 안정화된 PAI 수지(10% 건조 물질을 가짐)
- 글리터:
ㆍ 청색 효과를 생성하도록 처리된 운모 글리터 1
ㆍ 적색 효과를 생성하도록 처리된 운모 글리터 2
안료:
ㆍ 갈색으로 착색된 안료 페이스트 1
ㆍ 백색으로 착색된 안료 페이스트 2
에나멜 코팅 제제:
- 에나멜 프릿
- 붕산
- KOH 칼리(potash)
- 안료:
ㆍ 무기 백색 안료
ㆍ 무기 흑색 안료
ㆍ 무기 황색/녹색 안료
실시예 1: 졸-겔 코팅 장식
하기 나타낸 각각의 양만큼 하기 화합물을 포함하는 불투명하고 백색인 졸-겔 기초 조성물(SGF)을 제조하였다:
- 콜로이드상 실리카(30% 건조 물질): 25.0 g
- 탈염수: 9.0 g
- 이소프로판올: 4.0 g
- 실리콘 오일: 1.0 g
- 무기 백색 안료: 14.0 g
- 알루미나: 11.0 g
- MTES: 35.5 g
- 포름산: 0.5 g
총합: 100.0 g
하기 나타낸 각각의 양만큼 하기 화합물을 포함하는 착색되고 반투명한 제1 장식 졸-겔 조성물(SGD1)을 제조하였다:
- 콜로이드상 실리카(40% 건조 물질): 29.0 g
- 탈염수: 9.0 g
- 아세트산: 1.0 g
- 이소프로판올: 5.0 g
- 실리콘 오일: 1.0 g
- MTES: 40.0 g
- 부틸 글리콜: 12.0 g
- 습윤제: 1.0 g
- 무기 백색 안료: 1.0 g
- 무기 황색 안료: 0.7 g
- 무기 흑색 안료: 0.3 g
총합: 100.0 g
하기 나타낸 양만큼 하기 화합물을 포함하는 불투명하고 흑색인 제2 장식 졸-겔 조성물(SGD2)을 제조하였다:
- 콜로이드상 실리카(40% 건조 물질): 30.0 g
- 탈염수: 10.0 g
- 아세트산: 1.0 g
- 이소프로판올: 5.0 g
- 무기 흑색 안료: 2.0 g
- 실리콘 오일: 1.0 g
- MTES: 40.0 g
- 부틸 글리콜: 10.0 g
- 습윤제: 1.0 g
총합: 100.0 g
앞에서 자세히 설명된 졸-겔 조성물을 다음과 같이 제조하였다:
- 졸-겔 전구체를 물, 산, 용매, 안료 및 콜로이드상 실리카와 혼합하여 각각의 졸-겔 조성물의 바인더(binder)를 수득하였으며; 생성되는 조성물의 양에 따라 반응은 다소 빠르다(수 분에서 한 시간);
- 그 후, 상이한 첨가제 및 계면활성제를 혼합물에 첨가하였다.
- 졸-겔 조성물은 실온에 저장되거나, 또는 수 일 또는 심지어 수 주의 최대 유동학적(rheological) 안정성을 보장하기 위해 냉장 상태로 저장될 수 있다.
나무 효과 :
백색이고 약 50 ㎛의 습윤 두께를 갖는 기초층을 사전에 샌드블라스팅하고 탈지한 알루미늄 캡의 스커트의 외부에 조성물 SGF를 분무하여 도포하였다.
그 후, 갈색이고 약 10 ㎛의 습윤 두께를 갖는 장식층을 기초층 위에 조성물 SGD1을 분무하여 도포하였다.
상기 장식층을 도포 후 즉시, 하부 기초층이 나타나도록 (예를 들어, 도 5에 도시된 것과 같이) 단단한 폴리에틸렌 솔을 갖는 페인트브러쉬를 저압으로 사용하여 기계적으로 처리하였다. 기계적 처리는 캡을 회전시키면서 캡 상에서 수행하였다.
그 후, 전체를 적외선 하에 80℃에서 건조시키고, 250℃에서 30분간 베이킹하였다.
이렇게 코팅되고 장식된 캡을 도 8에 도시하였다.
흑색 및 백색 효과:
약 40 ㎛의 습윤 두께를 갖는 백색 기초층을 사전에 샌드블라스팅하고 탈지한 알루미늄 캡의 스커트의 외부에 조성물 SGF를 분무하여 도포하였다.
그 후, 기초층을 적외선 하에 70℃에서 1분 동안 건조시킨 다음, 실온으로 냉각시켰다.
그 후, 약 15 ㎛의 습윤 두께를 갖는 흑색 장식층을 기초층에 조성물 SGD2를 분무하여 도포하였다.
상기 장식층을 도포 후 즉시, 하부 기초층이 나타나도록 (예를 들어, 도 4에 도시된 것과 같이) 그린 스카치-브라이트® 패드를 저압으로 사용하여 기계적으로 처리하였다. 기계적 처리는 캡을 회전시키면서 캡 상에서 수행하였다.
그 후, 전체를 적외선 하에 100℃에서 건조시키고, 250℃에서 30분간 베이킹하였다.
이렇게 코팅되고 장식된 캡을 도 8에 도시하였다.
실시예 2 : PTFE 기반 코팅의 장식
하기 나타난 각각의 양만큼 하기 화합물을 포함하는 불투명하고 흑색인 제1 기초 조성물(CF1)을 제조하였다:
- PTFE 분산액: 35 g
- PFA 분산액: 5 g
- 콜로이드상 실리카: 10 g
- 수용성 아크릴 중합체: 5 g
- 계면활성제: 1 g
- 카본 블랙: 4 g
- PAI 수지: 30 g
- 탈염수: 10 g
총합: 100 g
하기 나타낸 각각의 양만큼 하기 화합물을 포함하는 불투명하고 갈색인 제2 기초 조성물(CF2)을 제조하였다:
- PTFE 분산액: 70 g
- PFA 분산액: 5 g
- 콜로이드상 실리카: 5 g
- 수용성 아크릴 중합체: 5 g
- 계면활성제: 2 g
- 안료 페이스트 1: 5 g
- 탈염수: 8 g
총합: 100 g
하기 나타낸 각각의 양만큼 하기 화합물을 포함하는 불투명하고 적색인 글리터링된 제1 장식 조성물(CD1)을 제조하였다:
- PTFE 분산액: 80 g
- PFA 분산액: 5 g
- 수용성 아크릴 중합체: 1 g
- 계면활성제: 2 g
- 글리터 2: 5 g
- 탈염수: 7 g
총합: 100 g
하기 나타낸 각각의 양만큼 하기 화합물을 포함하는 불투명하고 청색인 글리터링된 제2 장식 조성물(CD2)을 제조하였다:
- PTFE 분산액: 80 g
- PFA 분산액: 5 g
- 수용성 아크릴 중합체: 1 g
- 계면활성제: 2 g
- 글리터 1: 5 g
- 탈염수: 7 g
총합: 100 g
하기 나타낸 각각의 양만큼 하기 화합물을 포함하는 불투명하고 백색인 제3 장식 조성물(CD3)을 제조하였다:
- PTFE 분산액: 80 g
- PFA 분산액: 5 g
- 수용성 아크릴 중합체: 1 g
- 계면활성제: 2 g
- 안료 페이스트 2: 5 g
- 탈염수: 7 g
총합: 100 g
하기 나타낸 각각의 양만큼 하기 화합물을 포함하는 투명하고 무색인 마감 조성물(CFin)을 제조하였다:
- PTFE 분산액: 80 g
- PFA 분산액: 5 g
- 수용성 아크릴 중합체: 5 g
- 탈염수: 10 g
총합: 100 g
적색 브러싱된 금속 효과:
약 20 ㎛의 습윤 두께를 갖는 흑색 기초층을 사전에 샌드블라스팅하고 탈지한 알루미늄 캡의 스커트의 외부에 조성물 CF1을 분무하여 도포하였다.
그 후, 기초층을 적외선 하에 80℃에서 건조시킨 다음, 실온으로 냉각시켰다.
그 후, 약 20 ㎛의 습윤 두께를 갖는 적색 장식층을 기초층 위에 조성물 CD1을 분무하여 도포하였다.
이러한 장식층을 도포 후 즉시, 하부 기초층이 나타나도록 (예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이) 유연한 천연 솔을 갖는 적신(dampened) 페인트브러쉬를 저압으로 사용하여 기계적으로 처리하였다. 기계적 처리는 캡을 회전시키면서 캡 상에서 수행하였다.
그 후, 전체를 적외선 하에 80℃에서 건조시키고, 430℃에서 11분 동안 베이킹하였다.
이렇게 코팅되고 장식된 캡을 도 9에 도시하였다.
마감층을 갖는 청색 브러싱된 금속 효과:
약 20 ㎛의 습윤 두께를 갖는 흑색 기초층을 사전에 샌드블라스팅하고 탈지한 알루미늄 캡의 스커트의 외부에 조성물 CF1을 분무하여 도포하였다.
그 후, 기초층을 적외선 하에 80℃에서 건조시킨 다음, 실온으로 냉각시켰다.
그 후, 약 20 ㎛의 습윤 두께를 갖는 청색 장식층을 기초층 위에 조성물 CD2를 분무하여 도포하였다.
이러한 장식층을 도포 후 즉시, 하부 기초층이 나타나도록 (예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이) 유연한 실리콘 솔을 갖는 브러쉬를 저압으로 사용하여 기계적으로 처리하였다. 기계적 처리는 캡을 회전시키면서 동안 수행하였다.
기계적으로 처리된 장식층을 적외선 하에 80℃에서 건조시킨 다음, 실온으로 냉각시켰다.
그 후, 약 30 ㎛의 습윤 두께를 갖는 마감층을 장식층 상에 조성물 CFin을 분무하여 도포하였다.
그 후, 전체를 적외선 하에 80℃에서 건조시킨 다음, 430℃에서 11분 동안 베이킹하였다.
이렇게 코팅되고 장식된 캡을 도 10에 도시하였다.
나무 효과:
약 15 ㎛의 습윤 두께를 갖는 흑색의 제1 기초층을 사전에 샌드블라스팅하고 탈지한 알루미늄 캡의 스커트의 외부에 조성물 CF1을 분무하여 도포하였다.
그 후, 제1 기초층을 적외선 하에 80℃에서 건조시킨 다음, 실온으로 냉각시켰다.
약 15 ㎛의 습윤 두께를 갖는 갈색의 제2 기초층을 제1 기초층 위에 조성물 CF2를 분무하여 도포하였고, 그 후 적외선 하에 80℃에서 건조시킨 다음, 실온으로 냉각시켰다.
그 후, 약 15 ㎛의 습윤 두께를 갖는 백색 장식층을 제2 기초층 위에 조성물 CD3를 분무하여 도포하였다.
장식층을 도포 후 즉시, 하부 기초층이 나타나도록 (예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이) 유연한 솔을 갖는 적신 페인트브러쉬를 저압으로 사용하여 기계적으로 처리하였다. 기계적 처리는 캡을 회전시키면서 캡 상에서 수행하였다.
그 후, 전체를 적외선 하에 80℃에서 건조시킨 다음, 430℃에서 11분 동안 베이킹하였다.
이렇게 코팅되고 장식된 캡을 도 11에 도시하였다.
실시예 3: 에나멜 코팅의 장식
하기 나타낸 각각의 양만큼 하기 화합물을 포함하는 시트로넬라-옐로우(citronella-yellow)로 착색된 불투명한 기초 조성물(EF)을 제조하였다:
- 에나멜 프릿: 57.0 g
- 붕산: 2.0 g
- KOH 칼리: 0.5 g
- 무기 백색 안료: 1.5 g
- 무기 황색/녹색 안료: 7.0 g
- 탈염수: 32.0 g
총합: 100.0 g
하기 나타낸 각각의 양만큼 하기 화합물을 포함하는 흑색의 불투명한 장식 조성물(ED)을 제조하였다:
- 에나멜 프릿: 59.0 g
- 붕산: 2.0 g
- KOH 칼리: 0.5 g
- 무기 흑색 안료: 5.5 g
- 탈염수: 33.0 g
총합: 100.0 g
약 60 ㎛의 습윤 두께를 갖는 시트로넬라-옐로우로 착색된 기초층을 사전에 화학적으로 처리한 매끈한 알루미늄 캡의 스커트 및 바닥의 외부에 조성물 EF를 분무하여 도포하였다.
그 후, 약 40 ㎛의 습윤 두께를 갖는 흑색 장식층을 기초층 위에 조성물 ED를 분무하여 도포하였다.
이러한 장식층을 도포 후 즉시, 하부 기초층이 나타나도록 (예를 들어, 도 7에 도시한 바와 같이) 단단한 폴리에틸렌 솔을 갖는 브러쉬를 저압으로 사용하여 기계적으로 처리하였다. 기계적 처리는 캡을 회전시키면서 캡 상에서 수행하였다.
그 후, 전체를 적외선 하에 120℃에서 건조시킨 다음, 560℃에서 15분 동안 베이킹하였다.
시험
외부 얼룩 시험
상기 실시예에서 얻어진 캡을 실제 조리 조건 하에서 시험하여, 기계적 처리가 얻어진 코팅의 내오염성에 미칠 수 있는 임의의 영향을 평가하였다. 일련의 세 차례의 조리를 수행하였다:
- 감자
- 다진 쇠고기
- 콩
내오염성 평가는 각각의 캡의 외부 스커트 상의 임의의 얼룩, 튐(spattering) 또는 방울(drip)을 관찰함으로써 시각적으로 수행되었다.
상기 실시예에 따른 캡의 외부 코팅의 장식은 조리에 사용 동안 상기 외부 코팅의 내오염성에 영항을 주지 않는 것으로 관찰되었다.
기계적 내성 시험
상기 실시예에서 얻어진 캡을 총(gun)을 사용하여 수행된 비드(bead) 충격 시험을 통해 시험하여 상기 실시예에서 얻어진 캡의 외부 코팅의 기계적 내성을 기계적 장식 처리를 하지 않은 동등한 외부 코팅과 비교하였다.
상이한 힘을 인가하였다: 10 N, 20 N, 30 N, 40 N, 50 N, 60 N, 80 N 및 90 N.
비장식 코팅과 상기 실시예에서 얻어진 캡의 장식 코팅 사이에는 어떠한 기계적 내성 차이도 관찰되지 않았다.
플루오로카본 수지 기반 외부 코팅을 갖는 캡에 대한 저항 시험
상기 실시예에서 얻어진 장식 캡과 장식을 위한 기계적 처리를 하지 않은 동등한 외부 코팅이 제공된 캡을 표준 NF D 21-511 및 NF T 30-068에 따른 크로스컷(crosscut) 시험에 노출시켰다.
상이한 캡의 스커트를 절단하여 각각 다음을 포함하는 일련의 세 차례의 열화(aging) 사이클에 따라 침지된(submerged) 샘플을 얻었다:
- 100℃ 물로 채워진 탱크에서 3시간 동안 침지시키는 단계, 및
- 200℃ 땅콩 기름으로 채워진 탱크에서 3시간 동안 침지시키는 단계.
시험된 모든 캡의 외부 코팅의 금속에 대한 접착력은 적합(compliant)인 것으로 간주되었다.
식기세척기 열화 시험
상기 실시예에서 얻어진 장식 캡과 임의의 기계적 장식 처리를 하지 않은 동등한 외부 코팅이 제공된 캡을 식기세척기(SUN 식기세척기 세제)에서 일련의 50회 세척 사이클에 노출시켰다.
시험된 어떠한 캡에서도 열화는 관찰되지 않았다.

Claims (12)

  1. 기판(2)을 포함하는 주방 용품(1)을 장식하는 방법으로서,
    - 두 개의 대향 표면(21, 22)을 포함하는 기판(2)을 공급하는 단계;
    - 하나 이상의 열안정성 기초 조성물(base composition)을 기판(2)의 표면 중 하나(21)의 일정 영역에 걸쳐 도포하여 하나 이상의 기초층(3)을 형성하는 단계로서, 열안정성 기초 조성물은 졸-겔(sol-gel) 조성물 또는 에나멜 프릿(enamel frit)의 수성 슬러리 또는 플루오로카본 수지 분산물을 포함하는 수성 조성물인 단계;
    - 기초층(3)에 하나 이상의 열안정성 장식 조성물(decorative composition)을 도포하여 하나 이상의 장식층(4)을 형성하는 단계로서, 열안정성 장식층은 졸-겔 조성물 또는 에나멜 프릿의 수성 슬러리 또는 플루오로카본 수지 분산물을 포함하는 수성 조성물인 단계;
    - 장식을 만들기 위해 장식층(4)의 표면을 기계적 처리하는 단계로서, 기계적 처리는 장식층(4)의 표면에 대한 도구(tool) 또는 압축 공기 제트의 압력 및 이동에 의해 열안정성 장식 조성물의 일부를 제거하고/거나 이동시키는 것을 포함하는 단계;
    - 열안정성 장식 조성물이 에나멜 프릿의 수성 슬러리 또는 플루오로카본 수지 분산물을 포함하는 수성 조성물일 때, 및 해당되는 경우 열안정성 장식 조성물이 졸-겔 조성물일 때, 기계적으로 처리된 장식층(4)을 건조시키는 단계; 및
    - 코팅된 기판(2)을 열적 고밀화(thermal densification) 처리하는 단계를 포함하며,
    열안정성 기초 조성물 도포 단계와 열안정성 장식 조성물 도포 단계 사이에서는 코팅된 기판의 열적 고밀화 처리가 수행되지 않는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 열안정성 장식 조성물은 열안정성 기초 조성물과 동종인 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 장식 조성물 도포 단계 전에,
    - 기초 조성물이 졸-겔 조성물 또는 플루오로카본 수지 분산물을 포함하는 수성 조성물인 경우, 상기 기초층(3)을 건조시키는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 열안정성 장식 조성물의 일부를 제거하고/거나 이동시키는 단계는 기판(2)을 회전시키면서 장식층(4)의 표면 상에서 도구 또는 압축된 공기 제트로부터의 압력에 의해 수행되는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 도구는 페인트브러쉬, 브러쉬, 빗, 스폰지 또는 연마 패드 중 하나인 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 기계적 처리는 하부 기초층(3)이 적어도 부분적으로 나타나게 하는 방식으로 수행되는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 장식 조성물 및 기초 조성물은 동일한 시각적 렌더링(visual rendering)을 갖지 않는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 장식 조성물 및/또는 기초 조성물은 하나 이상의 안료 및/또는 글리터(glitter)를 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 열안정성 기초 조성물 및 열안정성 장식 조성물의 안료는 유기 또는 무기 열안정성 안료 중에서 독립적으로 선택되는 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 열안정성 기초 조성물 및 열안정성 장식 조성물의 글리터는 코팅된 알루미늄 글리터 및 운모 글리터 중에서 독립적으로 선택되는 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 열적 고밀화 처리 단계 전에,
    - 하나 이상의 반투명 열안정성 마감(finishing) 조성물을 건조되었을 수 있는 상기 장식층(4)에 도포하여 마감층(5)을 형성하는 단계; 및
    - 열안정성 마감 조성물이 에나멜 프릿의 수성 슬러리 또는 플루오로카본 수지 분산물을 포함하는 수성 조성물일 때, 및 해당되는 경우 열안정성 마감 조성물이 졸-겔 조성물일 때, 마감층(5)을 건조시키는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 열안정성 마감 조성물은 열안정성 장식 조성물과 동종인 방법.
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