KR20180087934A - 프라이팬용 기능성 코팅제의 조성물 및 그 조성물을 이용한 프라이팬 코팅층 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프라이팬용 기능성 코팅제의 조성물에 관한 것으로, 그 구성은 흑운모 80 중량부, 물 10 중량부와, 고온 경화제 10 중량부를 혼합 교반하여 이루어지되,
상기 흑운모는 20 내지 50마이크로미터의 미립자 형태로 첨가되는 것을 특징으로 하는 것으로서,
친환경적인 흑운모를 베이스 원료로 물과 함께 경화제와 혼합하여 코팅제 조성물로 조성하고, 그 조성물을 프라이팬 표면에 도포하여 소결 및 냉각단계를 통해 유리질화 함으로, 프라이팬 표면에 고온에 견딜 수 있는 우수한 내열성과 표면 긁힘을 방지할 수 있는 우수한 내구성 및 환경 호르몬 발생이 없는 친환경적인 특징을 갖는 코팅층을 형성할 수 있는 효과가 있다.
더욱이, 흑운모와 토르말린에서 방출되는 원적외선과 음이온으로 인해 조리되는 음식의 잡내는 제거하고 맛과 향은 향상시키는 부가적인 효과를 기대할 수 있다.

Description

프라이팬용 기능성 코팅제의 조성물 및 그 조성물을 이용한 프라이팬 코팅층 제조방법{Composition of functional coating agent for frying pan and method of manufacturing frying pan coating layer using the composition}

본 발명은 프라이팬용 기능성 코팅제의 조성물 및 그 조성물을 이용한 프라이팬 코팅층 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 친환경적인 흑운모를 베이스 원료로 물과 함께 경화제와 혼합하여 코팅제 조성물로 조성하고, 그 조성물을 프라이팬 표면에 도포하여 소결 및 냉각단계를 통해 유리질화 함으로, 프라이팬 표면에 고온에 견딜 수 있는 우수한 내열성과 표면 긁힘을 방지할 수 있는 우수한 내구성 및 환경 호르몬 발생이 없는 친환경적인 특징을 갖는 코팅층을 형성할 수 있는 프라이팬용 기능성 코팅제의 조성물 및 그 조성물을 이용한 프라이팬 코팅층 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 음식의 조리에 사용되는 조리기구로 프라이팬이 널리 사용되며, 이러한 프라이팬의 표면에는 음식이 타지 않고 맛있게 조리되도록 코팅층을 형성하여 사용하고 있다.

상기와 같이 프라이팬에 코팅층을 형성하는 방법으로 테프론 코팅방법, 에나멜 코팅방법, 티타늄 코팅방법, 프로메탈 프로 코팅방법, 인텐시움 3D 코팅방법, 엑스퍼트 프로 코팅방법, 세라믹 코팅방법, 롱글라이드 코팅방법이 사용되고 있다.

하지만, 종래에 코팅방법으로 프라이팬 표면에 형성되는 코팅층은 300℃ 이상의 고온에 사용되는 경우에 코팅층이 벗겨지거나 균열이 발생하는 문제점과 함께 사용하는 과정에서 코팅층에 표면에 긁힘 현상이 쉽게 발생하는 문제점으로 인해 프라이팬의 사용수명이 짧다는 단점이 있었다.

더욱이, 상기와 같이 코팅층에 발생되는 균열에 의해 이탈되는 코팅층 조각에는 인체에 유해하거나 환경 호르몬을 발생시키는 성분이 포함되어 인체의 질병을 유발하는 원인이 되는 문제점이 있었다.

일 예로, 코팅제 조성물로 널리 사용되는 PFOA(perfluorooctanoic acid)는 독성 과불화 화합물로 실제 최근까지 대부분의 코팅제에 첨가되어온 성분으로 암 유발을 발생시키는 주요 원인 물질이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 친환경적인 흑운모를 베이스 원료로 물과 함께 경화제와 혼합하여 코팅제 조성물로 조성하고, 그 조성물을 프라이팬 표면에 도포하여 소결 및 냉각단계를 통해 유리질화 함으로, 프라이팬 표면에 고온에 견딜 수 있는 우수한 내열성과 표면 긁힘을 방지할 수 있는 우수한 내구성 및 환경 호르몬 발생이 없는 친환경적인 특징을 갖는 코팅층을 형성할 수 있는 프라이팬용 기능성 코팅제의 조성물 및 그 조성물을 이용한 프라이팬 코팅층 제조방법을 제공함에 있다.

더욱이, 흑운모와 토르말린에서 방출되는 원적외선과 음이온으로 인해 조리되는 음식의 잡내는 제거하고 맛과 향은 향상시키는 부가적인 효과를 기대할 수 있는 프라이팬용 기능성 코팅제의 조성물 및 그 조성물을 이용한 프라이팬 코팅층 제조방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 프라이팬용 기능성 코팅제의 조성물은 흑운모 80 중량부와, 물 10 중량부와, 고온 경화제 10 중량부를 혼합 교반하여 이루어지되,

상기 흑운모는 20 내지 50마이크로미터의 미립자 형태로 첨가되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 프라이팬용 기능성 코팅제의 조성물 100 중량부에 대하여, 토르말린(전기석) 10 중량부와 규산소다 1 내지 2 중량부를 더 첨가하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 프라이팬용 기능성 코팅제의 조성물을 이용한 프라이팬 코팅층 제조방법은 상기 프라이팬용 기능성 코팅제의 조성물을 프라이팬 표면에 도포하는 도포단계(S10);와, 상기 도포단계(S10)를 거친 프라이팬을 화로에서 150 내지 200℃ 온도로 10 내지 15분 동안 건조하여 프라이팬의 표면에 조성물의 안정적인 부착을 유도하는 건조단계(S20);와, 상기 건조단계(S20)를 거친 프라이팬을 800 내지 1200℃ 온도로 15 내지 20분 동안 열처리하는 소결단계(S30);와, 상기 소결단계(S30)를 거친 프라이팬을 상온에서 15분 내지 60분 동안 냉각하여 프라이팬 표면에 코팅층을 형성하는 냉각단계(S40);를 포함하여 이루어지되,

상기 소결단계(S30)와 냉각단계(S40)는 순차적으로 2회 이상 반복하여 수행하는 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 프라이팬용 기능성 코팅제의 조성물 및 그 조성물을 이용한 프라이팬 코팅층 제조방법에 의하면, 친환경적인 흑운모를 베이스 원료로 물과 함께 경화제와 혼합하여 코팅제 조성물로 조성하고, 그 조성물을 프라이팬 표면에 도포하여 소결 및 냉각단계를 통해 유리질화 함으로, 프라이팬 표면에 고온에 견딜 수 있는 우수한 내열성과 표면 긁힘을 방지할 수 있는 우수한 내구성 및 환경 호르몬 발생이 없는 친환경적인 특징을 갖는 코팅층을 형성할 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 흑운모와 토르말린에서 방출되는 원적외선과 음이온으로 인해 조리되는 음식의 잡내는 제거하고 맛과 향은 향상시키는 부가적인 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프라이팬용 기능성 코팅제의 조성물을 이용한 프라이팬 코팅층 제조방법의 블럭도

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프라이팬용 기능성 코팅제의 조성물 및 그 조성물을 이용한 프라이팬 코팅층 제조방법을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프라이팬용 기능성 코팅제의 조성물을 이용한 프라이팬 코팅층 제조방법의 블럭도를 도시한 것이다.

상기 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 프라이팬용 기능성 코팅제의 조성물은 흑운모 80 중량부와, 물 10 중량부와, 고온 경화제 10 중량부를 혼합 교반하여 이루어지되, 상기 흑운모와 토르말린은 20 내지 50마이크로미터의 미립자 형태로 첨가되도록 한다.

여기서, 상기 흑운모는 본 발명의 프라이팬용 기능성 코팅제의 조성물의 베이스가 되는 원료로, 프라이팬의 표면에 도포되어 후설될 소결단계(S30)에서 소결된 후에 후설될 냉각단계(S40)에서 유리질화 되면서 코팅층의 우수한 강도(내구성)를 부여하도록 한다.

이때, 상기 코팅층의 물성이 더욱 강화되도록 본 발명의 프라이팬용 기능성 코팅제의 조성물 100중량부에 대하여, 열이나 압력에 강한 토르말린(전기석) 10 중량부를 더 첨가하여 상기 토르말린 광물의 특징에 의해 상기 코팅층의 내구성과 내열성이 더욱 강화되도록 유도함이 바람직하다.

여기서, 상기 물은 상기 흑운모와 토르말린이 서로 용이하게 교반되도록 유도하며, 상기 고온 경화제는 상기 냉각단계(S40)에서 유리질화 되는 코팅층의 신속한 경화를 유도하게 된다.

한편, 본 발명의 프라이팬용 기능성 코팅제의 조성물 100중량부에 규산소다 1 내지 2 중량부를 더 첨가하여 조성물을 제작하는데, 그 이유는 상기 소결단계(S30)에서 고온에 노출되는 물이 서서히 증발되면서 흑운모와 토르말린 미립자의 결속이 저하되어 상기 냉각단계(S40)에서 유리질화 되는 코팅층에 미세한 균열이 발생할 수 있으므로 고온에서 증발되지 않고 흑운모와 토르말린을 응집 결속할 수 있는 상기 규산소다의 첨가를 통해 제작되는 코팅층의 균열을 방지하여 코팅층의 안정적인 내구성을 확보함에 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기와 같은 프라이팬용 기능성 코팅제의 조성물을 이용한 프라이팬 코팅층 제조방법(100) 도포단계(S10)와, 건조단계(S20)와, 소결단계(S30)와, 냉각단계(S40)를 포함하고 있다.

상기 도포단계(S10)는 프라이팬용 기능성 코팅제의 조성물을 프라이팬 표면에 도포하는 공정으로, 코팅층을 형성하고자 하는 프라이팬의 표면에 골고루 도포하도록 한다.

상기 건조단계(S20)는 상기 도포단계(S10)를 거친 프라이팬을 화로에서 150 내지 200℃ 온도로 10 내지 15분 동안 건조하여 프라이팬의 표면에 조성물의 안정적인 부착을 유도하는 공정이다.

이때, 상기 건조단계(S20)에서 물이 증발시켜 물로 인한 조성물의 흘러내림을 최소화하여 프라이팬의 표면에 조성물의 용이한 부착을 유도한다.

여기서, 상기 물을 증발로 인해 상기 규산소다를 통한 흑운모와 토르말린 미립자의 응집이 강화되어 프라이팬 표면에 조성물의 더욱 안정적인 부착을 유도할 수 있다.

상기 소결단계(S30)는 상기 건조단계(S20)를 거친 프라이팬을 800 내지 1200℃ 온도로 15 내지 20분 동안 열처리하는 공정으로, 고온에서 흑운모와 토르말린이 유리질화 되면서 흑운모와 토르말린 표면이 서로 서서히 접합되도록 되도록 유도한다.

이때, 상기 소결단계(S30)는 고온에서 공정이 수행되는 특성상 조성물에 잔존하는 물의 증발이 발생하고, 이러한 증발로 인해 경화되는 조성물 표면의 균열이 발생될 수 있는데 상기 규산소다의 첨가를 통해 상기 흑운모와 토르말린의 견고한 결속(응집)을 통해 조성물이 경화되면서 발생할 수 있는 균열을 방지하여 코팅층의 강력한 내구성이 확보되게 한다.

상기 냉각단계(S40)는 상기 소결단계(S30)를 거친 프라이팬을 상온에서 15분 내지 60분 동안 냉각 경화하여 프라이팬 표면에 우수한 내구성과 내열성 및 수려한 광택을 갖는 코팅층을 형성하는 공정이다.

만약, 프라이팬 표면에 형성되는 상기 코팅층의 표면이 거칠기가 다소 높게 형성되는 경우에는 상기 소결단계(S30)와 냉각단계(S40)를 2회 이상 반복 수행하여 흑운모와 토르마린의 표면을 녹임으로 코팅층의 표면이 매끈하게 형성되도록 한다.

상기와 같이 프라이팬의 표면에 형성되는 코팅층의 물성을 검사하기 위해 코팅층으로부터 시편을 채취하여 아래와 같은 실험을 수행하였다.

[실험 1] 광택, 내산성, 내알칼리성, 내마모성 실험

시험방법 : (1) KS M 5000:2014

(2) KS M 2812-1:2012

(3) KS F 2813:2001

즉, 상기와 같이 [실험 1]을 수행한 결과 시편의 우수한 광택과 함께 내산성, 내알칼리성, 내마모성이 확인되었으며, 이러한 결과를 통해 코팅층의 우수한 내구성을 기대할 수 있어 종래의 프라이팬 코팅층에서 발생할 수 있는 표면의 긁힘 현상을 최소화할 수 있다.

[실험 2] 내열시험

시험방법 : 500 ± 2℃이 챔버에 시편을 10분간 방치한 후에 육안으로 코팅층의 벗겨짐과 갈라짐 등을 육안으로 확인한다.

즉, 상기와 같이 [실험 2]를 수행한 결과 시편의 우수한 내열성이 확인되었으며, 이러한 결과를 통해 종래의 프라이팬 코팅층이 고온에서 벗겨지거나 균열이 발생하는 문제점을 해결할 수 있어 코팅층의 사용수명을 대폭 연장할 수 있다.

[실험 3] 염수분무시험

시험방법 : KS D 9502:2009 [NSS]

즉, 상기와 같이 [실험 3]을 수행한 결과 시편의 우수한 내부식성이 확인되었으며, 이러한 결과를 통해 코팅층의 우수한 물성을 기대할 수 있어 코팅층의 사용수명을 더욱 효과적으로 연장할 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른 프라이팬용 기능성 코팅제의 조성물 및 그 조성물을 이용한 프라이팬 코팅층 제조방법(100)은 친환경적인 흑운모와 토르말린 광물을 베이스 원료로 물과 함께 경화제와 혼합하여 코팅제 조성물로 조성하고, 그 조성물을 프라이팬 표면에 도포하여 상기 소결 및 냉각단계(S30,S40)를 통해 유리질화 함으로, 프라이팬 표면에 고온에 견딜 수 있는 우수한 내열성과 표면 긁힘을 방지할 수 있는 우수한 내구성 및 환경 호르몬 발생이 없는 친환경적인 특징을 갖는 코팅층을 형성할 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 흑운모와 토르말린에서 방출되는 원적외선과 음이온으로 인해 조리되는 음식의 잡내는 제거하고 맛과 향은 향상시키는 부가적인 효과를 기대할 수 있다.

한편, 본 발명의 프라이팬용 기능성 코팅제의 조성물은 프라이팬과 같이 고온에서 사용되는 다양한 조리기구에 적용하여 사용할 수 있음은 물론이며, 나아가 고온의 유체를 유통시키는 배관 등에도 적용 사용하여 상기와 같은 효과를 기대할 수 있음은 물론이다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것으로 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.

S10. 도포단계
S20. 건조단계
S30. 소결단계
S40. 냉각단계
100. 프라이팬용 기능성 코팅제의 조성물을 이용한 프라이팬 코팅층 제조방법

Claims (3)

1. 흑운모 80 중량부와, 물 10 중량부와, 고온 경화제 10 중량부를 혼합 교반하여 이루어지되,
   상기 흑운모는 20 내지 50마이크로미터의 미립자 형태로 첨가되는 것을 특징으로 하는 프라이팬용 기능성 코팅제의 조성물.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 프라이팬용 기능성 코팅제의 조성물 100 중량부에 대하여, 토르말린(전기석) 10 중량부와 규산소다 1 내지 2 중량부를 더 첨가하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 프라이팬용 기능성 코팅제의 조성물.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항의 프라이팬용 기능성 코팅제의 조성물을 프라이팬 표면에 도포하는 도포단계(S10);
   상기 도포단계(S10)를 거친 프라이팬을 화로에서 150 내지 200℃ 온도로 10 내지 15분 동안 건조하여 프라이팬의 표면에 조성물의 안정적인 부착을 유도하는 건조단계(S20);
   상기 건조단계(S20)를 거친 프라이팬을 800 내지 1200℃ 온도로 15 내지 20분 동안 열처리하는 소결단계(S30); 및
   상기 소결단계(S30)를 거친 프라이팬을 상온에서 15분 내지 60분 동안 냉각하여 프라이팬 표면에 코팅층을 형성하는 냉각단계(S40);를 포함하여 이루어지되,
   상기 소결단계(S30)와 냉각단계(S40)는 순차적으로 2회 이상 반복하여 수행하는 것을 특징으로 하는 프라이팬용 기능성 코팅제의 조성물을 이용한 프라이팬 코팅층 제조방법.

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