KR20190035173A - 유리 조성물 및 조리기기 - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 유리 조성물은, SiO2, B2O3, ZnO 및 Ⅰ족계 산화물을 포함하는 유리 프릿을 포함하고, 상기 SiO2는 상기 유리 프릿 전체에 대해 15 중량% 내지 50 중량% 만큼 포함되고, 상기 B2O3는 상기 유리 프릿 전체에 대해 10 중량% 내지 30 중량% 만큼 포함되고, 상기 ZnO는 상기 유리 프릿 전체에 대해 5 중량% 내지 35 중량% 만큼 포함되고, 상기 Ⅰ족계 산화은 상기 유리 프릿 전체에 대해 10 중량% 내지 30 중량% 만큼 포된된다.

Description

유리 조성물 및 조리기기{GLASS COMPOSITION AND COOKING APPLIANCE}
실시예는 유리 조성물 및 이를 적용한 조리기기에 관한 것이다.
법랑(enamel)은 금속판의 표면에 유리질 유약을 도포시킨 것이다. 일반적인 법랑은 전자레인지와 오븐과 같은 조리기기 등에 사용된다. 한편, 법랑은 유약의 종류 또는 용도에 따라, 산화를 방지하는 내산법랑, 고온에 견딜 수 있는 내열법랑 등으로 나뉜다. 또한, 법랑에 첨가되는 재료에 따라, 알루미늄법랑, 지르코늄법랑, 티탄법랑 및 소다유리법랑 등으로 분류된다.
이러한 법랑은 법랑 물질 즉, 유리 프릿을 제조한 후, 상기 유리 프릿을 건식 또는 습식 공정에 의해 분말화하여 유리 분말을 형성하여, 코팅하고자 하는 대상물에 코팅하여 법랑층을 형성할 수 있다.
이때, 법랑층은 대상물에 코팅한 후, 일정한 온도에서 소성 공정을 통해 법랑층이 형성될 수 있다.
이때, 소성 온도에 따라, 법랑층을 형성하는 대상물의 물질이 제한될 수 있고, 소성 온도가 높아질수록 공정 효율 및 공정 비용이 증가되는 문제점이 있다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있고 소성 온도를 감소시킬 수 있는 유리 조성물이 요구된다.
실시예는 소성 온도가 감소된 유리 조성물을 제공하고자 한다.
실시예에 따른 유리 조성물은, SiO2, B2O3, ZnO 및 Ⅰ족계 산화물을 포함하는 유리 프릿을 포함하고, 상기 SiO2는 상기 유리 프릿 전체에 대해 15 중량% 내지 50 중량% 만큼 포함되고, 상기 B2O3는 상기 유리 프릿 전체에 대해 10 중량% 내지 30 중량% 만큼 포함되고, 상기 ZnO는 상기 유리 프릿 전체에 대해 5 중량% 내지 35 중량% 만큼 포함되고, 상기 Ⅰ족계 산화은 상기 유리 프릿 전체에 대해 10 중량% 내지 30 중량% 만큼 포된된다.
실시예에 따른 유리 프릿은 저탄소강 시트에 코팅할 때 낮은 소성온도를 가질 수 있다.
자세하게, 실시예에 따른 유리 프릿은 저탄소강 시트에 스프레이 코팅된 후 700℃ 내지 750℃의 온도에서 소성될 수 있다.
즉, 실시예에 따른 유리 프릿은 700℃ 내지 750℃의 온도에서 소성되어 저탄소강 시트 상에서 기능층을 형성할 수 있고, 고온 공정에서 코팅되는 기능층과 유사한 열팽창계수, 연화점 및 밀착성을 가질 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 유리 프릿은 저탄소강 시트 상에서 저온 소성하여 코팅될 수 있고, 이에 따라, 공정 온도를 감소시킬 수 있어 공정효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 저온의 온도에서 소성이 가능하므로, 저온 소성이 가능한 알루미늄, SUS 등의 다양한 소재에 유리 프릿을 코팅할 수 있어, 모재의 자유도가 향상될 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 조리기기의 정면도를 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 캐비티 내면의 일부를 확대한 단면도를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5는 도 1의 도어의 이면의 일부를 확대한 단면도를 도시한 도면이다.
이하, 도면들을 참조하여 실시예에 따른 유리 조성물 및 이를 포함하는 조리기기를 설명한다.
도 1은 실시예에 따른 조리기기의 정면도를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 조리기기(1)는, 조리실(12)이 형성되는 캐비티(11), 상기 조리실(12)을 선택적으로 개폐하는 도어(14) 및 상기 조리실(12)에서 조리물의 가열을 위한 열을 제공하는 적어도 1개의 가열원을 포함할 수 있다.
자세하게, 상기 캐비티(11)는 전면이 개구되는 육면체 형상으로 형성될 수 있다. 상기 가열원은 상기 캐비티(11)의 내부로 가열된 공기가 토출되도록 하는 컨벡션 어셈블리(13), 상기 캐비티(11)의 상부에 배치되는 상부 히터(15), 및 상기 캐비티(11)의 하부에 배치되는 하부 히터(16)를 포함할 수 있다. 물론, 상기 가열원이 반드시 상기 컨벡션 어셈블리(13), 상기 상부 히터(15) 및 상기 하부 히터(16)를 포함하여야 하는 것은 아니다. 즉, 상기 가열원은 상기 컨벡션 어셈블리(13), 상부 히터(15) 및 하부 히터(16) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 상부 히터(15) 및 상기 하부 히터(16)는 상기 캐비티(11)의 내부 또는 외부에 구비될 수 있다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 상기 캐비티(11)의 내면 및 상기 도어(14)의 이면에는 각각 기능층이 배치될 수 있다.
상기 기능층은 이하에서 설명하는 유리 조성물을 포함할 수 있다. 상기 기능층은 상기 캐비티(11)의 내면 및 상기 도어(14)의 이면에 코팅되어 형성될 수 있다. 즉, 상기 기능층은 코팅층일 수 있다.
상기 기능층은 상기 캐비티(11)의 내면 및 상기 도어(14)의 이면의 내열성, 내화학성 및 내오염성을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 캐비티에는 기능층이 배치될 수 있다.
상기 캐비티(11)는 금속층(11a), 상기 금속층(11a) 상의 기능층(11b)을 포함할 수 있다.
상기 금속층(11a)은 상기 캐비티의 모재일 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 기능층(11b)은 상기 금속층(11a)과 직접 접촉하며 배치될 수 있다.
또는, 도 3을 참조하면, 상기 기능층(11b)은 상기 금속층(11a)과 간접적으로 접촉하며 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 금속층(11a)과 상기 기능층(11b) 사이에는 버퍼층(11c)이 배치될 수 있다. 상기 버퍼층(11c)은 접착층을 포함할 수 있다. 즉, 상기 버퍼층(11c)에 의해 상기 금속층(11a)과 상기 기능층(11b)의 접착력을 향상시킬 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 도어(14)의 이면에는 기능층이 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 조리실(12)이 차폐된 상태에서 상기 조리실(12)과 마주보는 상기 도어(14)의 이면에는 기능층이 배치될 수 있다. 상기 기능층은 상기 도어(14)의 이면의 내열성, 내화학성 및 내오염성을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
상기 도어(14)는 금속층(14a), 상기 금속층(14a) 상의 기능층(14b)을 포함할 수 있다.
상기 금속층(14a)은 상기 캐비티의 모재일 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 기능층(14b)은 상기 금속층(14a)과 직접 접촉하며 배치될 수 있다.
또는, 도 5를 참조하면, 상기 기능층(14b)은 상기 금속층(14a)과 간접적으로 접촉하며 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 금속층(14a)과 상기 기능층(14b) 사이에는 버퍼층(14c)이 배치될 수 있다. 상기 버퍼층(14c)은 접착층을 포함할 수 있다. 즉, 상기 버퍼층(14c)에 의해 상기 금속층(14a)과 상기 기능층(14b)의 접착력을 향상시킬 수 있다.
상기 기능층은, 상기 유리 조성물을 상기 캐비티(11)의 내면 또는 상기 도어(14)의 이면에 코팅함으로써 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 기능층은 상기 캐비티(12)의 내면 및 상기 도어(14)의 이면에 코팅되어 상기 캐비티(12)의 내면 및 상기 도어(14)의 이면의 내열성, 내화학성 및 내오염성을 향상시킬 수 있다.
이하, 상기 조리기기의 캐비티 및 도어에 코팅되는 유리 조성물을 설명한다.
실시예에 따른 유리 조성물은 SiO2, B2O3, ZnO 및 Ⅰ족계 산화물을 포함하는 유리 프릿을 포함할 수 있다.
상기 SiO2는 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 50 중량% 이하 만큼 포함될 수 있다. 자세하게, 상기 SiO2는 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 10 중량% 내지 약 50 중량% 만큼 포함될 수 있다. 더 자세하게, 상기 SiO2는 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 15 중량% 내지 약 50 중량%만큼 포함될 수 있다.
상기 SiO2는 상기 유리 조성물에 포함되어, 유리 조성물의 유리 구조를 형성할 수 있으며, 유리 구조의 골격을 향상시킬 수 있고, 유리 프릿의 내산성을 향상시킬 수 있다.
상기 SiO2가 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 15 중량% 미만으로 포함되는 경우, 상기 유리 조성물의 유리 구조가 저하되어 기능층의 내구성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 SiO2가 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 50 중량%를 초과하여 포함되는 경우, 상기 유리 프릿의 소성 온도가 증가될 수 있다.
상기 B2O3는 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 30 중량% 이하 만큼 포함될 수 있다. 자세하게, 상기 B2O3는 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 5 중량% 내지 약 30 중량% 만큼 포함될 수 있다. 더 자세하게, 상기 B2O3는 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 10 중량% 내지 약 30 중량%만큼 포함될 수 있다.
상기 B2O3는 상기 유리 프릿의 유리화 영역을 확대하고, 실시예에 따른 유리 조성물의 열팽창 계수를 적절하게 조절하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 B2O3는 유리 프릿의 점도를 감소시켜, 유리 프릿의 소성 공정시 충분한 용융 흐름(fusion flow)을 가지게 할 수 있다.
즉, 상기 B2O3는 고온에서의 접촉각을 감소시킬 수 있고, 유리 프릿의 소성 공정시 퍼짐성 및 유동성을 향상시킬 수 있어, 저온에서도 향상된 밀착성을 가질 수 있다.
상기 B2O3가 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 10 중량% 미만으로 포함되는 경우, 유리화 영역이 감소되어 유리 구조가 저하되고, 이에 따라 기능층의 내구성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 B2O3가 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 30 중량%를 초과하여 포함되는 경우, 상기 유리 프릿의 소성 온도가 증가될 수 있다.
상기 Ⅰ족계 산화물은 Li2O, Na2O 및 K2O 중 적어도 하나의 금속 산화물을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 Ⅰ족계 산화물은 Li2O, Na2O 및 K2O를 포함할 수 있다. 즉, 상기 유리 프릿은 Li2O, Na2O 및 K2O를 모두 포함할 수 있다.
상기 Ⅰ족계 산화물은 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 30 중량% 이하 만큼 포함될 수 있다. 자세하게, 상기 Ⅰ족계 산화물은 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 5 중량% 내지 약 30 중량% 만큼 포함할 수 있다. 더 자세하게, 상기 Ⅰ족계 산화물은 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 10 중량% 내지 약 30 중량% 만큼 포함할 수 있다.
상기 Ⅰ족계 산화물은 상기 유리 조성물에 포함되어, 상기 유리 조성물의 소성온도를 저하시킬 수 있다. 자세하게, 상기 Ⅰ족계 산화물은 상기 유리 조성물의 열물성을 충분하게 감소시킬 수 있고, 이에 따라, 유리 조성물의 저온 소성을 구현할 수 있다.
상기 Ⅰ족계 산화물이 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 10 중량% 미만으로 포함되는 경우, 상기 유리 조성물의 소성 온도 저하를 구현할 수 없다. 또한, 상기 Ⅰ족계 산화물이 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 2830 중량%을 초과하여 포함되는 경우, 상기 유리 조성물의 열팽창 계수가 증가되어 모재와의 열팽창계수의 차이에 따라 접착력이 저하될 수 있다.
상기 ZnO는 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 35 중량% 이하 만큼 포함될 수 있다. 자세하게, 상기 ZnO는 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 2 중량% 내지 약 35 중량% 만큼 포함될 수 있다. 더 자세하게, 상기 ZnO는 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 5 중량% 내지 약 35 중량%만큼 포함될 수 있다.
상기 ZnO는 상기 유리 조성물에 포함되어, 유리 조성물의 유리 구조를 강화할 수 있다.
또한, 상기 ZnO는 상기 SiO2와 상기 Ⅰ족계 산화물의 균형을 맞추기 위한 중간 산화물 역할을 할 수 있다. 자세하게, 상기 ZnO는 망목형성산화물 역할을 하는 상기 SiO2 및 상기 B2O3 및 망목수식산화물 역할을 하는 상기 Ⅰ족계 산화물의 균형을 맞추기 위한 중간 산화물 역할을 할 수 있다.
상기 ZnO가 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 5 중량% 미만으로 포함되는 경우, 상기 유리 조성물의 유리 구조가 저하되어 기능층의 내구성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 ZnO가 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 35 중량%를 초과하여 포함되는 경우, 유리의 결정화가 발생될 수 있다.
상기 유리 프릿은 Al2O3 , ZrO2 및 TiO2중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 유리 프릿은 Al2O3, ZrO2 및 TiO2를 모두 포함할 수 있다.
상기 Al2O3 , ZrO2 및 TiO2 중 적어도 하나의 물질은 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 5 중량% 이하 만큼 포함될 수 있다. 자세하게, 상기 Al2O3 , ZrO2 및 TiO2 중 적어도 하나의 물질은 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 0.1 중량% 내지 약 5 중량% 만큼 포함될 수 있다.
상기 Al2O3 및 ZrO2는 상기 유리 프릿에 포함되어, 상기 유리 프릿의 내화학성 및 내구성을 향상시킬 수 있다. 특히, 상기 Al2O3 및 상기 ZrO2는 P2O5, Na2O 및 K2O가 형성하는 알칼리 포스페이스 유리 구조의 낮은 화학적 내구성을 구조적 안정화를 통해 보완해 주는 역할을 할 수 있다.
또한, 상기 TiO2는 실시예에 따른 유리 조성물의 은폐력을 향상시킬 수 있다. 즉, 상기 TiO2에 의해서, 상기 기능층에 코팅되는 유리 조성물의 코팅층의 은폐력이 향상될 수 있다.
상기 Al2O3 , ZrO2 및 TiO2가 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 0.1 중량% 미만으로 포함되는 경우, 유리 조성물의 내화학성 및 내구성이 감소될 수 있고, 유리 조성물이 은폐력이 저하되어 버퍼층 등에 코팅될 때 버퍼층의 색이 외부에서 시인될 수 있다. 또한, 상기 Al2O3 및 ZrO2가 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 5 중량%를 초과하여 포함되는 경우, 상기 유리 프릿의 소성 온도가 증가되어 공정 효율이 저하될 수 있다.
상기 유리 프릿은 불화 화합물을 더 포함할 수 있다. 상기 불화 화합물은 NaF 또는 AlF3로부터 선택될 수 있다. 자세하게, 상기 불화 화합물은 NaF 및 AlF3를 포함할 수 있다. 즉, 상기 유리 프릿은 NaF 및 AlF3를 모두 포함할 수 있다.
상기 불화 화합물은 유리 조성물에 의해 형성되는 코팅막의 표면 장력(surface tension)을 적절하게 조절하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 불화 화합물에 의해 상기 유리 프릿의 유리화 영역을 확대할 수 있다.
상기 불화 화합물은 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 5 중량% 이하 만큼 포함될 수 있다. 자세하게, 상기 불화 화합물은 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 0.1 중량% 내지 약 5 중량% 만큼 포함될 수 있다. 더 자세하게, 상기 불화 화합물은 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 1 중량% 내지 약 5 중량%만큼 포함될 수 있다.
상기 불화 화합물이 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 1 중량% 미만으로 포함되는 경우, 유리화 영역이 감소되어 유리 구조가 저하되고, 이에 따라 기능층의 내구성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 불화 화합물이 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 5 중량%를 초과하여 포함되는 경우, 상기 유리 프릿의 소성 온도가 증가될 수 있다.
상기 유리 프릿은 Co3O4, NiO, Fe2O3 및 MnO2 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 유리 프릿은 Co3O4, NiO, Fe2O3 및 MnO2를 모두 포함할 수 있다.
상기 Co3O4, NiO, Fe2O3 및 MnO2은 모재 상에 코팅되는 유리 조성물의 밀착력을 향상시킬 수 있다. 즉, 상기 Co3O4, NiO, Fe2O3 및 MnO2는 유리 조성물을 모재 상에 코팅할 때 밀착력을 향상시키는 밀착력 강화성분일 수 있다.
상기 Co3O4, NiO, Fe2O3 및 MnO2에 의해, 상기 유리 조성물을 상기 모재 상에 배치할 때 별도의 버퍼층 없이 상기 유리 조성물을 직접 상기 모재 상에 코팅하여도 향상된 밀착력을 가질 수 있다.
따라서, 유리 조성물이 코팅되는 캐비티 및/또는 도어의 전체적인 두께를 감소시킬 수 있고, 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 Co3O4, NiO, Fe2O3 및 MnO2는 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 6 중량% 이하 만큼 포함될 수 있다. 자세하게, 상기 Co3O4, NiO, Fe2O3 및 MnO2는 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 1 중량% 내지 약 6 중량% 만큼 포함될 수 있다.
이하, 실시예들 및 비교예들에 따른 유리 조성물 제조 방법을 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 이러한 실시예는 본 발명을 좀더 상세하게 설명하기 위하여 예시로 제시한 것에 불과하다. 따라서 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
아래의 표 1과 같이, 유리 프릿 재료가 제공되었다.
이때, 상기 Na2O, 상기 K2O, 상기 Li2O의 원재료로는 각각 Na2CO3, K2CO3, Li2CO3를 사용하였고, 상기 CaO의 원재료로는 각각 CaCO3를 사용하였으며, 나머지 성분은 표 1에 표시된 것과 동일한 것을 사용하였다.
이어서, 상기 유리 프릿 재료를 혼합한 후, 약 1400℃의 온도에서 약 1 시간 내지 약 2 시간 동안 용융시킨 후, 퀀칭 롤러(quenching roller)에서 급냉시켜 유리 컬렛(cullet)를 수득하였다.
이어서, 상기 유리 컬렛에 약 0.1 중량% 내지 약 1 중량%의 유기폴리실옥산을 투입하고 볼밀에서 약 4시간 내지 약 6시간 동안 밀링하여 분쇄한 후 메쉬(325 mesh sieve)를 통하여, 약 45㎛ 이하의 입경을 가지도록 걸러져서, 유리 프릿을 형성하였다.
이이서, 유리 프릿을 200×200(mm) 및 두께 1(mm)이하의 저탄소강 시트에 코로나 방전 건(Corona discharge gun)을 이용하여 스프레이 하였다. 방전 건의 전압은 40 kV 내지 100 kV 조건으로 제어하였으며, 저탄소강 시트에 스프레이 되는 유리 frit의 양은 300 g/㎡ 이었다.
이어서, 상기 유리 프릿이 스프레이 된 저탄소강을 700℃ 내지 750℃의 온도조건으로 300초 내지 450초 동안 소성하여 저탄소강의 일면 상에 기능층을 형성한 후, 기능층의 밀착성을 측정하였다,
밀착 시험용 기구는 Dupont Impact Tester (ASTM D1794, JIS K5400)를 이용하여 시험체를 Sample Stage의 중심에 놓고, 시험체의 평면부의 중심에 지름 약 25.4 ㎜ (1 inch) 강구를 설치한 후 무게 2㎏의 철편을 300 ㎜의 높이에서 자유 낙하시켜 벗겨짐의 상태를 조사하였다,
밀착성 레벨의 판정기준은 하기와 같다.
[밀착성 레벨]
Level 0 = 밀착성 없음
Level 1 = 밀착도 매우 낮음
Level 2 = 밀착도를 가짐
Level 3 = 밀착도 우수
Level 4 = 밀착도 매우 우수
Level 5 = 밀착도 최우수
또한, 유리의 열적특성 측정을 위해 펠릿형 시편을 유리 프릿의 소성 조건과 같은 조건으로 소성하였으며, 시편의 양면을 평행하게 연마한 뒤 TMA(Thermo Machnical Analyzer)를 사용하여 승온속도 10℃/분으로 하여 Td(연화점) 및 CTE(열팽창계수)를 측정하였다.
실시예 2
아래의 표 1과 같이, 유리 프릿 재료를 제공하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 기능층을 형성한 후. 기능층의 밀착성, 연화점 및 열팽창 계수를 측정하였다.
비교예 1
아래의 표 1과 같이, 유리 프릿 재료를 제공하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 기능층을 형성한 후. 기능층의 밀착성, 연화점 및 열팽창 계수를 측정하였다.
비교예 2
아래의 표 1과 같이, 유리 프릿 재료를 제공하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 기능층을 형성한 후. 기능층의 밀착성, 연화점 및 열팽창 계수를 측정하였다.
조성(wt%) 실시예1 실시예2 비교예2 비교예2
SiO2 22.43 30.93 53.95 60.32
B2O3 24.79 26.79 13.86 12.29
Na2O 11.48 10.08 17.25 13.25
K2O 5./8 7.7 - -
Li2O 2.26 1.86 1.0 1.8
Al2O3 0.5 - - 0.1
ZrO2 - - 2.2 2.2
TiO2 - 1 2.1 2.2
ZnO 24.79 14.29 - -
CaO - - 3.02 1.53
NaF 3.23 3.6 1.8 2.2
Co3O4 3.74 2.42 1.3 1.6
NiO 1.48 2.3 2.31 1.3
MnO2 - - 1.2 1.4
실시예1 실시예2 비교예1 비교예2
연화점(℃) 491.22 512.29 564.3 593.1
열팽창계수(×10-7/℃) 104.5 109.9 105.3 85.2
실시예1 실시예2 비교예1 비교예2
밀착성 3~4 3~4 0 0
표 2를 참조하면, 실시예 1 내지 실시예 2에 따른 유리 프릿에 의해 제조되는 기능층은 높은 연화점 및 열팽창계수를 가지는 것을 알 수 있다. 즉, 실시예 1 내지 실시예 2의 약 500℃의 연화점 및 100(10-7/℃) 이상의 열팽창 계수를 가지는 것을 알 수 있다.
즉, 실시예1 내지 실시예 2에 따른 유리 프릿에 의해 제조되는 기능층은 향상된 내구성 및 내화학성을 가지는 것을 알 수 있다.
또한, 실시예 1 내지 실시예 2에 따른 유리 프릿에 의해 제조되는 기능층은 향상된 밀착성을 가지는 것을 알 수 있다.
즉, 표 3을 참조하면, 실시예 1 내지 실시예 2에 따른 유리 프릿은 700℃ 내지 750℃의 소성온도에서도 저탄소강 상에서 향상된 밀착성을 가지는 것을 알 수 있다.
실시예에 따른 유리 프릿은 저탄소강 시트에 코팅할 때 낮은 소성온도를 가질 수 있다.
자세하게, 실시예에 따른 유리 프릿은 저탄소강 시트에 스프레이 코팅된 후 700℃ 내지 750℃의 온도에서 소성될 수 있다.
즉, 실시예에 따른 유리 프릿은 700℃ 내지 750℃의 온도에서 소성되어 저탄소강 시트 상에서 기능층을 형성할 수 있고, 고온 공정에서 코팅되는 기능층과 유사한 열팽창계수, 연화점 및 밀착성을 가질 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 유리 프릿은 저탄소강 시트 상에서 저온 소성하여 코팅될 수 있고, 이에 따라, 공정 온도를 감소시킬 수 있어 공정효율을 향상시킬 수 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 평균적 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (13)

  1. SiO2, B2O3, ZnO 및 Ⅰ족계 산화물을 포함하는 유리 프릿을 포함하고,
    상기 SiO2는 상기 유리 프릿 전체에 대해 15 중량% 내지 50 중량% 만큼 포함되고,
    상기 B2O3는 상기 유리 프릿 전체에 대해 10 중량% 내지 30 중량% 만큼 포함되고,
    상기 ZnO는 상기 유리 프릿 전체에 대해 5 중량% 내지 35 중량% 만큼 포함되고,
    상기 Ⅰ족계 산화물은 상기 유리 프릿 전체에 대해 10 중량% 내지 30 중량% 만큼 포함되는 유리 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 Ⅰ족계 산화물은 Li20, Na2O 및 K2O 중 적어도 하나의 물질을 포함하는 유리 조성물.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 유리 프릿은 Al2O3 , ZrO2 및 TiO2중 적어도 하나를 더 포함하고,
    상기 Al2O3 , ZrO2 및 TiO2 중 적어도 하나의 물질은 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 0.1 중량% 내지 약 5 중량% 만큼 포함되는 유리 조성물.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 유리 프릿은 NaF 및 AlF3 중 적어도 하나를 더 포함하고,
    상기 NaF 및 AlF3 중 적어도 하나의 물질은 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 1 중량% 내지 약 5 중량% 만큼 포함되는 유리 조성물.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 유리 프릿은 Co3O4, NiO, Fe2O3 및 MnO2 중 적어도 하나를 더 포함하고,
    상기 Co3O4, NiO, Fe2O3 및 MnO2 중 적어도 하나의 물질은 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 1 중량% 내지 약 6 중량% 만큼 포함되는 유리 조성물.
  6. 조리실이 형성되는 캐비티;
    상기 조리실을 선택적으로 개폐하는 도어; 및
    상기 조리실에서의 조리물의 가열을 위한 열을 제공하는 적어도 하나의 가열원을 포함하고,
    상기 캐비티 및 도어 중 적어도 하나는 금속 모재 및 상기 금속 모재 상의 기능층을 포함하고,
    상기 금속 모재는 저탄소강을 포함하고,
    상기 기능층은 SiO2, B2O3, ZnO 및 Ⅰ족계 산화물을 포함하는 유리 프릿을 포함하고,
    상기 SiO2는 상기 유리 프릿 전체에 대해 15 중량% 내지 50 중량% 만큼 포함되고,
    상기 B2O3는 상기 유리 프릿 전체에 대해 10 중량% 내지 30 중량% 만큼 포함되고,
    상기 ZnO는 상기 유리 프릿 전체에 대해 5 중량% 내지 35 중량% 만큼 포함되고,
    상기 Ⅰ족계 산화물은 상기 유리 프릿 전체에 대해 10 중량% 내지 30 중량% 만큼 포함되는 조리기기.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 유리 프릿은 Al2O3, ZrO2 및 TiO2중 적어도 하나를 더 포함하고,
    상기 Al2O3 , ZrO2 및 TiO2 중 적어도 하나의 물질은 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 0.1 중량% 내지 약 5 중량% 만큼 포함되는 조리기기.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 유리 프릿은 NaF 및 AlF3 중 적어도 하나를 더 포함하고,
    상기 NaF 및 AlF3 중 적어도 하나의 물질은 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 1 중량% 내지 약 5 중량% 만큼 포함되는 조리기기.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 유리 프릿은 Co3O4, NiO, Fe2O3 및 MnO2 중 적어도 하나를 더 포함하고,
    상기 Co3O4, NiO, Fe2O3 및 MnO2 중 적어도 하나의 물질은 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 1 중량% 내지 약 6 중량% 만큼 포함되는 조리기기.
  10. SiO2, B2O3, ZnO 및 Ⅰ족계 산화물을 포함하는 유리 프릿 재료를 제공하는 단계;
    상기 유리 프릿 재료를 멜팅하는 단계;
    상기 멜팅된 유리 프릿 재료를 퀀칭하여 유리 프릿을 형성하는 단계;
    상기 유리 프릿은 저탄소강 시트 상에 코팅하는 단계; 및
    상기 유리 프릿을 소성하는 단계를 포함하고,
    상기 유리 프릿은 700℃ 내지 750℃의 온도에서 소성되고,
    상기 SiO2는 상기 유리 프릿 전체에 대해 15 중량% 내지 50 중량% 만큼 포함되고,
    상기 B2O3는 상기 유리 프릿 전체에 대해 10 중량% 내지 30 중량% 만큼 포함되고,
    상기 ZnO는 상기 유리 프릿 전체에 대해 5 중량% 내지 35 중량% 만큼 포함되고,
    상기 Ⅰ족계 산화물은 상기 유리 프릿 전체에 대해 10 중량% 내지 30 중량% 만큼 포함되는 유리 조성물 코팅층 제조방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 유리 프릿은 Al2O3, ZrO2 및 TiO2중 적어도 하나를 더 포함하고,
    상기 Al2O3 , ZrO2 및 TiO2 중 적어도 하나의 물질은 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 0.1 중량% 내지 약 5 중량% 만큼 포함되는 유리 조성물 코팅층 제조방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 유리 프릿은 NaF 및 AlF3 중 적어도 하나를 더 포함하고,
    상기 NaF 및 AlF3 중 적어도 하나의 물질은 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 1 중량% 내지 약 5 중량% 만큼 포함되는 유리 조성물 코팅층 제조방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 유리 프릿은 Co3O4, NiO, Fe2O3 및 MnO2 중 적어도 하나를 더 포함하고,
    상기 Co3O4, NiO, Fe2O3 및 MnO2 중 적어도 하나의 물질은 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 1 중량% 내지 약 6 중량% 만큼 포함되는 유리 조성물 코팅층 제조방법.

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