KR20240037476A - 세라믹 코팅층 형성 방법 및 이를 이용하여 형성된 세라믹 코팅층 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예는 세라믹 코팅층 형성 방법 및 이를 이용하여 형성된 세라믹 코팅층을 제공한다. 폴리실라잔 고형분 함량이 5 내지 20wt%인 코팅액을 사용하여 스프레이 또는 침지 방식으로 두께가 0 내지 10인 박막 코팅을 가능하게 함으로써 종래의 세라믹 코팅과는 다르게 균열 발생 없이 얇은 코팅이 가능하고, 아노다이징 표면 처리 후에 별도의 실링 공정을 필요로 하지 않을 뿐만 아니라 색상이 변화하는 것을 예방하는 효과가 있으며, 소재의 종류에 따라서 내광성, 내식성, 내오염성, 소수성 등의 성질을 향상시켜 주방용품, 생활가전, 생활소품 등에 적용하여 사용성을 향상시킬 수 있는 세라믹 코팅층 형성 방법 및 이를 이용하여 형성된 세라믹 코팅층에 관한 것이다.
Description
본 발명은 세라믹 코팅층 형성 방법 및 이를 이용하여 형성된 세라믹 코팅층에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속 또는 비금속 소재의 표면에 폴리실라잔을 포함하는 코팅액을 도포 후 설정된 온도에서의 열처리 과정을 거쳐 박막 코팅을 가능하게 함으로써 아노다이징 처리 이후 별도의 실링 공정이 필요하지 않아 효율적이며, 컬러 아노다이징의 경우 색상 변화를 예방하며, 소재의 종류에 따라서 내광성, 내식성, 내오염성, 소수성 등의 성질을 더욱 향상시킨 세라믹 코팅층 형성 방법 및 이를 이용하여 형성된 세라믹 코팅층에 관한 것이다.
아노다이징 기술은 알루미늄 표면 마감의 방법 중 하나이며, 알루미늄의 표면을 산화하여 경도 또는 내식성 등을 증가시키거나 색상을 입히는 가공을 뜻한다.
알루미늄은 아노다이징 공정 후 산화 피막층이 생기게 되는데, 이때 표면에 미세한 구멍들이 발생하고, 이러한 기공을 메꾸기 위하여 후처리로 실링 공정을 거치게 된다.
일반적으로 종래의 실링 공정은 Ni 등의 유해물질이 사용되는 위험이 따르며, 컬러 아노다이징 후에는 물이 기공에 침투함으로써 색상이 변화하는 문제점이 있다.
또한, 최근 냄비, 코펠, 프라이팬 등의 주방용품에도 내구성 향상을 위해 아노다이징 처리한 제품이 많이 개발되고 있지만 사용 중 제품의 색상 변화가 발생하는 문제점이 존재하며, 기존의 아노다이징 후처리 기술로는 공정 중 코팅의 밀착 정도가 떨어지거나 균열이 발생하여 원하는 만큼의 내구성을 얻기 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 금속 또는 비금속 소재의 표면에 폴리실라잔을 포함하는 코팅액을 도포 후 설정된 온도에서의 열처리 과정을 거쳐 박막 코팅을 가능하게 함으로써 아노다이징 처리 이후에 별도의 실링 공정이 필요하지 않아 효율적이고, 컬러 아노다이징 후 색상 변화가 일어나지 않고 소재의 종류에 따라 내광성, 내식성, 내오염성, 소수성 등의 성질을 향상시킴으로써 주방용품의 코팅에 적용하여, 보다 사용성을 향상시킬 수 있는 세라믹 코팅층 형성 방법 및 이를 이용하여 형성된 세라믹 코팅층을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 금속 또는 비금속 소재의 표면에 적용 가능한 세라믹 코팅층 형성 방법에 있어서, 상기 세라믹 코팅층 형성 방법은, 금속 또는 비금속 소재의 베이스 제품을 준비하는 제품 준비 단계; 상기 베이스 제품의 표면에 폴리실라잔을 포함하는 코팅액을 도포하여 코팅하는 코팅 단계; 및 상기 코팅 단계에서 코팅된 상기 베이스 제품을 설정된 조건에서 열처리하는 베이크 단계;를 포함할 수 있다.
이때 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 베이스 제품은, 경질, 착색, 피막 코팅 중 적어도 하나의 방법으로 아노다이징 표면처리된 알루미늄 소재일 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 코팅 단계는, 스프레이 또는 침지 방식 중 적어도 하나의 방식으로 코팅할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 코팅액은, 폴리실라잔 고형분 함량이 5 내지 20wt%일 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 베이크 단계는, 130도 내지 300도의 온도에서 30분 내지 2시간의 열처리를 통해 건조 시키는 풀 베이크 단계;를 포함할 수 있다.
또한 상기 베이크 단계는, 80도 내지 100도의 온도에서 30분 이내의 열처리를 통해 건조 시키는 프리 베이크 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 베이스 제품은, 스테인리스 소재일 수 있다.
또한 상기 베이스 제품은, 구리 소재일 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기의 세라믹 코팅층 형성 방법에 의해서 형성된 세라믹 코팅층을 제공한다.
이때, 상기 코팅층은, 0 내지 10의 두께를 가지는 박막일 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 코팅층을 포함하는 주방용품을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 코팅층을 포함하는 가전제품을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 코팅층을 포함하는 생활소품을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 코팅층을 포함하는 반도체 부품을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명의 세라믹 코팅층 형성 방법 및 이를 이용하여 형성된 세라믹 코팅층은, 종래의 세라믹 코팅과는 다르게 균열 발생 없이 0 내지 10의 두께를 가지는 박막 코팅이 가능하고, 아노다이징 표면 처리 후에 별도의 실링 공정 없이 색상을 유지할 수 있으며, 소재의 종류에 따라서 내광성, 내식성, 내오염성, 소수성 등의 성질을 향상시켜 주방용품, 생활가전, 생활소품에 적용하여 사용성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 코팅층 형성 방법을 나타낸 이미지이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 베이크 단계를 나타낸 이미지이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 코팅층 형성 방법을 이용하여 코팅 후 베이스 제품의 표면이 소수성을 가지는 것을 나타낸 이미지이다.
도4는 알루미늄 소재의 베이스 제품에 세라믹 코팅층의 두께를 두껍게 형성하였을 때 제품 표면을 나타낸 이미지이다.
도5는 컬러 아노다이징 처리된 베이스 제품에 세라믹 코팅층의 두께를 두껍게 형성하였을 때 제품 표면을 나타낸 이미지이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 베이크 단계를 나타낸 이미지이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 코팅층 형성 방법을 이용하여 코팅 후 베이스 제품의 표면이 소수성을 가지는 것을 나타낸 이미지이다.
도4는 알루미늄 소재의 베이스 제품에 세라믹 코팅층의 두께를 두껍게 형성하였을 때 제품 표면을 나타낸 이미지이다.
도5는 컬러 아노다이징 처리된 베이스 제품에 세라믹 코팅층의 두께를 두껍게 형성하였을 때 제품 표면을 나타낸 이미지이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 코팅층 형성 방법(S100)을 나타낸 이미지이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 베이크 단계(S130)를 나타낸 이미지이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면 본 발명에 따른 세라믹 코팅층 형성 방법(S100)은, 금속 또는 비금속 소재의 베이스 제품을 준비하는 제품 준비 단계(S110), 상기 베이스 제품의 표면에 폴리실라잔을 포함하는 코팅액을 도포하여 코팅하는 코팅 단계(S120) 및 상기 코팅 단계(S120)에서 코팅된 상기 베이스 제품을 설정된 조건에서 열처리하는 베이크 단계(S130)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 베이스 제품은, 경질, 착색, 피막 코팅 중 적어도 하나의 방법으로 아노다이징 표면처리된 알루미늄 소재일 수 있다. 상기 경질 아노다이징은 알루미늄 금속의 표면상에 전기화학적 전해 방법을 이용하여 산화 알루미나의 산화물층을 형성시켜 알루미늄 표면의 경도, 내식성, 내마모성, 전기적 절연성 등의 기능적인 특성을 향상시키기 위한 방법일 수 있다. 또한, 양극산화 피막 처리 후 색을 부여하는 과정이 포함되는 것이 상기 착색 아노다이징일 수 있으며, 전처리 조건이나 합금성분에 따라 광택, 반광택 또는 무광택의 외관을 부여하는 것이 상기 피막 코팅일 수 있다.
또한, 상기 베이스 제품은, 스테인리스 소재일 수 있고, 상기 세라믹 코팅층 형성 방법(S100)을 이용하여 코팅함으로써 소수성 부여를 통한 내광성, 내식성, 내오염성 향상 등의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 베이스 제품은, 구리 소재일 수 있고, 상기 세라믹 코팅층 형성 방법(S100)을 이용하여 코팅함으로써 소수성 부여를 통한 내광성, 내식성, 내오염성 향상 등의 효과를 통해 부식을 예방할 수 있다.
상기 코팅 단계는, 스프레이 또는 침지 방식 중 적어도 하나의 방식으로 코팅할 수 있다.
상기 코팅액은, 폴리실라잔 고형분 함량이 5 내지 20wt%일 수 있다. 종래의 세라믹 코팅액은 일반적으로 40wt% 정도의 비교적 높은 고형분 함량을 가지기 때문에 침지 방식의 코팅에 어려움이 있어 스프레이 방식의 코팅을 이용한다. 그러나, 본 발명의 세라믹 코팅층 형성 방법(S100)은 비교적 낮은 고형분 함량을 가진 코팅액을 사용하기 때문에 침지 방식의 코팅이 가능한 효과가 있다.
또한, 침지 방식의 코팅을 사용하는 경우에는 초음파를 추가하여 상기 베이스 제품 내부로 코팅액을 깊이 침투 시킬 수 있으며, 스프레이 또는 침지 방식 외에 상기 베이스 제품의 표면에 코팅액을 문질러 얇게 코팅하는 방식도 가능할 수 있다.
도 4는 알루미늄 소재의 베이스 제품에 세라믹 코팅층의 두께를 두껍게 형성하였을 때 제품 표면을 나타낸 이미지이고, 도 5는 컬러 아노다이징 처리된 베이스 제품에 세라믹 코팅층의 두께를 두껍게 형성하였을 때 제품 표면을 나타낸 이미지이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 베이스 제품의 소재가 알루미늄일 경우에는 상기 고형분 함량이 5 내지 15wt%인 것이 적절하다.
이때, 상기 고형분 함량이 5wt%인 코팅액을 사용하여 상기 코팅 단계(S120)를 진행 하게 되면 착색 아노다이징 처리된 제품에 최적의 효과를 나타낸다. 착색 아노다이징은 색을 부여하기 위한 공정으로, 제품 사용 시에 변색이 일어나지 않는 것이 중요하다. 이때, 폴리실라잔 고형분 함량이 5wt%인 코팅액을 사용한 본 발명의 세라믹 코팅층 형성 방법(S100)을 통해 코팅하면 색상 변화를 예방에 있어서 최적의 효과를 얻을 수 있다. 상기 세라믹 코팅층의 두께가 두껍게 형성되었을 경우 도 5에 나타난 것과 같이 제품 사용 시 색상 변화가 발생할 수 있다.
또한, 상기 고형분 함량이 5wt%인 코팅액을 사용하여 상기 코팅 단계(S120)를 진행 하게 되면 아주 얇은 코팅이 이루어 지기 때문에 코팅 목적에 따라서 상기 고형분 함량을15wt% 까지 조절할 수 있다. 상기 고형분 함량이 15wt%인 코팅액을 사용하여도 내구성을 갖춘 적절한 코팅이 이루어지지만 15wt% 이상으로 상기 고형분 함량을 증가시킬 경우 균열 발생 가능성이 증가할 수 있다. 이러한 균열은 도 4를 통해 확인할 수 있다.
따라서, 상기 베이스 제품의 소재가 알루미늄일 경우에는 내구성 향상과 색상 변화 방지에 있어 최적의 효과를 얻기 위해 목적에 따라 상기 고형분 함량을 5 내지 15wt%의 범위에서 조절하여 사용 가능하다.
상기 베이스 제품의 소재가 스테인리스일 경우에는 상기 고형분 함량이 10 내지 20wt%인 것이 적절하다. 상기 고형분 함량이 5wt%인 코팅액으로 코팅 하게 되면 스테인리스 소재에는 너무 얇은 코팅이 이루어지기 때문에 내구성면에서 적절하지 않다. 또한, 상기 고형분 함량이 20wt%를 초과하게 되면 균열 발생 가능성이 높아지기 때문에 스테인리스 소재의 제품은 목적에 따라 10 내지 20wt%의 범위에서 상기 고형분 함량을 조절하여 사용하는 것이 내구성면에서 최적의 효과를 얻을 수 있다.
상기 베이크 단계(S130)는, 130도 내지 300도의 온도에서 30분 내지 2시간의 열처리를 통해 건조시키는 풀 베이크 단계(S132)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 베이스 제품의 소재 및 표면처리 조건에 따라서 베이크 온도는 달라질 수 있으며, 일반적으로 베이크 온도는 250도 이상을 사용하지만, 촉매를 추가하여 130도 까지 온도를 낮추는 것이 가능하다.
상기 코팅 단계(S120)에서 사용되는 상기 코팅액에 포함되는 폴리실라잔은 열처리 시에 주변의 산소 또는 수분과 쉽게 반응하여 열분해 혹은 가수분해에 의하여 유리와 유사한 특성을 가지는 SiO2로 전환되는데, 230도 이상의 열처리를 할 경우에 알루미늄과 SiO2는 열팽창계수의 차이로 인한 균열 발생의 위험성이 있다. 따라서, 상기 베이스 제품이 알루미늄 소재일 경우에 상기 풀 베이크 단계(S132)에서의 열처리 온도는 130도 내지 230도의 온도가 적절하다.
또한, 상기 베이스 제품이 스테인리스 소재일 경우에는 130도 내지 300도의 온도가 적절하다.
상기 풀 베이크 단계(132)에서 열처리 온도가 130도인 경우는 공정 상 편의를 위하여 열처리 시에 촉매를 첨가함으로써 온도를 낮춘 경우이다.
황산 경질 아노다이징의 경우, 두께에 따라 100도의 열처리 온도에서도 균열 발생이 가능하며, 장비의 부품과 같이 고온의 환경에서 사용하는 경우가 아니라면 풀 베이크 단계(132)를 생략하고 사용 가능할 수 있다. 이때, 촉매를 추가할 경우에 열처리 온도를 100도 까지 낮출 수 있으나 용액 안정성이 저하되어 용액 사용 기간이 줄어드는 문제점이 존재한다.
상기 베이크 단계(S130)는, 80도 내지 100도의 온도에서 30분 이내의 열처리를 통해 건조 시키는 프리 베이크 단계(S131)를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 프리 베이크 단계(S131)는 필수적인 공정은 아니며, 상기 코팅 단계(S120) 이후에 용매를 날려주는 역할의 단계로, 상기 프리 베이크 단계(S131)를 거치면 더욱 균일한 피막을 얻을 수 있는 효과가 있지만 자연건조로 대체 가능할 수 있다.
또한, 상기 풀 베이크 단계(132)를 생략하고 상기 프리 베이크 단계(S131)를 진행하는 경우에는 열처리 시간이 최대 2시간까지 증가할 수 있다.
또한, 상기 세라믹 코팅층 형성 방법(S100)에 의해서 형성된 세라믹 코팅층(100)이 제공될 수 있으며, 상기 세라믹 코팅층(100)은 0 내지 10의 두께를 가지는 박막일 수 있다.
종래의 코팅액은 일반적으로 고형분 함량이 40wt%로 높게 형성되어 20 내지 40의 두께를 가지는 후막 세라믹 코팅이 주로 이루어진다.
일반적으로 알루미늄 소재의 제품을 아노다이징 처리 하게 되면 수 내지 수백 nm의 미세 기공이 발생한다. 이때, 이러한 미세 기공을 실링을 통해 막아야 내구성을 확보 가능하다. 그러나, 종래의 코팅액은 비교적 두껍게 코팅이 되므로 실링 용도로 사용할 경우에 아노다이징 고유의 색을 잃어버리는 단점이 존재한다.
본 발명의 세라믹 코팅층 형성 방법(S100)에 의해서 형성된 상기 세라믹 코팅층(100)은 0 내지 10의 두께를 가지는 박막으로 형성되므로 아노다이징 고유의 색을 유지하면서도, 상기 코팅 단계(S120)에서 사용되는 코팅액이 30nm의 미세 기공에도 침투 가능할 정도로 흐름성이 좋고 작은 크기로 이루어져 있기 때문에 미세 기공의 실링이 가능하여 아노다이징 후 별도의 실링 공정을 거치지 않아도 내구성의 보완이 가능한 효과가 존재한다.
이때, 아노다이징 후 다공성 구조로 인해 상기 세라믹 코팅층(100)과의 밀착력이 상승하여 일반 도장층 위에 세라믹 코팅 시 쉽게 떨어지는 단점을 보완할 수 있다.
상기 세라믹 코팅층(100)은 0 내지 10의 두께를 가질 수 있으나, 상기한 효과를 얻기 위해서 가장 적절한 두께는 0 내지 5의 두께일 수 있다.
또한, 아노다이징 후 실링 공정에서 널리 이용되는 종래의 실링제는 Ni와 같은 유해화학물질이 포함되어 있다는 문제점이 있지만, 상기 세라믹 코팅층 형성 방법(S100)은 유해화학물질을 사용하지 않으며, 친환경적이라는 장점이 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 코팅층 형성 방법(S100)을 이용하여 코팅 후 베이스 제품의 표면이 소수성을 가지는 것을 나타낸 이미지이다.
도 3을 참조하면, (A)는 아노다이징 처리된 알루미늄 제품에 상기 세라믹 코팅층 형성 방법(S100)을 이용하여 상기 코팅층(100)을 형성하기 전의 모습으로, 물방울을 떨어트린 결과 친수성을 나타내고 있다. (B)는 아노다이징 처리된 알루미늄 제품에 상기 세라믹 코팅층 형성 방법(S100)을 이용하여 상기 코팅층(100)을 형성한 제품의 모습으로, 표면에 물방울을 떨어트린 결과 소수성을 나타내는 것을 알 수 있다. 이를 통해 일반적으로 기존의 실링제를 이용하여 실링된 제품이 친수성을 가지는 것과 다르게, 상기 세라믹 코팅층 형성 방법(S100)에 의해서 형성된 상기 세라믹 코팅층(100)은 소수성을 가지는 것을 확인할 수 있으며, 이에 따라 상기 베이스 제품의 내식성과 내오염성이 크게 향상되는 효과가 있다.
또한, 상기 세라믹 코팅층(100)을 포함하는 주방용품, 상기 세라믹 코팅층(100)을 포함하는 가전제품, 상기 세라믹 코팅층(100)을 포함하는 생활소품이 제공될 수 있다.
이때, 상기 주방용품은 냄비, 칼, 믹싱볼, 전기포트, 베이킹 도구, 주방기구, 주방기기, 각종 주방도구를 지칭하며, 반드시 이에 한정되지는 않는다.
또한, 상기 가전제품은 인덕션, 냉장고 외장재, 텔레비전을 지칭하고, 상기 생활소품은 키보드 키캡, 안경, LED 전등, 핸드폰 액세서리를 지칭하며, 반드시 이에 한정되지는 않는다.
또한, 상기 세라믹 코팅층(100)을 포함하는 자동차 표면이 제공될 수 있다.
자동차 등에 널리 사용되고 있는 종래의 유리막 코팅은 대다수 SiO2만을 이용중인데, 이런 경우에는 내구성이 약한 단점이 존재한다.
또한, 상기 세라믹 코팅층(100)을 포함하는 반도체 부품이 제공될 수 있는데, 기존의 아노다이징 및 실링에 사용하는 휘발성 유·무기 아웃개스(outgas) 발생을 완화 시키기 위한 목적으로 상기 아노다이징 후 상기 세라믹 코팅층 형성 방법(S100)에 의해서 세라믹 코팅층(100)을 형성할 수 있다. 일반적으로 아노다이징 후 표면에 남은 잔류 이온 성분이 대기 중의 수분과 반응하여 작은 결정을 형성하게 되는데, 구름이 낀 형태와 같은 헤이즈로 보여 반도체 공정에서 불량을 야기한다. 이때, 상기 세라믹 코팅층 형성 방법(S100)을 이용한 세라믹 실링을 적용하면, 소수성 특성으로 수분과 반응이 적고 세라믹 자체가 안정적인 물질로 다른 물질과 반응 하지 않기 때문에 아노다이징·PEO 코팅 표면의 SO4 및 유기산 이온과 같은 유·무기 아웃개스(outgas)의 발생을 완화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 종래의 세라믹 코팅 기술과 관련하여, ZrO2 파우더를 이용하여 열과 압력을 가하여 코팅하는 방법, TiO2를 이용한 Sol-Gel 방법 등이 있는데, 이런 경우에는 밀착력이 떨어지고, 균열이 발생하는 단점이 존재한다. 또한, 밀착력 향상을 위해 실란계 접착제를 사용하는 경우가 많지만 본 발명의 세라믹 코팅층 형성 방법(S100)을 이용하면 별도의 접착제가 필요하지 않고, 밀착력이 우수하다. 종래의 세라믹 코팅 기술로 형성되는 코팅층은 제품을 사용하다 보면 상기한 바와 같이 밀착력 부족으로 인해 외부의 충격 또는 다양한 원인에 의해서 코팅이 벗겨지는 등의 단점이 존재한다. 그러나, 상기 세라믹 코팅층 형성 방법(S100)에 의해서 형성된 상기 세라믹 코팅층(100)은 밀착력이 우수하므로 사용 시 코팅이 벗겨지지 않는 장점이 있다.
정리하면, 아노다이징 처리한 알루미늄 제품에 본 발명의 세라믹 코팅층 형성 방법(S100)을 이용하여 0 내지 10의 두께를 가지는 박막으로 형성되는 상기 세라믹 코팅층(100)을 형성함으로써, 표면이 소수성을 가지도록 하여 아노다이징 후 별도의 실링 공정 없이도 색상 변화가 일어나지 않고, 내구성 향상과 동시에 내광성, 내식성, 내오염성 등의 기능이 향상되는 효과가 존재한다. 또한, 스테인리스 또는 구리 소재인 제품에 상기 세라믹 코팅층 형성 방법(S100)을 이용하여 코팅하는 경우에도 내식성, 내부식성, 내오염성 등의 기능이 향상되는 효과가 있다. 이와 함께, 유리의 내오염 향상 코팅으로도 적용이 가능한 특징이 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 세라믹 코팅층
S100: 세라믹 코팅층 형성 방법
S110: 제품 준비 단계
S120: 코팅 단계
S130: 베이크 단계
S131: 프리 베이크 단계
S132: 풀 베이크 단계
S100: 세라믹 코팅층 형성 방법
S110: 제품 준비 단계
S120: 코팅 단계
S130: 베이크 단계
S131: 프리 베이크 단계
S132: 풀 베이크 단계
Claims (14)
- 금속 또는 비금속 소재의 표면에 적용 가능한 세라믹 코팅층 형성 방법에 있어서,
상기 세라믹 코팅층 형성 방법은,
금속 또는 비금속 소재의 베이스 제품을 준비하는 제품 준비 단계;
상기 베이스 제품의 표면에 폴리실라잔을 포함하는 코팅액을 도포하여 코팅하는 코팅 단계; 및
상기 코팅 단계에서 코팅된 상기 베이스 제품을 설정된 조건에서 열처리하는 베이크 단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는,
세라믹 코팅층 형성 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 베이스 제품은,
경질, 착색, 피막 코팅 중 적어도 하나의 방법으로 아노다이징 표면처리된 알루미늄 소재인 것을 특징으로 하는,
세라믹 코팅층 형성 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 코팅 단계는,
스프레이 또는 침지 방식 중 적어도 하나의 방식으로 코팅하는 것을 특징으로 하는,
세라믹 코팅층 형성 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 코팅액은,
폴리실라잔 고형분 함량이 5 내지 20wt%인 것을 특징으로 하는,
세라믹 코팅층 형성 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 베이크 단계는,
130도 내지 300도의 온도에서 30분 내지 2시간의 열처리를 통해 건조 시키는 풀 베이크 단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는,
세라믹 코팅층 형성 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 베이크 단계는,
80도 내지 100도의 온도에서 30분 이내의 열처리를 통해 건조 시키는 프리 베이크 단계;를
더 포함하는 것을 특징으로 하는,
세라믹 코팅층 형성 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 베이스 제품은,
스테인리스 소재인 것을 특징으로 하는,
세라믹 코팅층 형성 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 베이스 제품은,
구리 소재인 것을 특징으로 하는,
세라믹 코팅층 형성 방법.
- 제1항 내지 제8항의 세라믹 코팅층 형성 방법에 의해서 형성된 세라믹 코팅층.
- 제 9항에 있어서,
상기 코팅층은,
0 내지 10의 두께를 가지는 박막인 것을 특징으로 하는,
세라믹 코팅층.
- 청구항 제 9항의 세라믹 코팅층을 포함하는 주방용품.
- 청구항 제 9항의 세라믹 코팅층을 포함하는 가전제품.
- 청구항 제 9항의 세라믹 코팅층을 포함하는 생활소품.
- 청구항 제 9항의 세라믹 코팅층을 포함하는 반도체 부품.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020220116023A KR20240037476A (ko) | 2022-09-15 | 2022-09-15 | 세라믹 코팅층 형성 방법 및 이를 이용하여 형성된 세라믹 코팅층 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220116023A KR20240037476A (ko) | 2022-09-15 | 2022-09-15 | 세라믹 코팅층 형성 방법 및 이를 이용하여 형성된 세라믹 코팅층 |
Publications (1)
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ID=90481012
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| KR1020220116023A KR20240037476A (ko) | 2022-09-15 | 2022-09-15 | 세라믹 코팅층 형성 방법 및 이를 이용하여 형성된 세라믹 코팅층 |
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| KR (1) | KR20240037476A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102031902B1 (ko) | 2018-10-24 | 2019-10-15 | 한국생산기술연구원 | 세라믹 코팅이 적용된 유도가열용 주방용기 및 이의 제작방법 |
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2022
- 2022-09-15 KR KR1020220116023A patent/KR20240037476A/ko unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102031902B1 (ko) | 2018-10-24 | 2019-10-15 | 한국생산기술연구원 | 세라믹 코팅이 적용된 유도가열용 주방용기 및 이의 제작방법 |
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