WO2019117498A1 - 법랑 코팅층이 형성된 세라믹 코팅 가열조리기구 - Google Patents

법랑 코팅층이 형성된 세라믹 코팅 가열조리기구 Download PDF

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enamel coating
enamel
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Inventor
박현관
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(주)삼광기업
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J36/00—Parts, details or accessories of cooking-vessels
    • A47J36/02—Selection of specific materials, e.g. heavy bottoms with copper inlay or with insulating inlay
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2207/00—Compositions specially applicable for the manufacture of vitreous enamels
    • C03C2207/02—Compositions specially applicable for the manufacture of vitreous enamels containing ingredients for securing a good bond between the vitrified enamel and the metal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S220/00—Receptacles
    • Y10S220/912—Cookware, i.e. pots and pans

Definitions

  • the present invention relates to a heating cooking apparatus in which an enamel coating layer is formed on a heating cooking apparatus made of iron material and a ceramic coating layer is formed on the outer surface thereof.
  • Heating cookware such as a rice cooker (electric or non-electric rice cooker and its inner pot, etc.), a frying pan, a pot, a gas oven range or a microwave cooking cavity assembly, It uses aluminum or stainless steel materials, which are expensive materials instead of materials.
  • the IH function of IH (Induction Heating) cooker is excellent so that the cooking and cooking time can be shortened, and the strength, workability, low price and reusability
  • the most important reason for not producing the heating cookware using the iron material is that the iron material is oxidized when it is left in the air, and in particular, when the heat is applied as in the case of the heating cooker, it is oxidized more severely and is rusted due to the corrosiveness.
  • an enamel coating layer is formed and used.
  • the taste of the object to be cooked (for example, in the case of a rice cooker) is improved by the far-infrared ray radiation function, Can also be lengthened.
  • aluminum alone, stainless steel alone, or aluminum and stainless steel are used in combination, because the enamel coating usually does not have an anti-stick function, There is a lot of complaints, and improvement is urgently required.
  • Korean Utility Model Registration No. 20-0202236 (enamel container having a Teflon coating layer) is used in a conventional container having an enamel layer formed on the entire main surface of the body Which is produced by forming a polytetrafluoroethylene (PTFE) coating layer on one side surface of a container, and has proposed an enamel reburned container having a polytetrafluoroethylene coating layer, Korean Patent Registration No.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • enamel coated heating cookware forms a nystick coating layer of polytetrafluoroethylene resin, but recently, PFOA (Perfluorooctanoic acid), which is a catalyst used in the process of making a fluororesin such as polytetrafluoroethylene,
  • PFOA Perfluorooctanoic acid
  • the active agent is found to be a health threat to women of childbearing age and pregnant women, and the polytetrafluoroethylene coating material is decomposed even when heated to only 260 ° C, There is a possibility that problems may occur that the food is pressed on the cooking surface when using a heating cooker or when using a heating cooker at a high temperature.
  • the present invention is characterized in that an enamel coating layer is formed on a heating cookware of a ferrous material and a ceramic coating layer is formed on the outer surface of the enamel coating layer to improve the IH function by using the iron material and the effect of shortening cooking time and cooking time, , Workability, cost reduction and re-use effect due to low price, improvement of far-infrared ray radiation function by using enamel coating layer and improvement of taste of cooked object (for example, taste of rice cooker) and storage period And the stick characteristics can be improved while realizing the effect.
  • An enamel coating layer (20, 20 ') is formed on a main body (10) of a heating cooking appliance including a main body (10) of iron material.
  • the ceramic coating layer (30, 30 ') are formed on the ceramic coating-heating cooker.
  • the enamel coating layers 20 and 20 ' may be any of generally known enamel coating layers.
  • the enamel coating layers 20 and 20' may include 16 to 42 wt% of silica, 10 to 29 wt% of feldspar, 20 to 27 wt% 70 to 80% by weight of a mixture consisting of 11 to 15% by weight of soda ash, 3 to 7% by weight of fluorite, 3.3 to 4.9% by weight of sodium acetate, 0.3 to 0.5% by weight of nickel oxide and 0.4 to 0.6% by weight of cobalt oxide, % ≪ / RTI > of an enamel coating layer may be applied.
  • the ceramic coating layer 30, 30 ' is an inorganic ceramic coating layer containing water glass.
  • the ceramic coating layer 30 is formed by mixing 7 to 12 parts by weight of a functional filler, 3 to 10 parts by weight of water glass, 5 to 10 parts by weight of a melting point adjuster And 1 to 3 parts by weight of a pigment.
  • the inorganic binder is a mixture of 35 to 50 parts by weight of a silane compound, 20 to 25 parts by weight of silica sol mixed with 60 to 80% by weight of water with 20 to 40% by weight of powdery silicon oxide having a particle size of 0.2 to 1.0 ⁇ , 15-20 parts by weight of alumina sol mixed with 10-20% by weight of powdered aluminum oxide having a particle size of 1.0 mu m and 80-90% by weight of water and 10-20% by weight of powder zirconia having a particle size of 0.2-1.0 mu m with water 80 To 90% by weight of a zirconia sol mixed with 15 to 20 parts by weight of a zirconia sol.
  • the water glass is preferably used alone or in combination of two or more of lithium silicate, potassium silicate, sodium silicate, potassium silicate, zirconium silicate, magnesium silicate or titanium silicate.
  • the functional filler may be at least one selected from the group consisting of potassium titanate, alumina or natural minerals such as tourmaline, loess, sericite, amethyst, ore ore, bamboo, quartz, quartz, obsidian,
  • the above-mentioned melting point adjusting agent is preferably used alone or in combination with feldspar or mica.
  • the silane compound may be at least one selected from the group consisting of methyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltriethoxysilane, Propyltriethoxysilane, phenyltriethoxysilane, vinyltriethoxysilane, trifluoropropyltrimethoxysilane, tridecafluorooctyltrimethoxysilane, tetraethoxysilane, or heptadecafluorodecyltrimethoxy Silane, or a combination of two or more thereof.
  • the present invention is characterized in that an enamel coating layer is formed on a heating cookware of a ferrous material and a ceramic coating layer is formed on the outer surface of the enamel coating layer to improve the IH function by using the iron material and the effect of shortening cooking time and cooking time, , Workability, cost reduction and re-use effect due to low price, improvement of far-infrared ray radiation function by using enamel coating layer and improvement of taste of cooked object (for example, taste of rice cooker) and storage period The effect can be improved and the stick characteristic can be improved.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a ceramic coating heating cookware in which an enamel coating layer is formed according to the present invention
  • a ceramic-coated heating cooking apparatus having an enamel coating layer is a heating cooking apparatus including a main body 10 of iron material.
  • the main body 10 includes an enamel coating layer 20, 20 ' And ceramic coating layers 30 and 30 'are formed on the outside of the enamel coating layers 20 and 20'.
  • the enamel coating layer 20 or 20 ' is not limited to a specific composition but may be any known enamel coating layer.
  • 20 to 30% by weight of water may be applied to the enamel coating layer, which is generally used as a component and content range for coating the enamel, and a detailed description thereof will be omitted. That is, as described above, the enamel coating layers 20 and 20 'are not limited to the above-described composition, and all kinds of known enamel coating layers can be applied.
  • the ceramic coating layers 30 and 30 comprise 7 to 12 parts by weight of a functional filler, 3 to 10 parts by weight of water glass, 5 to 10 parts by weight of a melting point adjusting agent, and 1 to 3 parts by weight of a pigment, based on 100 parts by weight of the inorganic binder.
  • the inorganic binder is used for improving chemical properties such as mechanical properties such as durability and abrasion resistance of a coating film and corrosion resistance, and thermal conductivity, and the mixing amount of the inorganic binder is preferably 100 parts by weight. In particular, Including the various sols of different sizes (average particle size), thereby increasing their mixing density.
  • the inorganic binder is composed of 35 to 50 parts by weight of silane compound, 20 to 25 parts by weight of silica sol, 15 to 20 parts by weight of alumina sol and 15 to 20 parts by weight of zirconia sol.
  • the silane compound serves as a binder, and the mixing amount of the silane compound is preferably 40 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the inorganic binder. If the mixing amount of the silane mixture is out of the range defined above, there is a fear that the peeling phenomenon may occur due to the deterioration of the bonding force between the silane compound and the inorganic mixture.
  • the silane compound may be at least one selected from the group consisting of methyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltriethoxysilane, Propyltriethoxysilane, phenyltriethoxysilane, vinyltriethoxysilane, trifluoropropyltrimethoxysilane, tridecafluorooctyltrimethoxysilane, tetraethoxysilane, or heptadecafluorodecyltrimethoxy Silane may be used alone or in combination of two or more.
  • the amorphous silica fine particles form colloidal fine particles in water and are chemically bonded to the silane compound. It is preferable that 20 to 25 parts by weight of the amorphous silica fine particles are mixed with 100 parts by weight of the inorganic binder. When the mixing amount of the silica sol is out of the above range, the bonding force of the silane compound may be weakened and the physical properties may be deteriorated.
  • the silica sol is used by mixing 20 to 40% by weight of powdery silicon oxide (SiO2) having a particle size of 0.2 to 1.0 ⁇ with 60 to 80% by weight of water as a dispersion medium. If necessary, Can be adjusted.
  • SiO2 powdery silicon oxide
  • the alumina sol forms an excellent sintered density at a low temperature to enhance mechanical properties such as surface hardness, abrasion resistance, durability, and chemical properties such as alkali resistance and corrosion resistance of the coating film.
  • 100 parts by weight of the inorganic binder Is preferably 15 to 20 parts by weight.
  • the amount of the alumina sol is less than 15 parts by weight, the sintered density may decrease and the physical and chemical properties of the coating film may deteriorate.
  • the amount of the alumina sol is more than 20 parts by weight, the physical and chemical properties of the coating film may be improved, There is a fear that the surface of the coating film may be deformed by the improvement of the density.
  • the alumina sol is preferably used by mixing 10 to 20% by weight of powdered aluminum oxide (Al 2 O 3) having a particle size of 0.2 to 1.0 ⁇ m with 80 to 90% by weight of water as a dispersion medium. Can be adjusted.
  • Al 2 O 3 powdered aluminum oxide
  • the zirconia sol is resistant to a temperature change due to high strength and hardness during sintering and enhances physical properties such as heat resistance and corrosion resistance, and is preferably 15 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the inorganic binder.
  • the mixing amount of the zirconia sol is less than 15 parts by weight, the physical properties may be deteriorated due to the decrease in strength and hardness.
  • the mixing amount of the zirconia sol is more than 20 parts by weight, the physical properties such as strength and hardness can be improved. There is a risk of it becoming dangerous.
  • the zirconia sol is preferably used by mixing 10 to 20% by weight of powdered zirconia (ZrO 2) having a particle size of 0.2 to 1.0 ⁇ m with 80 to 90% by weight of water as a dispersion medium. Can be used.
  • ZrO 2 powdered zirconia
  • the functional filler plays a role of improving the physical and chemical properties of the coating film by preventing cracking of the coating film between the silane compound and the inorganic mixture and adjusting the viscosity thereof.
  • the mixing amount of the functional filler is 7 to 12 wt. It is desirable to be wife. If the mixing amount of the functional filler is less than 7 parts by weight, the gloss and adhesion of the coating film may be lowered. If the mixing amount exceeds 12 parts by weight, the surface of the coating film may be roughened.
  • the functional fillers used herein include one or more of potassium titanate and alumina or tourmaline, ocher, sericite, amethyst, ore, bamboo, quartz, quartz, obsidian, quartz, It is preferable to use the selected mixture, but not limited thereto, and various fillers well known in the art can be used.
  • the functional filler is advantageous in that it has a needle-shaped or plate-like shape and prevents cracking of the coating film between the binders or controls the viscosity of the coating agent.
  • the water glass is added in order to increase the durability of the metal and the bonding force between sols and is preferably used in combination of at least one of lithium silicate, potassium silicate, sodium silicate, potassium silicate, zirconium silicate, magnesium silicate or titanium silicate
  • the present invention is not limited thereto, and it is possible to use various kinds of water glass produced by various known methods without limitation to a specific manufacturing method or kind.
  • the content of the water glass is less than 3 parts by weight, the durability and the solubility improving effect may be insufficient. If the content is more than 10 parts by weight, there is a possibility that the state of the coating film and the storage stability are lowered.
  • the sol mixed solution and water glass are mixed in advance, and methanol is gradually added thereto while stirring (for example, methanol and water glass are mixed at a ratio of 1: 1 to 10 : 1 weight ratio).
  • the melting point adjusting agent functions to form a coating film at a lower temperature by lowering the melting state of the mixture when the coating film is formed by sintering the coating film.
  • the mixing amount of the melting point adjusting agent is preferably 5 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the inorganic binder Do. If the mixing amount of the melting point adjusting agent is less than 5 parts by weight, the sintering temperature may rise when the coating layer is formed. If the mixing amount exceeds 10 parts by weight, the coating layer may flow due to the insufficient mixing amount of other mixture. There is a fear that the density of the coating film may be lowered due to the occurrence of the film.
  • the melting point adjusting agent used herein is preferably used alone or in combination with feldspar or mica.
  • the present invention is not limited thereto and various known fillers and melting point adjusting agents can be used.
  • the ceramic coating layers 30 and 30 'according to the present invention use pigments for coloring, and the mixing amount of the pigments is preferably 1 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the inorganic binder.
  • the amount of the pigment to be used in the present invention is not limited to the range defined above depending on the color of the pigment, the demand of the consumer or the needs of the manufacturer, but may be appropriately adjusted according to the saturation, brightness, etc. of the pigment , And the kind of the pigment is not particularly limited, and it can be appropriately selected from ordinary pigments and used.
  • the ceramic coating layers 30 and 30 ' may be coated only on the food contact portion and may be coated as a whole.
  • the ceramic coating layers 30 and 30' It can be applied variably.
  • a ceramic coating layer 30 is formed on the outer surface of the upper enamel coating layer 20 after the enamel coating layers 20 and 20 'are formed on the upper and lower surfaces of the rice cooker composed of the iron material body 10, .
  • the enamel coating layers 20 and 20 'are made of a mixture of 16 wt% of silica, 29 wt% of feldspar, 27 wt% of borax, 15 wt% of soda ash, 7 wt% of fluorite, 4.9 wt% of sodium acetate, 0.6% by weight and 30% by weight of water were mixed and coated to a thickness of 100 ⁇ , followed by heating at a temperature of 850 ⁇ for 30 minutes.
  • the inorganic binder was prepared by mixing 50 parts by weight of methyltrimethoxysilane as a silane compound, 20 parts by weight of silica sol mixed with 60% by weight of water and 40% by weight of powdered silicon oxide having a particle size of 1.0 ⁇ , 15 parts by weight of alumina sol mixed with 10% by weight of powdered aluminum oxide and 90% by weight of water, and 15 parts by weight of zirconia sol mixed with 10% by weight of powder zirconia having a particle size of 1.0 ⁇ ⁇ and 90% by weight of water.
  • the ceramic coating layers 30 and 30 ' were prepared by mixing 12 parts by weight of alumina as a functional filler and 3 parts by weight of sodium silicate as water-based fillers with 100 parts by weight of an inorganic binder, slowly adding methanol thereto, And 3 parts by weight of pigment were mixed to prepare an inorganic ceramic coating agent having a thickness of 40 ⁇ .
  • the inorganic binder was prepared by mixing 35 parts by weight of ethyltrimethoxysilane as a silane compound, 25 parts by weight of silica sol mixed with 20% by weight of powdery silicon oxide having a particle size of 0.2 mu m and 80% by weight of water, 20 parts by weight of alumina sol mixed with 20% by weight of powdered aluminum oxide and 80 parts by weight of water and 20 parts by weight of zirconia sol mixed with 20% by weight of powder zirconia having a particle size of 0.2 ⁇ ⁇ and 80% by weight of water.
  • the enamel coating layers 20 and 20 'and the ceramic coating layers 30 and 30' were not formed in the same manner as in Example 1.
  • the test was conducted in accordance with the method of JIS K 5400 9.1, using a 5% NaCl solution at 35 ° C for 100 hours in a salt water spray test, and then the coating corrosion resistance of the coating layer of the heating cooker was tested.
  • the results are shown in Table 1 below .
  • An enamel coating layer (20, 20 ') is formed on a main body (10) of a heating cooking appliance including a main body (10) of iron material.
  • the ceramic coating layer (30, 30 ') are formed on the ceramic coating-heating cooker.
  • the enamel coating layers 20 and 20 ' may be any of generally known enamel coating layers.
  • the enamel coating layers 20 and 20' may include 16 to 42 wt% of silica, 10 to 29 wt% of feldspar, 20 to 27 wt% 70 to 80% by weight of a mixture consisting of 11 to 15% by weight of soda ash, 3 to 7% by weight of fluorite, 3.3 to 4.9% by weight of sodium acetate, 0.3 to 0.5% by weight of nickel oxide and 0.4 to 0.6% by weight of cobalt oxide, % ≪ / RTI > of an enamel coating layer may be applied.
  • the ceramic coating layer 30, 30 ' is an inorganic ceramic coating layer containing water glass.
  • the ceramic coating layer 30 is formed by mixing 7 to 12 parts by weight of a functional filler, 3 to 10 parts by weight of water glass, 5 to 10 parts by weight of a melting point adjuster And 1 to 3 parts by weight of a pigment.
  • the inorganic binder is a mixture of 35 to 50 parts by weight of a silane compound, 20 to 25 parts by weight of silica sol mixed with 60 to 80% by weight of water with 20 to 40% by weight of powdery silicon oxide having a particle size of 0.2 to 1.0 ⁇ , 15-20 parts by weight of alumina sol mixed with 10-20% by weight of powdered aluminum oxide having a particle size of 1.0 mu m and 80-90% by weight of water and 10-20% by weight of powder zirconia having a particle size of 0.2-1.0 mu m with water 80 To 90% by weight of a zirconia sol mixed with 15 to 20 parts by weight of a zirconia sol.
  • the water glass is preferably used alone or in combination of two or more of lithium silicate, potassium silicate, sodium silicate, potassium silicate, zirconium silicate, magnesium silicate or titanium silicate.
  • the functional filler may be at least one selected from the group consisting of potassium titanate, alumina or natural minerals such as tourmaline, loess, sericite, amethyst, ore ore, bamboo, quartz, quartz, obsidian,
  • the above-mentioned melting point adjusting agent is preferably used alone or in combination with feldspar or mica.
  • the silane compound may be at least one selected from the group consisting of methyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltriethoxysilane, Propyltriethoxysilane, phenyltriethoxysilane, vinyltriethoxysilane, trifluoropropyltrimethoxysilane, tridecafluorooctyltrimethoxysilane, tetraethoxysilane, or heptadecafluorodecyltrimethoxy Silane, or a combination of two or more thereof.
  • the present invention is characterized in that an enamel coating layer is formed on a heating cookware of a ferrous material and a ceramic coating layer is formed on the outer surface of the enamel coating layer to improve the IH function by using the iron material and the effect of shortening cooking time and cooking time, , Workability, cost reduction and re-use effect due to low price, improvement of far-infrared ray radiation function by using enamel coating layer and improvement of taste of cooked object (for example, taste of rice cooker) and storage period It is expected to be widely used in industry because it has an effect of improving the stick characteristic while implementing the effect.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Cookers (AREA)

Abstract

본 발명은 법랑 코팅층이 형성된 세라믹 코팅 가열조리기구에 관한 것으로 보다 구체적으로는 철 소재의 가열조리기구에 법랑 코팅층을 형성시키고 그 외면에 세라믹 코팅층을 형성시킴으로써, 철 소재를 사용함에 따른 IH 기능의 향상과 이에 따른 조리 및 취사시간의 단축효과, 그리고 조리기구의 강도, 작업성, 저렴한 가격으로 인한 원가절감 및 재사용이 가능한 효과와, 법랑 코팅층을 사용함에 따른 원적외선 방사 기능의 구현 및 이에 따른 조리대상의 맛(예를 들어, 밥솥의 경우 밥맛)과 보관기간의 향상효과를 구현하면서도 난스틱 특성을 향상시킬 수 있도록 하는, 법랑 코팅층이 형성된 세라믹 코팅 가열조리기구에 관한 것이다.

Description

법랑 코팅층이 형성된 세라믹 코팅 가열조리기구
본 발명은 철 소재의 가열조리기구에 법랑 코팅층을 형성시키고 그 외면에 세라믹 코팅층을 형성시킨 가열조리기구에 관한 것이다.
일반적으로 사용되고 있는 고온의 열을 전달받는 밥솥(전기식 또는 비전기식 밥솥 및 그 내솥 등등), 프라이팬, 냄비, 가스오븐레인지 또는 전자레인지의 캐비티 어셈블리와 같은 가열조리기구의 소재는 가격이 싼 소재인 철 소재 대신 가격이 비싼 소재인 알루미늄이나 스테인리스 소재를 사용하고 있다.
예를 들어, 밥솥의 경우 알루미늄 단독, 스테인레스 단독 또는 알루미늄과 스테인레스를 병용하여 사용하고 있다.
한편, 철 소재를 사용할 경우 IH(Induction Heating) 조리기의 이용 시, IH 기능이 우수하여 조리 및 취사시간이 단축될 수 있을 뿐만 아니라, 강도, 작업성, 저렴한 가격 및 재사용이 가능한 효과 등이 있음에도 불구하고 철 소재를 이용한 가열조리기구를 생산하지 않는 가장 큰 이유는 철 소재를 공기 중에 방치할 경우 산화되며, 특히 가열조리기구와 같이 열을 가할 경우에는 더욱 심하게 산화되어 녹이 심하게 발생하는 부식성 때문이다.
따라서, 통상 철 소재의 경우 법랑 코팅층을 형성시켜 사용을 하며, 법랑 코팅층을 형성시킬 경우 원적외선 방사 기능에 의해 조리대상의 맛(예를 들어, 밥솥의 경우 밥맛)이 좋아지고 또한 조리대상의 보관기간도 길어질 수 있다. 하지만 이러한 효과에도 불구하고 여전히 알루미늄 단독, 스테인레스 단독 또는 알루미늄과 스테인레스를 병용하여 사용하고 있는데, 그 이유는 통상적으로 법랑 코팅의 경우에는 난스틱기능이 없어 조리시 음식물이 눌러 붙는 문제가 발생하여 소비자의 불만이 많은 상황이라 개선이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
상기와 같이 본체가 철 소재인 가열조리기구의 문제점들을 개선하기 위한 방안으로 대한민국 등록실용신안공보 제20-0202236호(테프론 코팅층을 갖는 법랑 용기)에서는 몸체의 전체 주면에 법랑층이 형성된 통상의 용기에 있어서, 용기의 일측면에 폴리테트라플루오르에틸렌(Polytetrafluoroethylene, PTFE) 코팅층을 형성하여 제조되는, 폴리테트라플루오르에틸렌 코팅층을 갖는 법랑재 주방용기를 제안하였으며, 대한민국 등록특허공보 제10-0394045호(외면법랑 및 내면 테프론 코팅이 된 주방용기)에서는 본체가 철재 또는 알루미늄재인 주방용기의 내,외면에 코팅처리를 하여 사용하는 주방용기에 있어서, 상기 주방용기의 외면에는 법랑이 코팅되어 열풍건조되며, 상기 주방용기의 내면에는 전역에 걸쳐 미세 요홈을 내고 여기에 금속입자를 도포하는 용사처리 한 후 다중으로 폴리테트라플루오르에틸렌을 코팅시켜서 열풍 건조하여 제조한 주방용기를 제안하였다.
즉, 일반적으로 법랑 코팅된 가열조리기구는 폴리테트라플루오르에틸렌 수지의 난스틱 코팅층을 형성시키고 있지만, 최근에는 폴리테트라플루오르에틸렌과 같은 불소수지를 만드는 과정에서 사용하는 촉매인 PFOA(Perfluorooctanioc acid)란 계면활성제가 임신 가능 연령대인 임신부나 어린 소녀들에게 건강상 위협이 될 수 있다고 미국 환경청 내부 보고서에서 밝혀졌으며, 또한 폴리테트라플루오르에틸렌 코팅물질은 260℃까지만 가열하여도 폴리테트라플루오르에틸렌 코팅층이 분해되므로 장기간 가열조리기구를 사용하거나 또는 고온에서 가열조리기구를 사용할 경우 음식물이 조리면에 눌러붙는 문제점들이 발생할 우려가 있다.
본 발명은 철 소재의 가열조리기구에 법랑 코팅층을 형성시키고 그 외면에 세라믹 코팅층을 형성시킴으로써, 철 소재를 사용함에 따른 IH 기능의 향상과 이에 따른 조리 및 취사시간의 단축효과, 그리고 조리기구의 강도, 작업성, 저렴한 가격으로 인한 원가절감 및 재사용이 가능한 효과와, 법랑 코팅층을 사용함에 따른 원적외선 방사 기능의 구현 및 이에 따른 조리대상의 맛(예를 들어, 밥솥의 경우 밥맛)과 보관기간의 향상효과를 구현하면서도 난스틱 특성을 향상시킬 수 있도록 함을 과제로 한다.
본 발명은 철 소재의 본체(10)를 포함하는 가열조리기구에 있어서, 본체(10)에 법랑 코팅층(20, 20')이 형성되며, 상기 법랑 코팅층(20, 20')의 외부에 세라믹 코팅층(30, 30')이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는, 법랑 코팅층이 형성된 세라믹 코팅 가열조리기구를 기술적 해결방법으로 한다.
여기서 상기 법랑 코팅층(20, 20')은, 일반적으로 공지된 모든 종류의 법랑 코팅층을 적용할 수 있으나, 일 예로 규석 16 ~ 42 중량%, 장석 10 ~ 29 중량%, 붕사 20 ~ 27 중량%, 소다회 11 ~ 15 중량%, 형석 3 ~ 7 중량%, 초산소다 3.3 ~ 4.9 중량%, 산화니켈 0.3 ~ 0.5 중량% 및 산화코발트 0.4 ~ 0.6 중량%로 이루어진 혼합물 70 ~ 80 중량%와 물 20 ~ 30 중량%로 이루어지는 법랑 코팅층을 적용할 수도 있다.
또한 상기 세라믹 코팅층(30, 30')은, 물유리가 포함된 무기질 세라믹 코팅층으로써, 무기질 결합제 100 중량부에 대하여, 기능성 충진제 7 ~ 12 중량부, 물유리 3 ~ 10 중량부, 융점조절제 5 ~ 10 중량부 및 안료 1 ~ 3 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고 상기 무기질 결합제는, 실란 화합물 35 ~ 50 중량부와, 0.2 ~ 1.0㎛ 입자크기의 분말 산화규소 20 ~ 40 중량%에 물 60 ~ 80중량%를 혼합한 실리카 졸 20~25 중량부와, 0.2 ~ 1.0㎛ 입자크기의 분말 산화알루미늄 10 ~ 20 중량%에 물 80 ~ 90 중량%를 혼합한 알루미나 졸 15 ~ 20 중량부 및, 0.2 ~ 1.0㎛ 입자크기의 분말 지르코니아 10 ~ 20중량%에 물 80 ~ 90 중량%를 혼합한 지르코니아 졸 15~20 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한 상기 물유리는, 리튬실리케이트, 칼륨실리케이트, 소듐실리케이트, 포타슘실리케이트, 지르코늄실리케이트, 마그네슘실리케이트 또는 티타늄 실리케이트 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용하는 것이 바람직하다.
아울러 상기 기능성 충진제는, 티탄산칼륨, 알루미나 또는 천연광물인 토르말린, 황토, 견운모, 자수정, 생광석, 죽탄, 의왕석, 귀양석, 흑요석, 맥반석, 광명석, 용암, 귀신석 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용하고, 상기 융점조절제는, 장석 또는 운모 중에서 단독 또는 병용하여 사용하는 것이 바람직하다.
또한 상기 실란 화합물은, 메틸트리메톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 노르말프로필트리메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 노르말프로필트리에톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 트리플루오로프로필트리메톡시실란, 트리데카플루오로옥틸트리메톡시실란, 테트라에톡시실란 또는 헵타데카플루오로데실트리메톡시실란 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명은 철 소재의 가열조리기구에 법랑 코팅층을 형성시키고 그 외면에 세라믹 코팅층을 형성시킴으로써, 철 소재를 사용함에 따른 IH 기능의 향상과 이에 따른 조리 및 취사시간의 단축효과, 그리고 조리기구의 강도, 작업성, 저렴한 가격으로 인한 원가절감 및 재사용이 가능한 효과와, 법랑 코팅층을 사용함에 따른 원적외선 방사 기능의 구현 및 이에 따른 조리대상의 맛(예를 들어, 밥솥의 경우 밥맛)과 보관기간의 향상효과를 구현하면서도 난스틱 특성을 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 법랑 코팅층이 형성된 세라믹 코팅 가열조리기구를 나타낸 단면도
<부호의 설명>
10 : 철 소재의 본체
20, 20' : 법랑 코팅층
30, 30' : 세라믹 코팅층
이하, 본 발명에 따른 법랑 코팅층이 형성된 세라믹 코팅 가열조리기구를 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 법랑 코팅층이 형성된 세라믹 코팅 가열조리기구는 도 1에 도시된 바와 같이, 철 소재의 본체(10)를 포함하는 가열조리기구에 있어서, 본체(10)에 법랑 코팅층(20, 20')이 형성되며, 상기 법랑 코팅층(20, 20')의 외부에 세라믹 코팅층(30, 30')이 형성되어 이루어진다.
상기 법랑 코팅층(20, 20')은 특정 조성에 한정하지 않고, 일반적으로 공지된 모든 종류의 법랑 코팅층을 적용할 수 있으나, 일 예로 규석 16 ~ 42 중량%, 장석 10 ~ 29 중량%, 붕사 20 ~ 27 중량%, 소다회 11 ~ 15 중량%, 형석 3 ~ 7 중량%, 초산소다 3.3 ~ 4.9 중량%, 산화니켈 0.3 ~ 0.5 중량% 및 산화코발트 0.4 ~ 0.6 중량%로 이루어진 혼합물 70 ~ 80 중량%와 물 20 ~ 30 중량%로 이루어지는 법랑 코팅층을 적용할 수도 있으며, 이는 통상적으로 법랑의 코팅시 사용하는 성분 및 함량 범위로써 그 상세한 설명은 생략한다. 즉, 상기 법랑 코팅층(20, 20')은 상술한 바와 같이, 상기 조성에 한정하지 않고 이미 공지된 모든 종류의 법랑 코팅층을 적용할 수 있다.
상기 세라믹 코팅층(30, 30')은, 무기질 결합제 100 중량부에 대하여, 기능성 충진제 7 ~ 12 중량부, 물유리 3 ~ 10 중량부, 융점조절제 5 ~ 10 중량부 및 안료 1 ~ 3 중량부로 이루어진다.
상기 무기질 결합제는 코팅막의 내구성, 내마모성과 같은 기계적 물성과 내식성과 같은 화학적 물성 및 열전도율을 향상시키기 위한 것으로서, 무기질 결합제의 혼합량은 100 중량부인 것이 바람직하며, 특히, 본 발명에서 사용되는 무기질 결합제는 입자크기(평균 입경)가 각기 다른 다양한 졸을 포함하여 그 혼합 조밀도를 증대시킨다.
구체적으로, 상기 무기질 결합제는 실란 화합물 35 ~ 50 중량부, 실리카 졸 20 ~ 25중량부, 알루미나 졸 15 ~ 20 중량부 및 지르코니아 졸 15 ~ 20 중량부로 이루어진다.
상기에서 실란 화합물은 바인더(binder) 역할을 하는 것으로서, 실란 화합물의 혼합량은 무기질 결합제 100 중량부에 대하여 40 ~ 50 중량부인 것이 바람직하다. 실란 혼합물의 혼합량이 상기에서 한정한 범위를 벗어날 경우 실란 화합물과 무기질 혼합물의 결합력의 저하로 고열에서 박리현상이 일어날 우려가 있다.
그리고, 상기 실란 화합물은 메틸트리메톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 노르말프로필트리메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 노르말프로필트리에톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 트리플루오로프로필트리메톡시실란, 트리데카플루오로옥틸트리메톡시실란, 테트라에톡시실란 또는 헵타데카플루오로데실트리메톡시실란 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용할 수 있다.
상기에서 실리카 졸은 무정질 실리카 미립자가 수중에서 콜로이드 미립자를 형성하여 실란 화합물과 화학반응으로 결합되는 것으로서, 무기질 결합제 100 중량부에 대하여 20 ~ 25 중량부가 혼합되는 것이 바람직하다. 실리카 졸의 혼합량이 상기 범위를 벗어날 경우에는 실란 화합물의 결합력의 약화로 물성이 저하될 우려가 있다.
그리고 상기 실리카 졸은 0.2 ~ 1.0㎛ 입자크기의 분말 산화규소(SiO2) 20 ~ 40 중량%에 분산매로 물 60 ~ 80 중량%를 혼합시켜 사용하는 것이 바람직하며, 필요에 따라 상기 혼합물의 량을 적절히 조절하여 사용할 수 있다.
상기에서 알루미나 졸은 낮은 온도에서 우수한 소결 밀도를 형성하여 도막의 표면경도, 내마모성, 내구성과 같은 기계적 특성과 내알칼리성, 내식성과 같은 화학적 특성을 강화시키기는 역할을 하는 것으로, 무기질 결합제 100 중량부에 대하여 15 ~ 20 중량부인 것이 바람직하다. 알루미나 졸의 혼합량이 15 중량부 미만이 될 경우 소결 밀도가 떨어져 도막의 물리적 화학적 특성이 저하될 우려가 있고, 20 중량부를 초과할 경우 도막의 소결 밀도의 향상으로 물리적 화학적 특성은 향상될 수 있지만 소결 밀도의 향상으로 도리어 도막의 표면이 변형될 우려가 있다.
그리고 상기 알루미나 졸은 0.2 ~ 1.0㎛ 입자크기의 분말 산화알루미늄(Al2O3) 10 ~ 20 중량%에 분산매로 물 80 ~ 90 중량%를 혼합시켜 사용하는 것이 바람직하며, 필요에 따라 상기 혼합물의 량을 적절히 조절하여 사용할 수 있다.
상기에서 지르코니아 졸은 소결시 높은 강도와 경도로 인해 온도변화에 강하여 내열성과 내식성과 같은 물성을 향상시키는 역할을 하는 것으로 무기질 결합제 100 중량부에 대하여 15 ~ 20 중량부인 것이 바람직하다. 지르코니아 졸의 혼합량이 15 중량부 미만이 될 경우 강도 및 경도의 저하로 물성이 저하될 우려가 있고, 지르코니아 졸의 혼합량이 20 중량부를 초과할 경우 강도 및 경도의 물성은 향상될 수 있지만 충격력이 약해질 우려가 있다.
그리고 상기 지르코니아 졸은 0.2 ~ 1.0㎛ 입자크기의 분말 지르코니아(ZrO2) 10 ~ 20 중량%에 분산매로 물 80 ~ 90 중량%를 혼합시켜 사용하는 것이 바람직하며, 필요에 따라 상기 혼합물의 량을 적절히 조절하여 사용할 수 있다.
상기 기능성 충진제는 실란 화합물과 무기질 혼합물 사이에서 도막의 크랙을 방지하고 점도를 조절하여 도막의 물리적 화학적 특성을 개선시키는 역할을 하는 것으로서, 기능성 충전제의 혼합량은 무기질 결합제 100 중량부에 대하여 7~12 중량부인 것이 바람직하다. 기능성 충진제의 혼합량이 7 중량부 미만이 될 경우 도막의 광택이나 접착력의 저하가 우려되고, 12 중량부를 초과할 경우 도막의 표면이 거칠게 되는 등 오히려 악영향이 발생할 우려가 있다.
그리고 상기에서 사용하는 기능성 충진제는 티탄산칼륨과 알루미나 또는 토르말린, 황토, 견운모, 자수정, 생광석, 죽탄, 의왕석, 귀양석, 흑요석, 맥반석, 광명석, 용암, 귀신석 중에서 1종 또는 그 이상을 선택한 혼합물을 사용하는 것이 바람직하지만, 여기에 한정되는 것은 아니고 이미 공지된 다양한 충진제를 사용할 수 있다.
한편, 기능성 충진제는 입자형태가 침상 또는 판상으로 되어 있어, 결합제 사이에서 도막의 크랙을 방지하거나 코팅제의 점도를 조절해 주는 역할을 하는 것에 장점이 있다.
상기 물유리는 금속의 내구성 및 졸 간의 결합력을 증대시키기 위해 첨가되는 것으로, 리튬실리케이트, 칼륨실리케이트, 소듐실리케이트, 포타슘실리케이트, 지르코늄실리케이트, 마그네슘실리케이트 또는 티타늄 실리케이트 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용하는 것이 바람직하지만, 여기에 한정되는 것은 아니며, 특정 제조방법이나 종류에 한정하지 않고 이미 공지된 다양한 방법으로 제조된 다양한 종류의 물유리를 사용할 수 있다.
한편, 상기 물유리의 함량이 3 중량부 미만일 경우, 내구성 및 졸 간 결합력 향상 효과가 미비할 우려가 있으며, 10 중량부를 초과할 경우 도막의 상태변화 및 저장 안정성이 저하될 우려가 있다.
아울러, 상기 물유리는, 격한 반응에 의해 겔화가 진행되는데 이를 방지하기 위하여 사전에 졸혼합 용액과 물유리를 혼합한 후 교반하면서 메탄올을 서서히 투입하도록 한다(예를 들면 메탄올과 물유리가 1 : 1 ~ 10 : 1 중량비).
상기 융점조절제는 도막을 소결시켜 코팅막을 형성할 때 혼합물의 용융상태를 낮추어 보다 저온에서 도막을 형성시키는 역할을 하는 것으로서, 융점조절제의 혼합량은 무기질 결합제 100 중량부에 대하여 5 ~ 10 중량부인 것이 바람직하다. 융점조절제의 혼합량이 5 중량부 미만이 될 경우 코팅막을 형성할 때 소결온도가 상승할 우려가 있고, 10 중량부를 초과할 경우 상대적으로 기타 혼합물의 혼합량 부족으로 소성시 도막이 흘러 온도 저하시 수축현상의 발생으로 인해 도리어 도막의 밀도가 저하될 우려가 있다.
상기에서 사용되는 융점조절제는 장석 또는 운모 중에서 단독 또는 병용하여 사용하는 것이 바람직하지만, 여기에 한정되는 것은 아니고 이미 공지된 다양한 충진제 및 융점조절제의 사용이 가능하다.
그리고 본 발명에 따른 세라믹 코팅층(30, 30')은 색상을 내기 위해 안료를 사용하며, 안료의 혼합량은 무기질 결합제 100 중량부에 대하여 1 ~ 3 중량부인 것이 바람직하다. 또한 본 발명에서 안료의 사용량은 상기에서 한정한 바 있지만 안료의 색상 또는 소비자의 요구나 제조자의 필요에 따라 상기에서 정한 범위에만 반드시 한정되는 것은 아니고 안료의 채도, 명도 등에 따라 적절히 조정되어 질 수 있고, 그리고 안료의 종류는 특별히 한정하는 것은 아니고 통상적인 안료 중에서 적절히 선택하여 사용할 수 있다.
한편, 상기 세라믹 코팅층(30, 30')은 음식물이 닿이는 부분에만 코팅될 수도 있고, 전체적으로 코팅될 수 있는 등 특정 영역에 한정하지 않고 조리기구의 종류, 용도, 사용환경 및 조리대상 등에 따라 가변적으로 적용가능하다.
이하, 본 발명을 하기의 실시 예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바 본 발명이 실시 예에 의해서만 반드시 한정되는 것은 아니다.
1. 철 소재 밥솥의 코팅
(실시예 1)
철 소재 본체(10)로 이루어진 밥솥의 상면 및 하면에 각각 법랑 코팅층(20, 20')을 형성시킨 후, 상기 상면 법랑 코팅층(20)의 외부에 세라믹 코팅층(30)을 형성시켜 가열조리기구를 제조하였다. 여기서, 법랑 코팅층(20, 20')은 규석 16 중량%, 장석 29 중량%, 붕사 27 중량%, 소다회 15 중량%, 형석 7 중량%, 초산소다 4.9 중량%, 산화니켈 0.5 중량% 및 산화코발트 0.6 중량%로 이루어진 혼합물 70 중량%와 물 30 중량%를 혼합하여 100㎛의 두께로 코팅한 다음 850℃의 온도에서 30분간 가열하여 형성시켰다. 그리고, 상기 세라믹 코팅층(30)은, 무기질 결합제 100 중량부에 대하여, 기능성 충진제인 티탄산칼륨 7 중량부, 물유리인 리튬실리케이트 10 중량부, 융점조절제인 장석 5 중량부 및 안료 1 중량부를 혼합하여 무기질 세라믹 코팅제를 제조하여 40㎛의 두께로 형성시켰다. 이때, 상기 무기질 결합제는, 실란 화합물인 메틸트리메톡시실란 50 중량부와, 1.0㎛ 입자크기의 분말 산화규소 40 중량%에 물 60 중량%를 혼합한 실리카 졸 20 중량부와, 0.2㎛ 입자크기의 분말 산화알루미늄 10 중량%에 물 90 중량%를 혼합한 알루미나 졸 15 중량부 및, 1.0㎛ 입자크기의 분말 지르코니아 10 중량%에 물 90 중량%를 혼합한 지르코니아 졸 15 중량부로 이루어지는 것을 사용하였다.
(실시예 2)
철 소재 본체(10)로 이루어진 밥솥의 상면 및 하면에 각각 법랑 코팅층(20, 20')을 형성시킨 후, 상기 상면 및 하면 법랑 코팅층(20, 20')의 외부에 세라믹 코팅층(30, 30')을 형성시켜 가열조리기구를 제조하였다. 여기서, 법랑 코팅층(20, 20')은 규석 42 중량%, 장석 10 중량%, 붕사 20 중량%, 소다회 11 중량%, 형석 3 중량%, 초산소다 3.3 중량%, 산화니켈 0.3 중량% 및 산화코발트 0.4 중량%로 이루어진 혼합물 80 중량%와 물 20 중량%를 혼합하여 100㎛의 두께로 코팅한 다음 850℃의 온도에서 30분간 가열하여 형성시켰다. 그리고, 상기 세라믹 코팅층(30, 30')은, 무기질 결합제 100 중량부에 대하여, 기능성 충진제인 알루미나 12 중량부, 물유리인 소듐실리케이트 3 중량부를 혼합하고, 메탄올을 서서히 투입한 후, 융점조절제인 운모 10 중량부 및 안료 3 중량부를 혼합하여 무기질 세라믹 코팅제를 제조하여 40㎛의 두께로 형성시켰다. 이때, 상기 무기질 결합제는, 실란 화합물인 에틸트리메톡시실란 35 중량부와, 0.2㎛ 입자크기의 분말 산화규소 20 중량%에 물 80 중량%를 혼합한 실리카 졸 25 중량부와, 1.0㎛ 입자크기의 분말 산화알루미늄 20 중량%에 물 80 중량%를 혼합한 알루미나 졸 20 중량부 및, 0.2㎛ 입자크기의 분말 지르코니아 20 중량%에 물 80 중량%를 혼합한 지르코니아 졸 20 중량부로 이루어지는 것을 사용하였다.
(비교예 1)
실시예 1과 동일하게 제조하되, 법랑 코팅층(20, 20')과 세라믹 코팅층(30, 30')을 형성시키지 않았다.
(비교예 2)
실시예 2와 동일하게 제조하되, 법랑 코팅층(20, 20')과 세라믹 코팅층(30, 30')을 형성시키지 않았다.
2. 철 소재 밥솥의 평가
(1) 내식성 시험(염수분무)
JIS K 5400 9.1 의 방법에 따라 가열조리기구를 5% NaCl 용액으로 35℃로 100시간 염수분무 시험 후 다음 꺼내어 가열조리기구의 코팅층의 도막 부식상태를 시험하였으며 그 결과는 아래 [표 1]에 나타내었다.
(2) 난스틱 특성 평가
전기 핫 플레이트로 가열조리기구를 가열하고 조리면의 표면 온도가 150℃에 도달했을 때, 조리면에 밥을 으깨어 2분간 가압한 다음 밥이 조리면에 달라붙는 정도를 시험하였으며 그 결과는 아래 [표 1]에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
내식성 주1) ○ ○ X △
난스틱성 주2) 5점 5점 1점 1점
주1) ○ : 부식현상이 전혀 없음 △ : 부식현상이 일부 발생됨 X : 부식현상이 매우 심함 주2) 5점 : 밥이 깨끗이 제거가 됨 4점 : 밥이 10% 정도 들러붙어 있음 3점 : 밥이 25% 정도 들러붙어 있음 2점 : 밥이 50% 정도 들러붙어 있음 1점 : 밥이 75% 이상 들러붙어 있음
상기 [표 1]에서와 같이, 비교예 1의 경우 법랑 코팅층과 세라믹 코팅층이 모두 형성되지 않은 것으로, 내식성과 난스틱성이 매우 미비함을 알 수 있다. 한편, 비교예 2의 경우 법랑 코팅층이 형성되어 내식성이 일부 개선되었으나 세라믹 코팅층의 부재로 난스틱성이 매우 미비함을 알 수 있다. 하지만 본 발명에 따른 실시예1 및 2의 경우 법랑 코팅층과 세라믹 코팅층이 모두 구비됨에 따라 내식성과 난스틱성이 모두 우수함을 알 수 있다.상기에서 설명 드린 바와 같이 본 발명에 따른 법랑 코팅층이 형성된 세라믹 코팅 가열조리기구의 우수성에 대하여 상기의 실시 예를 통해 상세히 설명하였지만 본 발명은 상기의 구성에 의해서만 반드시 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다.
본 발명은 철 소재의 본체(10)를 포함하는 가열조리기구에 있어서, 본체(10)에 법랑 코팅층(20, 20')이 형성되며, 상기 법랑 코팅층(20, 20')의 외부에 세라믹 코팅층(30, 30')이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는, 법랑 코팅층이 형성된 세라믹 코팅 가열조리기구를 발명의 실시를 위한 형태로 한다.
여기서 상기 법랑 코팅층(20, 20')은, 일반적으로 공지된 모든 종류의 법랑 코팅층을 적용할 수 있으나, 일 예로 규석 16 ~ 42 중량%, 장석 10 ~ 29 중량%, 붕사 20 ~ 27 중량%, 소다회 11 ~ 15 중량%, 형석 3 ~ 7 중량%, 초산소다 3.3 ~ 4.9 중량%, 산화니켈 0.3 ~ 0.5 중량% 및 산화코발트 0.4 ~ 0.6 중량%로 이루어진 혼합물 70 ~ 80 중량%와 물 20 ~ 30 중량%로 이루어지는 법랑 코팅층을 적용할 수도 있다.
또한 상기 세라믹 코팅층(30, 30')은, 물유리가 포함된 무기질 세라믹 코팅층으로써, 무기질 결합제 100 중량부에 대하여, 기능성 충진제 7 ~ 12 중량부, 물유리 3 ~ 10 중량부, 융점조절제 5 ~ 10 중량부 및 안료 1 ~ 3 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고 상기 무기질 결합제는, 실란 화합물 35 ~ 50 중량부와, 0.2 ~ 1.0㎛ 입자크기의 분말 산화규소 20 ~ 40 중량%에 물 60 ~ 80중량%를 혼합한 실리카 졸 20~25 중량부와, 0.2 ~ 1.0㎛ 입자크기의 분말 산화알루미늄 10 ~ 20 중량%에 물 80 ~ 90 중량%를 혼합한 알루미나 졸 15 ~ 20 중량부 및, 0.2 ~ 1.0㎛ 입자크기의 분말 지르코니아 10 ~ 20중량%에 물 80 ~ 90 중량%를 혼합한 지르코니아 졸 15~20 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한 상기 물유리는, 리튬실리케이트, 칼륨실리케이트, 소듐실리케이트, 포타슘실리케이트, 지르코늄실리케이트, 마그네슘실리케이트 또는 티타늄 실리케이트 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용하는 것이 바람직하다.
아울러 상기 기능성 충진제는, 티탄산칼륨, 알루미나 또는 천연광물인 토르말린, 황토, 견운모, 자수정, 생광석, 죽탄, 의왕석, 귀양석, 흑요석, 맥반석, 광명석, 용암, 귀신석 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용하고, 상기 융점조절제는, 장석 또는 운모 중에서 단독 또는 병용하여 사용하는 것이 바람직하다.
또한 상기 실란 화합물은, 메틸트리메톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 노르말프로필트리메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 노르말프로필트리에톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 트리플루오로프로필트리메톡시실란, 트리데카플루오로옥틸트리메톡시실란, 테트라에톡시실란 또는 헵타데카플루오로데실트리메톡시실란 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명은 철 소재의 가열조리기구에 법랑 코팅층을 형성시키고 그 외면에 세라믹 코팅층을 형성시킴으로써, 철 소재를 사용함에 따른 IH 기능의 향상과 이에 따른 조리 및 취사시간의 단축효과, 그리고 조리기구의 강도, 작업성, 저렴한 가격으로 인한 원가절감 및 재사용이 가능한 효과와, 법랑 코팅층을 사용함에 따른 원적외선 방사 기능의 구현 및 이에 따른 조리대상의 맛(예를 들어, 밥솥의 경우 밥맛)과 보관기간의 향상효과를 구현하면서도 난스틱 특성을 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있으므로 산업상 널리 이용될 것으로 기대된다.

Claims (6)

  1. 철 소재의 본체(10)를 포함하는 가열조리기구에 있어서,
    본체(10)에 법랑 코팅층(20, 20')이 형성되며,
    상기 법랑 코팅층(20, 20')의 외부에 세라믹 코팅층(30, 30')이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는, 법랑 코팅층이 형성된 세라믹 코팅 가열조리기구.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 세라믹 코팅층(30, 30')은,
    물유리가 포함된 무기질 세라믹 코팅층으로써, 무기질 결합제 100 중량부에 대하여, 기능성 충진제 7 ~ 12 중량부, 물유리 3 ~ 10 중량부, 융점조절제 5 ~ 10 중량부 및 안료 1 ~ 3 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 법랑 코팅층이 형성된 세라믹 코팅 가열조리기구.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 무기질 결합제는,
    실란 화합물 35 ~ 50 중량부와, 0.2 ~ 1.0㎛ 입자크기의 분말 산화규소 20 ~ 40 중량%에 물 60 ~ 80중량%를 혼합한 실리카 졸 20~25 중량부와, 0.2 ~ 1.0㎛ 입자크기의 분말 산화알루미늄 10 ~ 20 중량%에 물 80 ~ 90 중량%를 혼합한 알루미나 졸 15 ~ 20 중량부 및, 0.2 ~ 1.0㎛ 입자크기의 분말 지르코니아 10 ~ 20중량%에 물 80 ~ 90 중량%를 혼합한 지르코니아 졸 15~20 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 법랑 코팅층이 형성된 세라믹 코팅 가열조리기구.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 물유리는,
    리튬실리케이트, 칼륨실리케이트, 소듐실리케이트, 포타슘실리케이트, 지르코늄실리케이트, 마그네슘실리케이트 또는 티타늄 실리케이트 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용하는 것을 특징으로 하는, 법랑 코팅층이 형성된 세라믹 코팅 가열조리기구.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 기능성 충진제는, 티탄산칼륨, 알루미나 또는 천연광물인 토르말린, 황토, 견운모, 자수정, 생광석, 죽탄, 의왕석, 귀양석, 흑요석, 맥반석, 광명석, 용암, 귀신석 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용하고,
    상기 융점조절제는, 장석 또는 운모 중에서 단독 또는 병용하여 사용하는 것을 특징으로 하는, 법랑 코팅층이 형성된 세라믹 코팅 가열조리기구.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 실란 화합물은,
    메틸트리메톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 노르말프로필트리메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 노르말프로필트리에톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 트리플루오로프로필트리메톡시실란, 트리데카플루오로옥틸트리메톡시실란, 테트라에톡시실란 또는 헵타데카플루오로데실트리메톡시실란 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용하는 것을 특징으로 하는, 법랑 코팅층이 형성된 세라믹 코팅 가열조리기구.
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