KR100871877B1 - 세라믹 코팅 철강재 가열조리기구 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세라믹 코팅 철강재 가열조리기구 및 그 제조방법에 관한 것으로, 고온의 열을 전달받는 프라이팬, 냄비, 가스오븐레인지 또는 전자레인지의 캐비티 어셈블리(Cavity assembly) 등과 같이 철강재로 제작한 가열조리기구(이하 철강재로 제조한 가열조리기구를 '철강재 가열조리기구'라 한다)의 본체로 사용하는 철강재의 표면에 화성피막층과 음이온과 원적외선을 방사하고 비점착성을 가지는 무기질 세라믹 코팅층을 적층하여 형성시킴으로써, 가열조리시 열전도율을 증가시키며 비점착성에 의해 음식물이 눌러 붙지 않도록 하여 세척이 용이하도록 무기질 세라믹 코팅층을 적층 형성시킨 철강재 가열조리기구로써 알루미늄, 스테인리스 소재에 비해 상대적으로 가격이 저렴한 철강재로 가열조리기구의 제작이 가능하여 프라이팬, 냄비, 가스오븐레인지 또는 전자레인지의 캐비티 어셈블리와 같은 가열조리기구의 제조원가 절감에 기여할 수 있는 효과가 있다.

세라믹 코팅, 철강재, 가열조리기구, 화성피막층, 실란화합물, 실리카졸

Description

세라믹 코팅 철강재 가열조리기구 및 그 제조방법{Ceramic coating metal heat-cooker and Manufacturing Method thereof}

본 발명은 고온의 열을 전달받는 프라이팬, 냄비, 가스오븐레인지 또는 전자레인지의 캐비티 어셈블리(Cavity assembly) 등과 같이 철강재로 제작한 가열조리기구(이하 철강재로 제조한 가열조리기구를 '철강재 가열조리기구'라 한다)의 본체로 사용하는 철강재의 표면에 화성피막층과 음이온과 원적외선을 방사하고 비점착성을 가지는 무기질 세라믹 코팅층을 적층하여 형성시킴으로써, 가열조리시 열전도율을 증가시키고 음식물이 눌러 붙지 않도록 하여 조리기구의 세척이 용이하며, 화성피막층에 의해 철강재의 부식을 방지하여 내식성 및 내마모성이 뛰어난 가열조리기구를 제작할 수 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 코팅 철강재 가열조리기구 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 고온의 열을 전달받는 프라이팬, 냄비, 가스오븐레인지 또는 전자레인지의 캐비티 어셈블리와 같은 가열조리기구는 알루미늄이나 스테인리스 소재 를 사용하여 제조하며, 이러한 소재들의 내구성, 내열성 등을 향상시키기 위해 다양한 방법들의 표면처리를 하고 있으며, 본 발명자도 상기와 같은 소재들의 표면처리를 하기 위한 기술들을 개발하여 대한민국 등록특허 제512599호로 음이온방출 및 원적외선 방사 무기질 세라믹 코팅제 조성물과, 그리고 이 조성물을 이용하여 코팅한 알루미늄 소재의 가열조리기구에 대해 대한민국 등록특허 제765382호를 이미 등록받은 바 있다.

그리고 현재 사용되고 있는 가열조리기구의 소재는 가격이 싼 소재인 철강재 대신 가격이 비싼 소재인 알루미늄이나 스테인리스 소재를 사용하고 있다. 통상적으로 철강재 소재는 강도, 작업성, 저렴한 가격 및 재사용이 가능하다는 특성 때문에 현대 산업에서 주원료로 사용되고 있지만 철강재 소재를 이용하여 가열조리기구를 제작하지 못하는 가장 큰 이유는 철강재 소재를 공기 중에 방치할 경우 산화되며, 공기 중에 방치할 경우 산화되며, 특히 가열조리기구와 같이 열을 가할 경우에는 더욱 심하게 산화되어 녹이 심하게 발생하는 부식성 때문이다.

따라서 철강재 소재의 이러한 결점을 보완하기 위해 표면 전처리가 도입되었으며, 철강재 소재의 표면 전처리 방법 중 가장 널리 사용되는 것 중의 하나가 철강재 표면을 화학적으로 처리하여 고착성과 안정성이 높은 산화피막을 형성시켜 방청성, 내식성, 내고온 산화성 등의 화학적 성질을 향상하고, 동시에 경도 내마모성을 증가시키는 효과를 얻도록 하고 있다.

상기와 같이 강재 표면 전처리에 의해 형성되는 산화피막에는 크롬산염 피막, 인산염 피막 등 여러 종류가 있으나, 이 중 현재 가장 널리 공업적으로 이용되고 있는 것은 묽은 인산과 화학적으로 반응시켜 철강 표면을 난용성의 결정질 인산염으로 만들어 철강의 고유성질을 바꾸는 화성피막이다.

이러한 화성피막층이 형성된 철강을 사용하여 프라이팬, 냄비, 가스오븐레인지 또는 전자레인지의 캐비티 어셈블리와 같은 가열조리기구를 제작할 경우 고온이 전달됨으로 인한 화성피막층의 수명이 단축되어 부식이 쉽게 될 뿐만 아니라, 음식물 조리 시 눌러 붙게 되어 알루미늄 재질에 비해 가격이 저렴한 철강을 사용하여 가열용 조리기구로 제작하는 것을 기피하고 있는 실정이다.

이러한 문제점을 해소하기 위해 철강의 표면에 화성피막층을 형성한 다음, 그 화성피막층 위에 테프론과 같은 비점착성 코딩제를 적층 형성하여 철강재 가열조리기구를 제작할 수 있으나, 상기 테프론 도장 작업 시 미세한 핀 홀의 발생이 불가피하여 염분, 산성, 알칼리성 음식조리 또는 보존시 상기 핀 홀 등을 통하여 화성피막층과의 접촉됨으로 인하여 상기 화성피막층이 쉽게 손상되어 철강재 가열조리기구의 수명이 현저히 단축되는 문제점이 있는 것이다.

따라서 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방안으로 본 발명은 철강재의 표면에 부식을 방지하는 화성피막층을 형성시킨 다음, 그 외부에 음이온 및 원적외선을 방출하는 세라믹 코팅층을 형성시킨 철강재 가열조리기구를 제조함으로써, 화성피막층에 의해 철강재의 내식성과 내마모성을 향상시키고, 표면처리된 화성피막층과 세라믹 코팅층과의 접착력을 향상시켜 화성피막층을 보호할 수 있도록 하여 철강재를 이용하여 가열조리기구를 제조할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 세라믹 코팅 철강재 가열조리기구 및 그 제조방법을 기술적 과제로 한다.

그리고 본 발명은 철강재 표면에 형성시킨 화성피막층의 외부에 세라믹 코팅층을 형성시킨 철강재 가열조리기구를 제조함으로써, 세라믹 코팅층으로부터 음이온 및 원적외선이 방출될 뿐만 아니라, 가열조리시 열전도율을 증가시키며 비점착성에 의해 음식물이 가열조리기구에 눌러 붙지 않도록 하여 가열조리기구의 세척이 용이하도록 하여 철강재를 이용하여 가열조리기구를 제조할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 세라믹 코팅 철강재 가열조리기구 및 그 제조방법을 다른 기술적 과제로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명은 본체인 조리부가 철강재로 이루어진 가열조리기구(100)에 있어서,

상기 철강재(1)는 상하부면에 각각 요철부(2)가 형성되고,

그리고 상기 요철부(2, 2')의 바닥면과 상부 조리면의 외부에 화성피막층(3, 3')이 각각 형성되고,

상기 화성피막층(3, 3')의 외부에 세라믹 코팅층(4, 4')이 각각 적층 형성된 것을 특징으로 하는 세라믹 코팅 철강재 가열조리기구 및 그 제조방법을 과제 해결 수단으로 한다.

또한 본 발명은 본체인 조리부가 철강재로 이루어진 가열조리기구(100)에 있어서,

상기 철강재(1)는 상하부면에 각각 요철부(2)가 형성되고,

그리고 상기 요철부(2, 2')의 바닥면과 상부 조리면의 외부에 화성피막층(3, 3')이 각각 형성되고,

상기 상부 조리면의 화성피막층(3) 외부에 비점착성 세라믹 코팅층(5)과 상기 바닥면의 화성피막층(3') 외부에 세라믹 코팅층(4)이 각각 적층 형성된 것을 특징으로 하는 세라믹 코팅 철강재 가열조리기구 및 그 제조방법을 다른 과제 해결 수단으로 한다.

단, 상기 세라믹 코팅층(4, 4')은 세라믹 코팅조성물 100 중량부에 대하여, 무기질 결합제 65~83 중량부와, 기능성 충진제 10~19 중량부와, 세라믹 파우더 5~15 중량부 및 안료분 1~2 중량부로 이루어지는 세라믹 코팅조성물을 이용하여 코팅시키는 것이 바람직하며,

그리고 비점착성 세라믹 코팅층(5)은 비점착성 세라믹 코팅조성물 100 중량부에 대하여, 무기질 결합제 65~78 중량부와, 기능성 충진제 10~19 중량부와, 실리콘 오일 중합체 2~15 중량부와, 티타늄옥사이드 0.5~10 중량부 및 안료분 1~2 중량부로 이루어지는 비점착성 세라믹 코팅조성물을 이용하여 코팅시키는 것이 바람직하다.

본 발명은 철강재의 표면에 부식을 방지하는 화성피막층을 형성시킨 다음, 상기 화성피막층 위에 뛰어난 내식성 및 내마모성에 의해 상기 화성피막층을 보호하고 음이온 및 원적외선을 방출할 뿐만 아니라, 가열조리시 열전도율을 증가시키며 비점착성에 의해 음식물이 눌러 붙지 않도록 하여 세척이 용이하도록 무기질 세라믹 코팅층을 적층 형성시킨 철강재 가열조리기구로써 알루미늄, 스테인리스 소재에 비해 상대적으로 가격이 저렴한 철강재로 가열조리기구의 제작이 가능하여 프라이팬, 냄비, 가스오븐레인지 또는 전자레인지의 캐비티 어셈블리와 같은 가열조리기구의 제조원가 절감에 기여할 수 있는 효과가 있다.

이하 본 발명에 따른 철강재 가열조리기구를 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 철강재 가열조리기구에 대한 제1 실시 예를 도 1a 및 도 1b를 중심으로 설명하면, 본 발명은 본체인 조리부가 철강재로 이루어진 가열조리기구(100)에 있어서,

상기 철강재(1)는 상하부면에 각각 요철부(2)가 형성되고,

그리고 상기 요철부(2, 2')의 바닥면과 상부 조리면의 외부에 화성피막층(3, 3')이 각각 형성되고,

상기 화성피막층(3, 3')의 외부에 세라믹 코팅층(4, 4')이 각각 적층 형성된 것을 특징으로 하는 세라믹 코팅 철강재 가열조리기구에 관한 것이다.

참고로, 도 1a는 본 발명에 따른 제1 실시 예로서, 철강재 가열조리기구에 화성피막층과 세라믹 코팅층을 순차적으로 형성하는 공정단면도에 관한 것이고, 도 1b는 도 1a의 공정에 의해 제작된 본 발명에 따른 철강재 가열조리기구의 코팅층 구조도에 관한 것이다.

그리고 본 발명에 따른 철강재 가열조리기구에 대한 제2 실시 예를 도 2a 및 도 2b를 중심으로 설명하면, 본 발명은 본체인 조리부가 철강재로 이루어진 가열조리기구(100)에 있어서,

상기 철강재(1)는 상하부면에 각각 요철부(2)가 형성되고,

그리고 상기 요철부(2, 2')의 바닥면과 상부 조리면의 외부에 화성피막층(3, 3')이 각각 형성되고,

상기 상부 조리면의 화성피막층(3) 외부에 비점착성 세라믹 코팅층(5)과 상기 바닥면의 화성피막층(3') 외부에 세라믹 코팅층(4)이 각각 적층 형성된 것을 특징으로 하는 세라믹 코팅 철강재 가열조리기구에 관한 것이다.

참고로, 도 2a는 본 발명에 따른 제2 실시 예로서, 철강재 가열조리기구에 화성피막층과 세라믹 코팅층을 순차적으로 형성하는 공정단면도에 관한 것이고, 도 2b는 도 2a의 공정에 의해 제작된 본 발명에 따른 철강재 가열조리기구의 코팅층 구조도에 관한 것이다.

본 발명의 제1 및 제 2 실시 예에 따른 철강재 가열조리기구(100)는 모두 본체인 조리부가 철강재(1)로 이루어진 것이 특징이며, 요철부(2, 2')가 형성된 철강재의 표면이 부식되지 않도록 치밀하게 화성피막층(3, 3')을 형성시킨다.

본 발명에서는 철강재(1)의 표면에 화성피막층(3, 3')이 쉽게 형성될 수 있도록 철강재의 표면에 요철부(2, 2')를 형성시키며, 상기 화성피막층은 인산염 화성피막층을 형성시키는 것이 바람직하다. 철강재의 표면에 인산염 화성피막층을 형성시키면 방청성, 내식성, 내고온 산화성 등의 화학적 성질의 향상과 동시에 경도 내마모성을 증가시키는 효과를 수반할 수 있다.

본 발명에서 화성피막층(3, 3')의 두께는 3~17㎛인 것이 바람직하며, 화성피막층의 두께가 3㎛ 미만이 될 경우에는 피막층의 두께가 얇아 피막층이 쉽게 훼손되어 철강재의 방청성, 내식성, 내고온 산화성 등의 물성이 제대로 나타나지 않을 우려가 있고, 화성피막층의 두께가 17㎛를 초과할 경우에는 상기와 같은 물성들은 향상되지만 화성피막층이 거칠어져 외부 표면에 세라믹 코팅층이 균일하게 코팅되지 아니하여 화성피막층의 손상을 가져올 우려가 있다.

그리고 제1 실시 예(도 1a, 도 1b)에서와 같이 화성피막층(3, 3')의 상부 조리면과 바닥면에 각각 세라믹 코팅층(4, 4')을 코팅시켜 화성피막층을 보호하고, 가열조리시 열전도율을 증가시키며 상부 조리면에 비점착 특성을 부여하여 음식물이 눌러 붙지 않도록 하여 세척이 용이하도록 한다.

이하, 본 발명에 따른 제1 실시예로서, 철강재 가열조리기구의 세라믹 코팅층에 대하여 상세히 설명하면 아래의 내용과 같다.

본 발명에서 세라믹 코팅층(4, 4')을 형성시키기 위한 세라믹 코팅조성물은 본 발명자가 이미 대한민국 등록특허 제512599호로 특허등록 받은 바 있는 무기질 세라믹 코팅제 조성물과 동일 종류의 조성물로서, 세라믹 코팅조성물 100 중량부에 대하여, 무기질 결합제 65~83 중량부와, 기능성 충진제 10~19 중량부와, 세라믹 파우더 5~15 중량부 및 안료분 1~2 중량부로 이루어지는 세라믹 코팅조성물을 이용하여 코팅시키는 것이 바람직하다.

본 발명에서 무기질 결합제는 코팅층의 내구성, 내마모성과 같은 기계적 물성과 내식성과 같은 화학적 물성 및 열전도율을 향상시키기 위한 것으로서, 무기질 결합제의 혼합량은 세라믹 조성물 100 중량부에 대하여, 무기질 결합제 65~83 중량부인 것이 바람직하다. 무기질 결합제의 혼합량이 65 중량부 미만이 될 경우에는 기계적 화학적 물성이 저하할 우려가 있고, 무기질 결합제의 혼합량이 83 중량부를 초과할 경우에는 기계적 화학적 물성이 향상되나 열전도율이 저하할 우려가 있다.

그리고 상기 무기질 결합제는 무기질 결합제 전량에 대하여, 실란 화합물 50~70 중량%와 실리카졸 30~50 중량%로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 실란 화합물은 바인더(binder) 역할을 하는 무기질 결합제로서, 더욱 구체적으로는 상기 실란 화합물은 메틸트리메톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 노르말프로필트리메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 노르말프로필트리에톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 트리플루오로프로필트리메톡시실란, 트리데카플루오로옥틸트리메톡시실란, 테트라에톡시실란 또는 헵타데카플루오로데실트리메톡시실란 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다. 실란 화합물의 사용량이 상기에서 한정한 범위 미만 혼합될 경우에는 실리카졸과의 반응성이 저하되며, 상기에서 한정한 범위를 초과하여 혼합될 경우에는 과반응이 일어나 결합제로서의 물성이 저하될 우려가 있다.

그리고 실리카졸은 실란 화합물과 화학 반응하여 결합되는 무기질 화합물로서, 무기질 결합제 전량에 대하여, 30~50 중량%가 혼합되는 것이 바람직하다. 실리카졸의 혼합량이 상기에서 한정한 범위를 벗어날 경우에는 메틸트리메톡시실란과 테트라에톡시실란 간에 규소-산소-금속(Si-O-Metal)의 결합력이 약화되어 고열에서 박리되는 현상이 발생할 우려가 있다.

또한 본 발명에서 사용하는 실리카졸은 0.2~1.0㎛ 입자크기의 분말 산화규소(SiO₂) 20~40 중량%에 물 60~80 중량%를 혼합시키는 것이 바람직하며, 필요에 따라서는 상기 혼합량을 적절히 조정할 수 있다.

그리고 기능성 충진제는 실란 화합물과 실리카졸 사이에서 도막의 크랙을 방지하고 점도를 조절하여 도막의 물리화학적 특성을 개선시키기 위해 혼합시키는 충진제로서, 기능성 충진제의 혼합량은 세라믹 조성물 100 중량부에 대하여, 10~19 중량부인 것이 바람직하다. 기능성 충진제의 혼합량이 10 중량부 미만이 될 경우에 는 광택이나 접착력의 저하를 야기할 수 있으며, 19 중량부를 초과할 경우에는 도막의 표면이 거칠게 되는 등 오히려 악영향을 줄 우려가 있다.

본 발명에서 기능성 충진제는 내구성, 내노화성, 내마모성과 같은 물리 화학적인 특성을 강화시키기 위해 티탄산칼륨과 알루미나 또는 천연광물질군인 석영-몬조나이트, 편마암류, 유문암질 응회암나 또는 토르말린, 황토, 견운모, 자수정, 생광석, 죽탄, 의왕석, 귀양석, 흑요석, 맥반석, 광명석, 용암, 귀신석 또는 해조탄, 비장탄 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.

상기 기능성 첨가제는 입자형태가 침상 또는 판상으로 되어 있어, 결합제 사이에서 도막의 크랙을 방지하거나 코팅제의 점도를 조절해 주는 역할을 하게 된다.

그리고 세라믹 파우더는 도막의 기계적 물성을 향상시키고, 원적외선 방사와 음이온을 방출시키기 위해 혼합하는 것으로서, 세라믹 파우더의 혼합량은 세라믹 조성물 100 중량부에 대하여, 5~15 중량부인 것이 바람직하다. 세라믹 파우더의 혼합량이 5 중량부 미만이 될 경우에는 원적외선 및 음이온 방출 효과를 기대하기 어렵고, 15 중량부를 초과할 경우에는 도막의 상태변화 및 접착력이 저하할 우려가 있다.

상기 세라믹 파우더는 음이온 방출량 및 원적외선 방사량이 적절하도록 원적 외선 방사물질과 음이온 방출물질을 1 : 1 중량비로 혼합시키는 것이 바람직하다.

본 발명에서 원적외선 방사물질은 40℃에서 원적외선 방사율이 90%이상인 토르말린, 황토, 견운모, 자수정, 생광석, 죽탄, 의왕석, 귀양석, 흑요석, 맥반석, 광명석, 용암, 귀신석 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서 음이온 방출물질은 스트론튬, 바나듐, 지르코늄, 지르코니아, 세륨, 네어디뮴, 란탄, 바륨, 류비듐, 세슘, 갈륨 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 세라믹 코팅층의 두께는 20~50㎛인 것이 바람직하며, 세라믹 코팅층의 두께가 20㎛ 미만인 경우에는 코팅층의 내구성, 내마모성과 같은 기계적 물성과 내식성과 같은 화학적 물성이 저하할 우려가 있고, 세라믹 코팅층의 두께가 50㎛를 초과할 경우에는 기계적 화학적 물성이 향상되나 열전도율이 저하할 우려가 있다.

그리고 본 발명에 따른 세라믹 조성물은 코팅막의 색상을 내기 위해 안료분을 사용하며, 안료분의 혼합량은 세라믹 조성물 100 중량부에 대하여, 1~2 중량부인 것이 바람직하다. 본 발명에서 안료분의 사용량은 상기에서 한정한 바 있지만 안료의 색상 또는 소비자의 요구나 제조자의 필요에 따라 상기에서 정한 범위에만 반드시 한정되지 아니하고 안료분의 채도, 명도 등에 의해 적절히 조정되어 질 수 있다.

상기와 같이 본 발명에 따라 표면처리된 철강재 가열조리기구는 철강재의 외부 표면을 화성피막층으로 표면처리하고, 그 외부에 세라믹 코팅층을 적층 형성시킴으로써, 철강재의 기계적 화학적 물성을 향상시키고, 열전도율을 높임으로써 일반 가전제품이나 조리용품 등과 같은 생활용품에 사용되는 금속 또는 플라스틱 기재의 표면에 위생적으로 양호하고 인체에 유효하게 작용할 수 있다.

한편, 제2 실시 예(도 2a, 도 2b)에서와 같이 상부 조리면의 비점착 특성을 더욱 향상시키기 위한 방법으로는 화성피막층(3)의 상부 조리면은 화성피막층(3)으로 코팅하고, 하부 바닥면에는 비점착성 세라믹 코팅층(5)을 코팅시킨다.

상기 비점착성 세라믹 코팅층(5)을 형성시키기 위해 사용하는 비점착성 세라믹 코팅조성물은 비점착성 세라믹 코팅조성물 100 중량부에 대하여, 무기질 결합제 65~78 중량부와, 기능성 충진제 10~19 중량부와, 실리콘 오일 중합체 2~15 중량부와, 티타늄옥사이드 0.5~10 중량부 및 안료분 1~2 중량부로 이루어지는 비점착성 세라믹 코팅조성물을 이용하여 코팅시키는 것이 바람직하다.

상기 비점착성 세라믹 코팅조성물에서, 무기질 결합제와 기능성 충진제 및 안료에 대해서는 상기 세라믹 코팅조성물에 사용하는 구성성분과 동일한 성분으로 상기에서 이미 상세히 설명한바 있어 여기서는 그 설명을 생략하기로 한다.

그리고 상기 실리콘 오일 중합체는 슬립성(세척성 용이성)과 내마모성을 부여하기 위한 것으로, 실리콘 오일 중합체의 혼합량은 비점착성 세라믹 조성물 100 중량부에 대하여, 2~15 중량부인 것이 바람직하다. 실리콘 오일 중합체의 혼합량이 2 중량부 미만이 될 경우에는 슬립성과 내마모성의 효과가 저조할 우려가 있고, 15 중량부를 초과할 경우에는 도막의 상태변화 및 접착력이 저하할 우려가 있다.

그리고 상기 티타늄 옥사이드는 광촉매 기능을 발휘하기 위한 것으로, 티타늄 옥사이드의 혼합량은 비점착성 세라믹 조성물 100 중량부에 대하여, 0.5~10 중량부인 것이 바람직하다. 티타늄 옥사이드의 혼합량이 0.5 중량부 미만이 될 경우에는 광촉매로서의 기능을 제대로 발휘하지 못할 우려가 있고, 10 중량부를 초과할 경우에는 고가의 광촉매를 다량 사용함에 따라 비경제적인 문제점이 발생할 우려가 있다.

상기 티타늄 옥사이드의 입자 크기는 1~100nm의 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 본 발명에서 상부 조리면의 코팅에 사용하는 비점착성 세라믹 코팅조성물은 무기질 결합제에 비점착성 및 세정성 기능을 나타내는 유효물질을 배합한 무기질 도막을 화성피막층 위에 코팅시킴으로써, 위생적으로 양호하고, 인체에 무해하며 음식물이 눌러 붙지 않는 비점착성 및 세정 용이성 기능을 강화함으로써 그 가열조리기구가 요구하는 물성을 만족할 수 있을 뿐만 아니라, 다른 코팅제에 비해서 색상의 표현을 자유롭게 하여 제품의 질을 향상시킬 수 있는 것이 특징이다.

이하, 상기와 같은 조성물을 사용하여 철강재 가열조리기구를 제조함에 있어 철강재 표면에 화성피막층과 세라믹 코팅층을 차례로 적층하는 과정을 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

참고로, 도 3은 본 발명에 따른 제1 실시 예로서, 철강재 가열조리기구에 화성피막층과 세라믹 코팅층을 순차적으로 형성하는 순서를 나타낸 공정블록도에 관한 것이고, 도 4는 본 발명에 따른 제2 실시 예로서, 철강재 가열조리기구에 화성피막층과 비점착성 세라믹 코팅층을 순차적으로 형성하는 순서를 나타낸 공정블록도에 관한 것이다.

본 발명에 따른 제1 실시 예로서 철강재 가열조리기구의 제조방법에 대하여 도 3을 중심으로 상세히 설명하면, 본 발명은 철강재 가열조리기구의 제조방법에 있어서,

상기 판재 형태의 철강재(1) 표면을 전처리하는 전처리공정(100)과;

전처리한 철강재(1)의 표면에 화성피막층(3, 3')을 형성시키는 화성피막층 형성공정(200)과;

상기 화성피막층(3, 3')의 상부 조리면과 바닥면에 세라믹 코팅층(4, 4')을 적층하여 형성시키는 세라믹 코팅층 형성공정(300)과;

화성피막층과 세라믹 코팅층이 형성된 철강재 가열조리기구를 가열하여 코팅층을 경화시키는 소성공정(400)을;

거쳐 철강재의 외부 표면에 화성피막층과 세라믹 코팅층이 형성되어 진다.

그리고 본 발명에 따른 제2 실시 예로서 철강재 가열조리기구의 제조방법에 대하여 도 4를 중심으로 상세히 설명하면, 본 발명은 철강재 가열조리기구의 제조방법에 있어서,

상기 판재 형태의 철강재(1) 표면을 전처리하는 전처리공정(100)과;

전처리한 철강재(1)의 표면에 화성피막층(3, 3')을 형성시키는 화성피막층 형성공정(200)과;

상기 화성피막층(3)의 상부 조리면에 비점착성 세라믹 코팅층(5)과, 화성피막층(3')의 바닥면에 세라믹 코팅층(4')을 적층하여 형성시키는 세라믹 코팅층 형성공정(300)과;

화성피막층과 세라믹 코팅층이 형성된 철강재 가열조리기구를 가열하여 코팅 층을 경화시키는 소성공정(400)을;

거쳐 철강재의 외부 표면에 화성피막층과 세라믹 코팅층이 형성되어 진다.

이하, 본 발명에 따른 철강재 가열조리기구의 코팅방법을 각 공정별로 상세히 설명하면 아래의 내용과 같다.

본 발명에서 전처리공정(100)은 판재 형태의 철강재(1)의 표면에 부착되어 있는 각종 오염물을 제거하기 위해 통상적으로 실시하는 공정으로 탈지공정(101), 제1수세공정(102), 산 처리공정(103) 및 제2수세공정(104)의 단계를 거쳐 처리되어 진다.

먼저, 전처리 공정(100)은 판재 형태의 철강재(1)를 가공하여 프라이팬, 냄비, 가스오븐렌지 또는 전자렌지의 캐비티 어셈블리와 같이 가열조리기구의 형상으로 제조한 다음, 상기 철강재(1) 표면에 부착되어 있는 산화물, 수산화물, 금속염 및 유지류 등의 오염물을 제거하는 탈지공정(101)을 수행한다.

이때, 철강 표면에 오염된 유지는 식물성유지와 광물성유지 외에 동물성유지가 있으며, 그 오염된 유지의 종류에 따라 탈지방법이 다르나 통상적으로 식물성유지의 경우 알칼리액에 침지할 경우 제거되지만, 광물성유지는 알칼리로 제거하기가 곤란하므로 유기용제 또는 다양한 첨가제를 사용하여야 한다.

상기의 탈지공정(101)이 완료되면 탈지에 사용된 알칼리액 또는 유기용제를 제거하기 위해 깨끗한 물로서 세척하는 제1수세공정(102)을 진행한 다음, 철강의 부식생성물인 녹과 스케일을 표면으로부터 제거함과 동시에 철강 표면에 요철부(2)를 형성시키기 위해 산(酸) 처리공정(103)을 수행한 다음 깨끗한 물로서 잔여 산을 제거하기 위해 물을 이용하여 제2수세공정(104)을 진행하여 전처리공정(104)을 완료한다.

상기의 방법에 따라 철강재(1)의 전처리과공정(100)을 완료한 화성피막층 형성공정(200)을 수행한다.

그리고 본 발명에서 화성피막층 형성공정(200)은 철강재 표면에 균일한 결정의 화성피막층을 형성하기 위해 실시하는 공정으로 표면조정공정(201), 화성피막층 형성공정(202), 수세공정(203) 및 건조공정(204)의 단계를 거쳐 처리되어 진다.

즉, 표면조정공정(201)은 전처리과정에서 탈지공정(101) 및 산 세정공정(103)을 거치는 경우에 철강재(1) 표면은 구조상 활성점을 거의 잃게 되어 피막이 거칠고 조대한 피막을 얻게 되고, 이러한 이유 때문에 금속의 표면에 자유에너지를 부여하여 활성점의 수를 증가시킬 필요가 생기게 되며, 활성점의 수가 많아지면 자유 에너지의 증가로 화성피막 처리 시에 결정의 핵 수가 증가하게 되어 그 결 과 미세하고 균일한 결정의 피막을 입혀 주게 되며, 이러한 작용을 하는 것을 표면조정이라 한다.

상기 표면조정에 사용되는 표면조정액은 사용되는 수질에 영향을 받으므로 경도가 높은 물은 순수(탈이온수)나 경수연화장치를 통과시킨 연수를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 표면조정공정(201)이 완료되면 화성피막층 형성공정(202)을 수행한다.

즉, 철강재(1)가 침지되기 이전의 피막제 반응은 아래의 반응식 (a) 내지 (c )의 과정을 거쳐 진행된다.

3Zn(H₂PO₄)₂ ⇔ 3H₃PO₄ ＋ 3ZnHPO₄ (a)

3ZnHPO₄ ⇔ H₃PO₄ ＋ 3Zn₃(PO₄)₂ (b)

상기 화학식 (a) + 화학식 (b)에 의해 아래 화학식 (c)의 내용과 같이 반응된다.

3Zn(H₂PO₄)₂ ⇔ 4H₃PO₄ ＋ Zn₃(PO₄)₂ (c)

그리고 인산염 수용액 속에 철강재(1)를 침지시켜 가열하면 아래의 반응식 (d)의 내용과 같이 반응식이 진행된다.

Fe ＋ 2H₂PO₄ ⇔ Fe(H₂PO₄)₂ ＋ H₂ ↑ (d)

철강재(1)는 화학식 (a)과 화학식 (b)의 인산과 작용하여 철은 부식되고 그 일부가 녹아 철 이온이 되며 동시에 생기는 수소 이온은 방전되어 아래의 반응식 (e)와 같이 수소 가스가 발생하여 소멸된다.

2H^＋ ＋ 2e^－ ⇔ H₂ ↑ --------- (e)

이로 인해 유리인산을 상실하므로 철강재(1) 표면 부근의 수소이온 농도가 감소되어 우측으로 이동되고, 따라서 제2 및 제3인산염의 결정이 액 속에서 철강재 전면에 침전되고, 이 침전이 철강재(1) 전면에 걸쳐 결정핵으로 더욱 성장하여 도 1a의 (나)에서와 같이 면 전체를 피복하는 인산염 화성피막층(3)이 형성된다.

상기 인산염 화성피막층 형성공정(202)이 완료되면 사용된 인산염 수용액을 제거하기 위해 깨끗한 물로서 세척하는 수세공정(203)을 진행한 다음, 건조공정(204)을 진행함으로써 철강재(1)의 표면에 인산염 화성피막층(3, 3')을 형성하는 화성피막층 코팅공정을 완료하게 된다.

상기 화성피막층 형성공정에서의 화성피막층(3, 3')층은 인산염 피막을 형성하는 것을 예를 들었으나, 인산-아연계 화성피막층, 망간피막층, 인산-철계 화성피막층을 형성할 수 있으며, 본 발명에서는 화성피막층의 종류는 제한하지 않는다.

상기 화성피막층 형성공정이 완료되면 화성피막층(3, 3') 위에 음이온방출과 원적외선을 방사하고 상기 화성피막층(3, 3')을 보호하는 고강도의 무기질 세라믹 코팅층을 형성하는 세라믹 코팅층 형성공정(300)을 진행하게 된다.

즉, 아래의 실시예 1에서는 화성피막층(3, 3') 위에 세라믹 코팅조성물을 사용하여 세라믹 코팅층(4, 4')을 형성하는 과정을 설명하였으며, 실시예 2에서는 세라믹 코팅조성물과 비점착성 세라믹 코팅조성물을 사용하여 상부 조리면의 화성피막층(3)의 외부에는 비점착성 세라믹 코팅층(5)을 형성시키는 공정(300a)와, 바닥면의 화성피막층(3')의 외부에는 세라믹 코팅층(4')을 형성시키는 공정(300b)의 과정을 설명한 것이다.

상기의 방법에 따라 세라믹 코팅층 형성공정(300)을 완료한 다음 통상적인 방법에 따라 소성공정(400)을 수행한다.

상기와 같이 본 발명에서 소성공정(400)은 비교적 저온 소성이 가능하고, 높은 온도로 가열할 경우 바인더 혼합물과 세라믹 파우더의 결합력이 더욱 강하게 되어 기재로부터 박리되지 않음에 따라 철강재 표면에 형성된 화성피막층의 보호는 물론, 일반 가전제품이나 조리용품 등과 같은 생활용품에 사용되는 금속 또는 플라스틱 기재의 표면에 위생적으로 양호하고 인체에 유효하게 작용할 수 있다.

본 발명에서 소성조건은 160~300℃의 온도에서 1~2시간의 범위 내에서 소성시키는 것이 바람직하다. 소성조건이 상기에서 한정한 범위 미만이 될 경우에는 결합제와 세라믹 파우더 간에 결합력이 저하될 우려가 있고, 소성조건이 상기에서 한정한 범위를 초과할 경우에는 물성이 저하되는 현상이 발생할 수 있다.

그리고 본 발명에 따른 철강재 가열조리기구의 제조방법에서 사용하는 세라믹 코팅조성물에 대해서는 상기에서 이미 상세히 설명한 바 있으므로 여기서는 그 설명을 생략하기로 한다.

이하 본 발명을 하기의 실시 예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바 본 발명이 실시 예에 의해서만 반드시 한정되는 것은 아니다.

1. 세라믹 코팅 철강재의 제조

(실시 예 1)

철강재 표면을 통상적인 방법에 의해 전처리공정을 거친 다음 그 외부에 3㎛두께의 화성피막층을 형성시킨 후 화성피막층의 상부 조리면과 바닥면에 세라믹 코팅조성물을 이용하여 20㎛ 두께의 세라믹 코팅층(4, 4')을 형성시킨 다음 160℃의 온도에서 2시간 동안 소성처리하여 철강재의 표면에 화성피막층과 세라믹 코팅층을 적층 형성시켜 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 철강재를 코팅하였다.

실시 예 1에서 세라믹 코팅층(4, 4')에 사용된 세라믹 코팅조성물은 무기질 결합제 72 중량부와 기능성 충진제 15 중량부와 세라믹 파우더 12 중량부 및 안료분 1 중량부로 이루어지는 세라믹 코팅조성물을 사용하여 코팅시켰다.

(실시 예 2)

철강재 표면을 통상적인 방법에 의해 전처리공정을 거친 다음 그 외부에 17㎛ 두께의 화성피막층을 형성시킨 후 상부 조리면의 화성피막층의 외부에는 20㎛ 두께의 비점착성 세라믹 코팅층(5), 바닥면의 화성피막층의 외부에는 50㎛ 두께의 세라믹 코팅층(4')을 형성시킨 다음 300℃의 온도에서 1시간 동안 소성처리하여 철강재의 표면에 화성피막층과 세라믹 코팅층을 적층 형성시켜 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 철강재를 코팅하였다.

상기 실시 예 2의 세라믹 코팅층(4')에 사용된 세라믹 코팅조성물은 무기질 결합제 72 중량부와 기능성 충진제 15 중량부와 세라믹 파우더 12 중량부 및 안료분 1 중량부로 이루어지는 세라믹 코팅조성물을 사용하여 코팅시켰으며, 비점착성 세라믹 코팅층(5)에 사용된 세라믹 코팅조성물은 무기질 결합제 65 중량부와 기능성 충진제 15 중량부와 실리콘 오일 중합체 15 중량부와 티타늄옥사이드 4 중량부 및 안료분 1 중량부로 이루어지는 비점착성 세라믹 코팅조성물을 사용하여 코팅시켰다.

상기 실시 예 1 및 2의 코팅조성물에서 사용한 무기질 결합제는 실란 화합물 50~70 중량%와 실리카졸 30~50 중량%로 이루어지는 것을 사용하였으며, 상기 실란 화합물은 메틸트리메톡시실란과 테트라에톡시실란을 균일한 양으로 혼합한 것을 사용하였고, 실리카졸은 0.2~1.0㎛ 입자크기의 분말 산화규소(SiO₂) 30 중량%에 물 70 중량%를 혼합시키는 것을 사용하였으며, 기능성 충진제는 티탄산칼륨과 알루미나 를 균일한 양으로 혼합한 것을 사용하였고, 세라믹 파우더는 원적외선 방사물질인 맥반석, 토르말린과 음이온 방출물질인 바나듐, 지르코늄을 균일한 양으로 혼합한 것을 사용하였다.

(비교 예 1)

상기 실시 예 1과 동일한 방법에 의해 철강재를 코팅하되, 화성피막처리를 실시하지 않고 철강재를 코팅하였다.

(비교 예 2)

상기 실시 예 2와 동일한 방법에 의해 철강재를 코팅하되, 화성피막처리를 실시하지 않고 철강재를 코팅하였다.

2. 세라믹 코팅 철강재의 평가

상기 실시 예 1, 2 및 비교 예 1, 2의 세라믹 코팅 철강재를 내충격성 평가한 결과 실시 예 1, 2의 세라믹 코팅 철강재는 코팅층에 균열이나 박리 현상이 전혀 발견되지 않는데 반해 비교 예 1, 2의 세라믹 코팅 철강재는 코팅층에 미세한 균열과 박리 현상이 발견되었다. 비교 예에서 상기와 같은 현상이 발견되는 것은 철강재와 세라믹 코팅층간의 접착력을 강화시켜 주기 위한 화성피막층이 없는 것에 기인하는 것으로 판단된다. 상기 내충격성 시험은 KS D 6711의 방법에 따라 세라믹 코팅 철강재에 500±1g 강제 볼(steel ball)을 50cm 위에서 낙하시킨 다음 세라믹 코팅 철강재의 코팅도막을 육안으로 관찰하여 판단하였다.

그리고 내열성 평가를 실시한 결과 실시 예 1, 2의 세라믹 코팅 철강재는 코팅층에 균열 현상이 전혀 발견되지 않는데 반해 비교 예 1, 2의 세라믹 코팅 철강재는 코팅층에 미세한 균열 현상이 발견되었다. 비교 예 1, 2가 이와 같은 현상이 발견되는 것은 상기 내충격성 평가에서와 같은 원인으로 판단된다. 상기 내열성 시 험은 JIS K 5400의 방법에 따라 내열성 시험은 세라믹 코팅 철강재를 250℃의 온도에서 24 시간 동안 가열한 다음 코팅층의 도막 상태를 관찰하였다.

또한 내식성 평가를 실시한 결과 실시 예 1, 2 및 비교 예 1, 2 모두 세라믹 코팅 철강재는 코팅층에서는 부식 현상이 전혀 발견되지 않았지만, 비교 예 1, 2의 경우에는 내충격성과 내열성이 약해 쉽게 세라믹 코팅 도막이 훼손될 우려가 있으므로 항상 내식성 성능에 취약한 단점을 갖게 된다. 상기 내식성 시험은 JIS K 5400의 방법에 따라 세라믹 코팅 철강재를 5% H₂SO₄ 용액에 720시간 침적시킨 다음 꺼내어 코팅층의 도막을 관찰하였다.

또한 음식물 찌꺼기 세정성의 평가에서는 상기 실시 예 1, 2 및 비교 예 1, 2의 시료를 이용하여 음식을 조리한 다음 설거지를 해본 결과 철강재의 상부 조리면에 비점착성 세라믹 코팅층(5)을 형성시킨 실시 예 2 및 비교 예 2가 실시 예 1 및 비교 예 2에 비해 실제 음식물 찌꺼기가 잘 세정되는 것을 확인할 수 있었다.

상기에서 설명 드린 바와 같이 본 발명에 따른 세라믹 코팅 철강재 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.

도 1a는 본 발명에 따른 제1 실시 예로서, 철강재 가열조리기구에 화성피막층과 세라믹 코팅층을 순차적으로 형성하는 공정단면도,

도 1b는 도 1a의 공정에 의해 제작된 본 발명에 따른 철강재 가열조리기구의 코팅층 구조도,

도 2a는 본 발명에 따른 제2 실시 예로서, 철강재 가열조리기구에 화성피막층과 세라믹 코팅층을 순차적으로 형성하는 공정단면도,

도 2b는 도 2a의 공정에 의해 제작된 본 발명에 따른 철강재 가열조리기구의 코팅층 구조도,

도 3은 본 발명에 따른 제1 실시 예로서, 철강재 가열조리기구에 화성피막층과 세라믹 코팅층을 순차적으로 형성하는 순서를 나타낸 공정블록도,

도 4는 본 발명에 따른 제2 실시 예로서, 철강재 가열조리기구에 화성피막층과 비점착성 세라믹 코팅층을 순차적으로 형성하는 순서를 나타낸 공정블록도에 관한 것이다.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

1 : 철강재 2, 2' : 요철부

3, 3' : 화성피막층 4, 4' : 세라믹 코팅층

5 : 비점착성 세라믹 코팅층 100 : 철강재 가열조리기구

Claims (11)

1. 본체인 조리부가 철강재로 이루어진 가열조리기구(100)에 있어서,

   상기 철강재(1)는 상하부면에 각각 요철부(2)가 형성되고,

   상기 요철부(2, 2')의 바닥면과 상부 조리면의 외부에 화성피막층(3, 3')이 각각 형성되고,

   상기 화성피막층(3, 3')의 외부에 세라믹 코팅층(4, 4')이 각각 적층 형성되고,

   그리고 상기 세라믹 코팅층(4, 4')은 세라믹 코팅조성물 100 중량부에 대하여, 실란 화합물 50~70 중량%와 실리카졸 30~50 중량%로 이루어진 무기질 결합제 65~83 중량부와, 기능성 충진제 10~19 중량부와, 원적외선 방사물질과 음이온 방출물질을 1 : 1 중량비로 혼합시킨 세라믹 파우더 5~15 중량부 및 안료분 1~2 중량부로 이루어지는 세라믹 코팅조성물을 사용하여 코팅시킨 코팅층이며,

   또한 상기 실리카졸은 0.2~1.0 입자크기의 분말 산화규소(SiO₂) 20~40 중량%에 물 60~80 중량%를 혼합시켜 사용한 것을 특징으로 하는 세라믹 코팅 철강재 가열조리기구.
2. 본체인 조리부가 철강재로 이루어진 가열조리기구(100)에 있어서,

   상기 철강재(1)는 상하부면에 각각 요철부(2)가 형성되고,

   그리고 상기 요철부(2, 2')의 바닥면과 상부 조리면의 외부에 화성피막층(3, 3')이 각각 형성되고,

   상기 상부 조리면의 화성피막층(3) 외부에 비점착성 세라믹 코팅층(5)과 상기 바닥면의 화성피막층(3') 외부에 세라믹 코팅층(4)이 각각 적층 형성되고,

   그리고 상기 비점착성 세라믹 코팅층(5)은 비점착성 세라믹 코팅조성물 100 중량부에 대하여, 실란 화합물 50~70 중량%와 실리카졸 30~50 중량%로 이루어진 무기질 결합제 65~78 중량부와, 기능성 충진제 10~19 중량부와, 실리콘 오일 중합체 2~15 중량부와, 티타늄옥사이드 0.5~10 중량부 및 안료분 1~2 중량부로 이루어지는 비점착성 세라믹 코팅조성물을 이용하여 코팅시킨 코팅층이며,

   또한 상기 실리카졸은 0.2~1.0 입자크기의 분말 산화규소(SiO₂) 20~40 중량%에 물 60~80 중량%를 혼합시켜 사용한 것을 특징으로 하는 세라믹 코팅 철강재 가열조리기구.
3. 제 1항 또는 제 2항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 실란 화합물은 메틸트리메톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 노르말프로필트리메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 노르말프로필트리에톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 트리플루오로프로필트리메톡시실란, 트리데카플루오로옥틸트리메톡시실란, 테트라에톡시실란 또는 헵타데카플루오로데실트리메톡시실란 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 세라믹 코팅 철강재 가열조리기구.
4. 제 1항 또는 제 2항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 기능성 충진제는 티탄산칼륨과 알루미나 또는 천연광물질군인 석영-몬조나이트, 편마암류, 유문암질 응회암나 또는 토르말린, 황토, 견운모, 자수정, 생광석, 죽탄, 의왕석, 귀양석, 흑요석, 맥반석, 광명석, 용암, 귀신석 또는 해조탄, 비장탄 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 세라믹 코팅 철강재 가열조리기구.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 원적외선 방사물질은 토르말린, 황토, 견운모, 자수정, 생광석, 죽탄, 의왕석, 귀양석, 흑요석, 맥반석, 광명석, 용암, 귀신석 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하고,

   상기 음이온 방출물질은 스트론튬, 바나듐, 지르코늄, 지르코니아, 세륨, 네어디뮴, 란탄, 바륨, 류비듐, 세슘, 갈륨 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 세라믹 코팅 철강재 가열조리기구.
6. 철강재 가열조리기구의 제조방법에 있어서,

   상기 판재 형태의 철강재(1) 표면을 전처리하는 전처리공정(100)과;

   전처리한 철강재(1)의 표면에 화성피막층(3, 3')을 형성시키는 화성피막층 형성공정(200)과;

   상기 화성피막층(3, 3')의 상부 조리면과 바닥면에 세라믹 코팅층(4, 4')을 적층하여 형성시키는 세라믹 코팅층 형성공정(300)과;

   화성피막층과 세라믹 코팅층이 형성된 철강재 가열조리기구를 가열하여 코팅층을 경화시키는 소성공정(400)을;

   거쳐 철강재의 외부 표면에 화성피막층과 세라믹 코팅층이 형성되어 지고,

   그리고 상기 세라믹 코팅층 형성공정(300)에서 세라믹 코팅층(4, 4')은 세라믹 코팅조성물 100 중량부에 대하여, 실란 화합물 50~70 중량%와 실리카졸 30~50 중량%로 이루어진 무기질 결합제 65~83 중량부와, 기능성 충진제 10~19 중량부와, 원적외선 방사물질과 음이온 방출물질을 1 : 1 중량비로 혼합시킨 세라믹 파우더 5~15 중량부 및 안료분 1~2 중량부로 이루어지는 세라믹 코팅조성물을 사용하여 코팅시킨 코팅층이며,

   또한 상기 실리카졸은 0.2~1.0 입자크기의 분말 산화규소(SiO₂) 20~40 중량%에 물 60~80 중량%를 혼합시켜 사용한 것을 특징으로 하는 세라믹 코팅 철강재 가열조리기구의 제조방법.
7. 철강재 가열조리기구의 제조방법에 있어서,

   상기 판재 형태의 철강재(1) 표면을 전처리하는 전처리공정(100)과;

   전처리한 철강재(1)의 표면에 화성피막층(3, 3')을 형성시키는 화성피막층 형성공정(200)과;

   상기 화성피막층(3)의 상부 조리면에 비점착성 세라믹 코팅층(5)과, 화성피막층(3')의 바닥면에 세라믹 코팅층(4')을 적층하여 형성시키는 세라믹 코팅층 형성공정(300)과;

   화성피막층과 세라믹 코팅층이 형성된 철강재 가열조리기구를 가열하여 코팅층을 경화시키는 소성공정(400)을;

   거쳐 철강재의 외부 표면에 화성피막층과 세라믹 코팅층이 형성되어 지고,

   그리고 세라믹 코팅층 형성공정(300)에서 비점착성 세라믹 코팅층(5)은 비점착성 세라믹 코팅조성물 100 중량부에 대하여, 실란 화합물 50~70 중량%와 실리카졸 30~50 중량%로 이루어진 무기질 결합제 65~78 중량부와, 기능성 충진제 10~19 중량부와, 실리콘 오일 중합체 2~15 중량부와, 티타늄옥사이드 0.5~10 중량부 및 안료분 1~2 중량부로 이루어지는 비점착성 세라믹 코팅조성물을 이용하여 코팅시킨 코팅층이며,

   또한 상기 실리카졸은 0.2~1.0 입자크기의 분말 산화규소(SiO₂) 20~40 중량%에 물 60~80 중량%를 혼합시켜 사용한 것을 특징으로 하는 세라믹 코팅 철강재 가열조리기구의 제조방법.
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