KR101247025B1 - 전기밥솥용 내솥 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명 상면이 개방된 용기에 하도 코팅층, 요철부가 있는 상도 코팅층 및 요철층이 순차적으로 적층되어 있되, 상기 요철층은 상기 상도 코팅층의 요철부 형상에 대응하여 형성되어 있는 전기밥솥에 구비되는 내솥에 대한 것이다.

Description

전기밥솥용 내솥 및 이의 제조방법{INNER POT FOR ELECTRIC COOKER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 전기밥솥용 내솥 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 불규칙적인 형상의 요철층을 포함함으로써 독특한 질감의 물결 무늬 형상으로 인해 외관의 미려감을 표출함과 동시에, 조리시 음식물로 열이 전달되는 표면적을 증가시켜 음식물의 조리시간을 단축시키고, 용기 바닥에 음식물의 눌어붙음 현상을 억제하며, 내마모성이 향상된 전기밥솥용 내솥 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 전기밥솥용 내솥은 알루미늄, 스테인리스 스틸, 구리 또는 이들의 합금과 같은 금속 기재를 프레스 성형 가공을 통해 용기 형상으로 제조되며, 최근에는 원적외선 방사 효과 등을 통해 음식물의 맛을 향상시키고 보온 효과를 높이기 위해, 강화 숯, 도자기, 곱돌 등의 비금속 기재로 이루어진 전기밥솥용 내솥이 개발되고 있다.

이러한 전기밥솥용 내솥은 내솥에 열이 가해지면 음식물이 내솥의 내면, 특히 내솥의 내측 바닥 표면에 음식물이 쉽게 눌어붙는 문제가 있다. 또한, 조리도구를 이용하여 조리시 내솥의 내면이 조리도구에 의해 긁혀 내솥의 금속 표면이 노출되고, 이로 인해 중금속 등의 유해 물질이 내솥으로부터 배출되어 음식물을 오염시키는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 종래에는 전기밥솥용 내솥의 내면에 탄화불소계 수지로 이루어진 다중 코팅층(예컨대 하도 코팅층과 상도 코팅층)을 형성하였다. 또, 최근에는 상기 코팅층에 심미감을 주는 색상적 요소를 가미하여 외관을 향상시킴과 함께, 다양한 기능성 충전재 등을 첨가하여 내식성 및 내마모성을 향상시키기 위해서, 하도 코팅층과 상도 코팅층의 사이에 탄화불소계 수지를 이용하여 1층 이상의 중도 코팅층을 더 형성하는 경우도 있다.

다만, 전기밥솥용 내솥의 내면에 다중 코팅층을 형성하더라도, 조리기구의 반복적인 사용으로 인해서 내솥 내면에 긁힘이 발생하면, 음식물이 내솥의 내면에 눌어붙었다.

이에, 종래에는 전기밥솥용 내솥의 제조시 금속 판재를 용기 형상으로 가공하는 프레스 성형 단계에서 금속 판재의 외측면 또는 내측면 중 적어도 하나의 면에 벌집 모양 등의 균일한 요철 형태인 딤플(dimple)을 다수 형성시켰다. 이러한 딤플이 형성됨으로써, 조리시 내솥 내 음식물로 열이 공급되는 표면적이 증가되어 음식물의 조리시간이 단축되고, 내솥의 내면과 접촉하고 있는 음식물이 내솥 내면에 눌어붙는 현상이 억제되었다. 즉, 딤플로 인해 형성된 요철의 음각 부위에는 공기 또는 물이 내입된 상태이고, 양각 부위에는 음식물이 접촉되므로, 조리과정에서 음각 부위에 내입되어 있는 공기가 팽창하거나 물이 끓으면서 음식물을 미세하게 들어주는 역할을 하게 되므로 음식물의 눌어붙음 현상을 억제할 수 있었다.

그러나, 전술한 종래 전기밥솥용 내솥은 프레스 성형 가공을 통해 딤플을 형성시 내솥의 용기 소재에 높은 압력이 가해지기 때문에, 강화 숯, 도자기, 곱돌 등의 깨지기 쉬운 비금속 소재로 된 용기를 이용할 수 없었다. 또한, 딤플의 양각 부위는 용기로부터 돌출된 형태로 형성되어 있어 주걱 등의 조리기구를 반복적으로 사용하거나, 또는 조리 후 세척 과정에서 수세미 등의 사용으로 인한 긁힘 등에 취약하다. 또, 물 눈금 수위 또는 다양하게 패턴화된 문양을 하도 코팅층 또는 중도 코팅층 위에 패드인쇄 또는 스크린인쇄 등의 방법으로 전사함에 있어서, 하도 코팅층이나 중도 코팅층도 딤플의 형상에 대응하여 양각 부위와 음각 부위가 존재하고, 이로 인해 돌출된 하도 코팅층이나 중도 코팅층의 양각 부위로 인해서 음각 부위의 인쇄 전사 상태가 좋지 못하다. 그렇다고, 양각 부위를 완만하게 형성시키기 위해서, 딤플의 양각 부위와 음각 부위 간의 높낮이 차이를 줄일 경우, 열 공급 표면적의 증가 효과가 미비하여 딤플을 통한 원하는 효과를 얻을 수 없다.

본 발명자들은 상면이 개방된 용기의 내면에 하도 코팅층과 상도 코팅층이 순차적으로 형성되어 있는 전기밥솥용 내솥에 있어서, 상기 상도 코팅층을 형성하는 조성물에 비해 용융점 및 용융점도가 높은 조성물을 상기 상도 코팅층 위에 도포한 다음 소성할 경우, 상기 상도 코팅층 표면에 요철부가 형성됨과 동시에 상기 요철부의 형상에 대응하여 요철층이 형성되어 내솥의 열 전달 표면적이 증가될 뿐만 아니라 음식물의 눌러붙음 현상이 억제될 수 있다는 것을 알았다.

본 발명은 상면이 개방된 용기; 상기 용기의 내면에 형성된 하도 코팅층; 상기 하도 코팅층 위에 형성되고, 표면에 불규칙적인 형상의 요철부가 형성되어 있는 상도 코팅층; 및 상기 상도 코팅층의 요철부 위에 상기 요철부의 형상에 대응하여 형성된 요철층을 포함하는 전기밥솥용 내솥을 제공한다.

상기 용기의 내면에는, 상기 용기의 내면을 전기화학적 에칭 처리 또는 샌드 블라스트 처리하여 형성된 미세 요철부가 있을 수 있다.

또한, 상기 하도 코팅층과 상도 코팅층 사이에 중도 코팅층이 형성되어 있을 수 있다. 이때, 상기 중도 코팅층은 1층 이상, 바람직하게는 1 내지 2층일 수 있다.

또, 본 발명은 (a) 상면이 개방된 용기의 내면에, 탄화불소계 수지, 열안정성 결합제 및 희석제를 포함하는 하도 코팅층 형성 조성물을 도포하고 건조하여 하도 코팅층을 형성하는 단계; (b) 상기 하도 코팅층에, 탄화불소계 수지를 포함하는 상도 코팅층 형성 조성물을 도포하고 소성하여 상도 코팅층을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 상도 코팅층의 일부 또는 전부에, 탄화불소계 수지 및 희석제를 포함하는 요철 형성용 조성물을 도포하고 소성하여 요철층을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 요철층 형성 단계에서는, 상기 요철 형성용 조성물의 소성시 상기 (b) 단계에서 형성된 상도 코팅층에 요철부가 형성됨과 동시에 상기 요철부의 형상에 대응하여 요철층이 형성되는 것이 특징인 전기밥솥용 내솥의 제조방법을 제공한다.

상기 하도 코팅층 형성 전에, 상기 용기의 내면을 전기화학적 에칭 처리 또는 샌드 블라스트 처리하여 상기 용기의 내면에 미세 요철부를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또, 상기 상도 코팅층 형성 전에, 상기 하도 코팅층 위에 중도 코팅층 형성 조성물을 도포한 다음 소성하여 중도 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 상면이 개방된 용기; 상기 용기의 내면에 형성된 하도 코팅층; 상기 하도 코팅층 위에 형성되고, 표면에 불규칙적인 형상의 요철부가 형성되어 있는 상도 코팅층; 및 상기 상도 코팅층의 요철부 위에 상기 요철부의 형상에 대응하여 형성된 요철층을 포함하는 조리용기를 제공한다.

상기 용기의 내면에는 상기 용기의 내면을 전기화학적 에칭 처리 또는 샌드 블라스트 처리하여 형성된 미세 요철부가 있을 수 있다.

또한, 상기 하도 코팅층과 상도 코팅층 사이에 중도 코팅층이 형성되어 있을 수 있다.

본 발명에 따른 전기밥솥용 내솥은 불규칙적인 형상의 요철층을 포함함으로써, 독특한 질감의 물결 무늬 형상으로 인해 외관의 미려감이 향상됨과 동시에, 조리시 음식물로 열이 전달되는 표면적이 증가되어 음식물의 조리시간이 단축되고, 용기 바닥에 음식물의 눌어붙음 현상이 억제되며, 내마모성이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전기밥솥용 내솥의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전기밥솥용 내솥의 요철층 표면을 나타낸 사진이다.
도 3은 본 발명에 따른 전기밥솥용 내솥의 단면을 나타낸 광학현미경 사진으로서, 요철층의 양각 부위를 나타낸 사진이다.
도 4는 본 발명에 따른 전기밥솥용 내솥의 단면을 나타낸 광학현미경 사진으로서, 요철층의 음각 부위를 나타낸 사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 전기밥솥용 내솥의 제조방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 6은 본 발명에 따른 조리용기의 단면도이다.
도 7은 종래 전기 밥솥용 내솥의 단면도이다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명에서 전기밥솥은 전기를 이용하여 열원을 얻고 이 열원을 이용하여 내솥 내부를 고온의 압력 상태로 유지시키면서 취사를 행하는 기기로서, 전기압력밥솥을 포함하다.

본 발명은 전기밥솥에 구비되는 내솥으로서, 상기 내솥은 상면이 개방된 용기에 하도 코팅층, 요철부가 있는 상도 코팅층 및 요철층이 순차적으로 적층되어 있되, 상기 요철층은 상기 상도 코팅층의 요철부 형상에 대응하여 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명자들은 전기밥솥용 내솥의 제조함에 있어 하도 코팅층에 평활하게 형성된 상도 코팅층 위에, 상기 상도 코팅층을 형성하는 조성물(이하, '상도 코팅층 형성 조성물'이라 함)과 융점, 용융점도, 결정 구조가 상이한 조성물(이하, '요철층 형성 조성물'이라 함)을 도포한 후 소성할 경우, 평활하게 형성된 상도 코팅층에 물결 무늬의 불규칙적인 요철부가 형성되면서, 상기 요철부의 형상에 대응하여 요철층이 형성된다는 것을 알았다.

상기 요철층 형성 조성물을 도포한 다음 소성하는 과정 중에 평활하게 형성된 상도 코팅층이 재용융된다. 이때, 상기 요철층 형성 조성물과 상도 코팅층 형성 조성물의 융점, 용융점도, 결정 구조의 차이에 따른 불균일이 발생하여 응력이 발생하고, 이러한 응력으로 인해 상도 코팅층이 융기 및 침강을 반복한다. 이러한 상도 코팅층의 유동으로 인해 상도 코팅층에는 물결 무늬 형상의 불규칙적인 요철부가 형성되고, 이러한 요철부의 형상에 대응하여 요철층이 거의 균일한 두께로 형성된다.

이렇게 형성된 요철층으로 인해서 용기 내 음식물에 열을 공급하는 표면적이 증가한다. 따라서, 본 발명에 따른 전기밥솥용 내솥을 이용할 경우, 요철층이 없는 전기밥솥용 내솥에 비해 음식물의 요리시간이 단축될 수 있다.

한편, 도 7에 도시된 종래 전기밥솥용 내솥의 경우, 프레스 가공을 통해 용기 자체에 딤플을 형성하기 때문에, 딤플들 간의 폭을 좁게 하는 데에 한계가 있다. 반면, 본 발명의 경우, 전술한 바와 같이, 상도 코팅층의 유동(융기 및 침강)에 의해 요철부가 형성되고, 이러한 요철부의 형상에 대응하여 요철층이 형성된다. 따라서, 형성되는 요철층의 폭(양각부위와 인접한 양각부위의 간격)은 프레스 가공을 통해 형성된 딤플보다 더 좁게 형성될 수 있다.

또한, 종래 전기밥솥용 내솥에 형성된 딤플과 달리, 프레스 가공이 필요하지 않기 때문에, 강화 숯, 도자기, 곱돌 등의 깨지기 쉬운 비금속 소재로 된 용기도 사용할 수 있다. 또, 상기 딤플에 비해 요철층의 양각 부위와 인접하는 양각 부위의 간격이 극히 좁기 때문에 음각 부위에 내입되는 공기 또는 물의 양이 증가하면서, 음식물과 직접 접촉하는 양각 부위의 표면적이 감소하기 때문에, 조리시 음식물이 요철층에 눌어 붙지 않아 비점착성이 향상될 수 있다.

게다가, 상기 요철층 형성 조성물을 도포하고 소성하는 과정 중에 상도 코팅층이 재용융되어 융기 또는 침강함으로 인해서 상도 코팅층에 요철부가 형성된다. 이러한 요철부의 양각 부위와 음각 부위의 높낮이 차이로 인해서 상도 코팅층의 양각 부위가, 상도 코팅층이 평활하게 형성된 종래 전기밥솥용 내솥과 동일한 양으로 상도 코팅층 형성 조성물을 도포하더라도 보다 더 두껍게 형성될 수 있다. 따라서, 조리시 또는 세척시 조리도구나 수세미 등에 의한 상기 상도 코팅층의 내긁힘성 및 내마모성이 종래 전기밥솥용 내솥보다 더 향상될 수 있다.

아울러, 딤플이 형성된 종래 전기밥솥용 내솥과 달리, 본 발명의 내솥은 하도 코팅층이나 중도 코팅층에 요철 부위가 존재하지 않는다. 따라서, 본 발명의 경우, 하도 코팅층이나 중도 코팅층 위에 물 눈금 수위나 다양한 패턴 문양을 패드 인쇄 또는 스크린 인쇄 등의 방법을 통해 전사하더라도, 하도 코팅층이나 중도 코팅층이 평활하기 때문에, 딤플이 형성된 종래 전기밥솥용 내솥과 달리, 인쇄 전사 상태가 균일하다.

<전기밥솥용 내솥>

본 발명에 따른 전기밥솥용 내솥(1)은 도 1에 도시된 바와 같이, 상면이 개방된 용기(10); 상기 용기의 내면에 형성된 하도 코팅층(20); 상기 하도 코팅층 위에 형성되고, 표면에 불규칙적인 형상의 요철부가 형성되어 있는 상도 코팅층(30); 및 상기 상도 코팅층의 요철부 위에 상기 요철부의 형상에 대응하여 형성된 요철층(40)을 포함한다. 상기 용기의 내면에는 용기의 내면을 전기화학적 에칭 처리 또는 샌드 블라스트 처리함으로써, 상기 요철부보다 미세한 요철부(이하, '미세 요철부'라 함)(미도시됨)가 존재되어 있을 수 있다.

본 발명의 용기(10)는 음식물을 수용하여 수용된 음식물에 열을 전달한다. 이에, 용기의 형태는 도 1에 도시된 바와 같이, 음식물을 수용하기 위해서, 일반적으로 바닥이 밀폐되고 상면이 개방된 통형(예컨대, 원통형 등)이다.

이러한 용기의 소재는 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 알루미늄계 금속, 스테인레스 스틸계 금속, 구리 및 이들의 합금 등과 같은 금속 소재일 수 있으며, 또 강화 숯, 도자기, 곱돌 등의 비금속 소재일 수 있다.

상기 용기는 당 업계에 알려진 방법으로 제조될 수 있으며, 예를 들어 금속 소재의 경우, 금속판을 프레스 성형 가공을 통해 음식물을 담을 수 있는 용기 형상으로 제조되며, 강화 숯, 도자기, 곱돌 등의 비금속 소재일 경우, 성형 가공 또는/및 절삭 가공을 통해 음식물을 담을 수 있는 용기 형상으로 제조될 수 있다.

이러한 용기(10)의 내면에는 미세 요철부(미도시됨)가 형성되어 있다. 상기 미세 요철부는 용기 내면을 전기화학적 에칭 처리하여 또는 샌드 블라스트 처리하여 형성될 수 있다. 상기 미세 요철부가 용기 내면에 형성됨으로써, 용기 내면과 하도 코팅층 사이의 접촉 표면적이 증가되어, 용기의 내면과 하도 코팅층 사이의 접착력이 물리적으로 증가될 수 있다.

상기 미세 요철부의 평균 표면조도(Ra)는 특별히 제한되지 않으나, 약 1.0 내지 5.0 ㎛, 바람직하게는 약 1.5 내지 4.0 ㎛일 경우, 하도 코팅층의 두께가 국부적으로 두껍게 되지 않아 하도 코팅층의 도막 크랙이 발생하지 않기 때문에, 도막 크랙 발생으로 인한 내식성 및 내스팀성 저하가 초래되지 않으며, 나아가 용기 내면과 하도 코팅층 사이의 접착력이 현저하게 증가될 수 있다.

한편, 상기 미세 요철부가 형성된 용기(10)의 내면 위에는 불활성의 피막층이 형성되어 있을 수 있다. 상기 불활성의 피막층은 아노다이징(Anodizing), 플라즈마 전해 산화(plasma electrolytic oxidation) 등의 표면 처리법을 통해 형성될 수 있다. 이러한 불활성의 피막층이 더 형성됨으로써, 본 발명의 전기밥솥용 내솥은 내식성이 더 향상될 수 있다.

이와 같은 용기(10)의 내면에는 하도 코팅층(20), 상도 코팅층(30) 및 요철층(40)이 순차적으로 형성되어 있다. 또, 선택적으로 하도 코팅층(20)과 상도 코팅층(30) 사이에 중도 코팅층(미도시됨)이 형성되어 있을 수 있다. 이러한 다수의 층은 용기(10)와 음식물이 직접적으로 닿는 것을 차단한다. 즉, 상기 층들은 용기(20)가 음식물에 의해 부식되거나, 이와 반대로 음식물이 용기(10)에서 배출되는 유해 성분에 의해 변질되는 것을 막아준다.

상기 하도 코팅층(20)은 용기(10)의 내면 위에 형성되는 층으로서, 용기(10) 내면과 상도 코팅층(30) 사이에 위치하여 요리시 조리 도구에 의해 상도 코팅층이 용기로부터 분리되지 않도록 용기 내측 표면에 상도 코팅층을 부착시키는 역할을 한다. 또한, 상기 하도 코팅층을 포함함으로써, 용기의 내측 표면으로부터 상도 코팅층이 분리되더라도, 용기의 내면 노출이 방지되어 중금속 등의 유해물질이 음식물을 오염시키는 것을 방지할 수 있다.

이러한 하도 코팅층은 탄화불소계 수지, 열안정성 결합제, 및 희석제를 포함하는 하도 코팅층 형성 조성물에 의해 형성될 수 있다.

상기 탄화불소계 수지는 열가소성 수지로서, 융점 이상의 온도에서 용융 상태가 되어 유동성을 가지고, 냉각시 결정화되어 도막을 용이하게 형성할 수 있으며, 또 도막을 형성한 후에도 다시 융점 이상의 온도로 열을 가하면 재용융되는 특성을 갖고 있어 가공성이 우수하다.

이러한 탄화불소계 수지의 예로는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬 비닐 에테르 공중합체(PFA), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP) 등이 있는데, 이들은 단독으로 사용할 수 있으며, 또는 2 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.

상기 탄화불소계 수지의 함량은 특별히 제한되지 않으나, 전체 하도 코팅층 형성 조성물의 전체 중량을 기준으로 약 5 내지 40 중량%일 경우, 용기 내면과 상도 코팅층 간의 접착력을 더 향상시킬 수 있다.

상기 탄화불소계 수지의 상태는 특별히 제한되지 않으나, 미립자 형태일 수 있으며, 이때 탄화불소계 수지는 하기 희석제에 열안정성 결합제가 용해된 용액 내에 균일하게 분산되어 있다.

다만, 이러한 탄화불소계 수지는 평활한 기재에 대하여 접착력이 거의 또는 전혀 없는 것으로 알려져 있다. 따라서, 본 발명에서는 용기의 내측 표면에 하도 코팅층을 접착제 등의 수단 없이 직접 접촉하여 단단하게 접착시키기 위해, 상기 하도 코팅층 형성 조성물의 일 성분으로 열안정성 결합제를 포함한다. 상기 열안정성 결합제는 하기 상도 코팅층 형성 조성물의 소성시 용융점 이상의 온도에 노출될 경우, 상기 탄화불소계 수지와 함께 재용융되어 유동성을 가진다. 이때, 열안정성 결합제와 탄화불소계 수지의 표면 에너지 차이로 인해 하도 코팅층 내에는 탄화불소계 수지와 열안정성 결합제의 농도 기울기가 발생한다. 구체적으로 높은 표면에너지를 가진 열안정성 결합제는 용기와 하도 코팅층 사이의 계면 쪽으로 배향되고, 이렇게 배향된 열안정성 결합제는 용기 내 흡수된 수분으로 인해 용기 표면에 형성된 산화물, 수산화물 및 탄산염 등과 화학결합을 하여 하도 코팅층을 용기의 내면에 더 단단히 접착시킨다. 한편, 낮은 표면에너지를 가진 탄화불소계 수지는 하도 코팅층의 상부로 배향되어 하기 상도 코팅층의 탄화불소계 수지와 결합하여 하도 코팅층에 상도 코팅층을 더 단단히 접착시킨다. 이로써, 하도 코팅층과 용기 내면의 접착력이 향상되면서, 동시에 하도 코팅층과 상도 코팅층의 접착력도 향상될 수 있다.

상기 열안정성 결합제로는 약 150 ℃ 이상의 온도에서 분해되지 않고 열에 대한 높은 안정성을 가진 물질이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리이미드(PI), 폴리아미드-이미드(PAI), 폴리에테르술폰(PES), 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다. 이들은 단독으로 또는 2 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.

상기 열안정성 결합제의 함량은 특별히 제한되지 않으나, 전체 하도 코팅층 형성 조성물의 전체 중량을 기준으로 약 5 내지 30 중량%일 경우, 용기 내면과 상도 코팅층 간의 접착력을 더 향상시킬 수 있다.

상기 하도 코팅층 형성 조성물은 희석제를 포함한다. 상기 희석제를 포함함으로써, 하도 코팅층 형성 조성물의 점도가 조절될 수 있다. 이러한 희석제는 하도 코팅층의 건조시 하도 코팅층으로부터 휘발되고, 따라서 건조된 하도 코팅층에는 탄화불소계 수지 및 열안정성 결합제만이 잔류하고 있다.

상기 희석제로는 물과 유기 용제가 있는데, 이들은 단독으로 사용될 수 있으며, 또한 이들이 혼합되어 사용될 수 있다. 상기 유기 용제의 비제한적인 예로는 N-메틸-2-피롤리돈, 디메틸아세트아마이드, 퍼푸릴알콜, 트리에탈이만, 글리콜계 용제, 부틸셀로솔브 등이 있다.

상기 희석제의 함량은 특별히 제한되지 않으나, 전체 하도 코팅층 형성 조성물의 전체 중량을 기준으로 약 30 내지 90 중량%일 경우, 용기 내면과 상도 코팅층 간의 접착력을 더 향상시킬 수 있다.

이러한 하도 코팅층 형성 조성물은 전술한 성분들 이외에, 하도 코팅층 형성 조성물의 접착성, 내식성 등의 특성을 해하지 않는 범위 내에서, 필요에 따라 하도 코팅층의 물성을 보다 더 향상시키기 위해 착색안료, 금속 산화물, 콜로이드 실리카, 박편형 충전재와 같은 불활성 충전재를 더 포함할 수 있으며, 분산제, 습윤제, 침강방지제, pH조절제와 같은 첨가제도 더 포함할 수 있다.

상기 충전재의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 하도 코팅층 형성 조성물(단, 충전재 및 첨가제 제외)의 100 중량부를 기준으로 약 0.5 내지 20 중량부, 바람직하게는 약 1.0 내지 10 중량부일 수 있다.

상기 첨가제의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 하도 코팅층 형성 조성물(단, 충전재 및 첨가제 제외)의 100 중량부를 기준으로 약 0.5 내지 20 중량부, 바람직하게는 약 1.0 내지 10 중량부일 수 있다.

상기 하도 코팅층의 건조 후 두께는 특별히 한정되지 않으나, 약 5 내지 20 ㎛, 바람직하게는 약 8 내지 15 ㎛일 경우, 하도 코팅층의 건조시 도막의 크랙이 발생되지 않아 하도 코팅층의 내식성 및 내스팀성이 향상되며, 용기의 내면 전체에 균일하게 형성되어 용기 내면과 상도 코팅층(또는 중도 코팅층) 사이의 접착력이 더 향상될 수 있다.

본 발명에 따른 전기밥솥용 내솥(1)은 상도 코팅층(30)을 포함한다. 상기 상도 코팅층(30)은 전술한 하도 코팅층(20) 위에, 또는 하기 중도 코팅층(미도시됨) 위에 형성되는 층으로서, 용기(10)로부터 유해성분이 배출되어 음식물을 변질시키는 것을 차단하면서, 용기(10)가 음식물에 의해 부식되는 것을 방지한다. 이러한 상도 코팅층(30)에는 요철부(31)가 형성되어 있으며, 상기 요철부의 형상에 대응하여 하기 요철층(40)이 형성되어 있다.

상기 요철부(31)는 하기 요철층의 형성시 상도 코팅층의 전부 또는 일부에 형성된 것이다. 구체적으로 하기 요철층 형성 조성물을 도포한 후 소성하는 과정 중에 상도 코팅층이 재용융되고, 이때 상도 코팅층과 요철층 사이의 용융점, 용융점도 및 결정구조의 차이에 따른 불균일로 인해 응력이 발생하여 상도 코팅층이 융기 및 침강됨으로써 양각 부위와 음각 부위를 포함하는 요철부가 도 2에 도시된 바와 같이 물결 무늬 형상과 같은 불규칙적인 형상으로 형성된다.

이러한 상도 코팅층(30)은 탄화불소계 수지를 포함하거나, 또는 탄화불소계 수지 및 희석제를 포함하는 상도 코팅층 형성 조성물에 의해 형성된다.

상기 탄화불소계 수지의 비제한적인 예로는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬 비닐 에테르 공중합체(PFA), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP) 등이 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.

다만, 본 발명에서는 요철층(40)의 형성시 상도 코팅층(30)이 재용융되면서 융기 및 침강되어 상도 코팅층에 물결 무늬 형상과 같은 불규칙적인 요철부(양각 부위 및 음각 부위 포함)가 형성되면서, 상기 요철부의 형상에 대응하여 요철층(40)이 잘 형성되도록 하기 위해서, 상도 코팅층의 용융점 및 용융점도를 하기 요철층에 비해 낮게 조절하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 상기 상도 코팅층 형성 조성물에 포함되는 탄화불소계 수지는 하기 요철층 형성 조성물에 포함되는 탄화불소계 수지에 포함되는 탄화불소계 수지에 비해 용융점 및 용융점도가 낮은 것이 바람직하다.

상기 탄화불소계 수지의 용융점(melting temperature) 및 용융점도(melting viscosity)는 고분자의 구조, 분자량에 따라 상이하다. 구체적으로, PTFE의 용융점은 약 320 내지 340 ℃이고, 용융점도는 약 10⁸ 내지 10¹² Pa·sec이며, PFA의 용융점은 약 302 내지 310 ℃이고, 용융점도는 약 10³ 내지 10⁴ Pa·sec이며, FEP의 용융점은 약 260 내지 282 ℃이고, 용융점도는 약 10⁴ 내지 10⁵ Pa·sec이다. 한편, PTFE의 결정 구조는 다공성 망상구조인 반면, PFA와 FEP의 결정 구조는 비다공성 구정(球晶, spherurite) 형태이다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 상도 코팅층 형성 조성물은 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬 비닐 에테르 공중합체(PFA), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP), 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일례에 따르면, 상기 상도 코팅층 형성 조성물은 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬 비닐 에테르 공중합체(PFA), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP), 또는 이들의 혼합물 이외, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 더 포함할 수 있다. 이때, PTFE의 함량은 특별히 제한되지 않는다. 다만, PTFE의 융점 및 용융점도가 PFA 및 FEP에 비해 높다. 따라서, 상기 상도 코팅층 형성 조성물의 융점 및 용융점도를 하기 요철층 형성 조성물보다 낮게 조절하기 위해서, PTFE의 함량을 PFA 및 FEP의 혼합물 100 중량부를 기준으로 약 0.5 내지 30 중량부, 바람직하게는 약 1.0 내지 10 중량부로 조절함으로써, 상도 코팅층 형성 조성물의 융점 및 용융점도가 하기 요철층 형성 조성물보다 낮게 조절될 수 있다. 이로 인해, 요철층의 형성시 상도 코팅층이 재용융되면서 상도 코팅층에 형성되는 요철부의 양각 부위와 음각 부위 간의 높낮이 차이가 현저하게 되고, 결국 열전달 표면적이 증가되어 음식물의 조리시간이 단축되고, 용기 바닥에 음식물의 눌어붙음 현상도 억제될 수 있다.

상기 탄화불소계 수지의 상태는 특별히 제한되지 않으며, 정전 분체도장 방법에 의해 상도 코팅층이 형성될 수 있도록 미세 분말 형태일 수도 있고, 또는 액체 분무도장 방법에 의해 상도 코팅층이 형성될 수 있도록 액체 매질(예컨대, 희석제 등) 내에 탄화불소계 수지가 미세한 입자 형태로 분산되어 있는 있을 수도 있다.

상기 상도 코팅층 형성 조성물은 전술한 탄화불소계 수지 이외, 희석제를 더 포함할 수 있다. 희석제를 포함할 경우, 상도 코팅층 형성 조성물의 점도가 조절되어 상도 코팅층의 형성시 작업성이 향상될 수 있다. 이러한 희석제는 하도 코팅층 형성시와 마찬가지로, 상도 코팅층의 건조시 상도 코팅층으로부터 휘발되고, 따라서 건조된 상도 코팅층에는 탄화불소계 수지만이 잔류하고 있다.

상기 희석제로는 물과 유기 용제가 있는데, 이들은 단독으로 사용될 수 있으며, 또한 이들이 혼합되어 사용될 수 있다.

상기 유기 용제의 예로는 글리세린, 에틸렌글리콜, 프로필렌 글리콜, 트리에틸아민, 트리에탄올아민, 부틸셀로솔브 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.

상기 희석제의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 상도 코팅층 형성 조성물의 전체 중량을 기준으로 약 30 내지 80 중량%, 바람직하게는 약 40 내지 60 중량%일 수 있다. 다만, 상도 코팅층 형성 조성물이 희석제를 포함할 경우, 탄화불소계 수지의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 상도 코팅층 형성 조성물의 전체 중량을 기준으로 약 20 내지 70 중량%, 바람직하게는 약 40 내지 60 중량%일 수 있다.

이러한 상도 코팅층 형성 조성물은 전술한 성분들 이외에, 상도 코팅층 형성 조성물의 접착성, 내식성 등의 특성을 해하지 않는 범위 내에서, 필요에 따라 상도 코팅층의 물성을 보다 더 향상시키기 위해 착색안료, 금속 산화물, 콜로이드 실리카, 박편형 충전재와 같은 불활성 충전재를 더 포함할 수 있으며, 분산제, 습윤제, 침강방지제, pH조절제와 같은 첨가제도 더 포함할 수 있다.

상기 충전재의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 상도 코팅층 형성 조성물(단, 충전재 및 첨가제 제외)의 100 중량부를 기준으로 약 0.5 내지 20 중량부, 바람직하게는 약 1.0 내지 10 중량부일 수 있다.

상기 첨가제의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 상도 코팅층 형성 조성물(단, 충전재 및 첨가제 제외)의 100 중량부를 기준으로 약 0.5 내지 20 중량부, 바람직하게는 약 1.0 내지 10 중량부일 수 있다.

상기 상도 코팅층의 소성 후 두께는 특별히 제한되지 않으나, 약 10 내지 90 ㎛, 바람직하게는 약 20 내지 60 ㎛일 경우, 하기 요철층의 형성시 상도 코팅층이 재용융되면서 형성된 요철부의 양각 부위와 음각 부위 사이의 높낮이 차이가 커져 열 전달 표면적이 현저하게 증가될 수 있다. 또한, 상기 상도 코팅층의 소성 후 두께가 상기 범위일 경우, 상기 상도 코팅층이 재용융되어 요철부를 형성시 양각 부위의 두께가 과도하게 두껍지 않아 부풀림 등에 의한 도막 결함이 발생하지 않으며, 따라서 내스팀성이 향상될 수 있다. 또한, 상기 두께 범위를 갖는 상도 코팅층은 하기 요철층의 양각 부위와 양각 부위 간의 간격이 2 mm 이하 정도로 좁기 때문에, 주걱 등의 조리기구를 반복적으로 사용하여 요리하거나 또는 수세미 등으로 내솥의 세척할 때 조리기구나 수세미 등이 요철층의 음각 부위에 직접 접촉되는 것이 방지되어 요철층의 내마모성이 향상될 수 있다.

본 발명에 따른 전기밥솥용 내솥(1)은 요철층(40)을 포함한다. 상기 요철층(40)은 전술한 상도 코팅층(30)의 일부 또는 전부에 형성되는 층으로서, 상기 상도 코팅층의 요철부 형상에 대응하여 형성된다. 전술한 바와 같이, 하기 요철층 형성 조성물을 상도 코팅층의 일부 또는 전부에 도포한 후 소성하는 과정 중에 재용융된 상도 코팅층과 요철층 형성 조성물의 융점, 용융점도, 결정 구조의 차이로 인한 불균일이 발생하여 응력이 발생한다. 이러한 응력으로 인해 상도 코팅층이 유동(융기 및 침강)하여 요철부가 상도 코팅층(30)에 형성되고, 이러한 요철부의 형상에 대응하여 거의 균일한 두께로 상도 코팅층(30) 위에 요철층(40)이 형성된다.

이렇게 형성된 요철층(40)은 도 3에 도시된 바와 같이, 물결 무늬 형상과 같은 불규칙적인 형상으로 형성되며, 양각 부위(41)와 음각 부위(42)를 포함한다. 따라서, 본 발명에 따른 내솥(1)은 상기 요철층(40)으로 인해 실질적으로 열 전달 표면적이 증가되어, 용기 내부로 다량의 열을 효과적으로 전달할 수 있고, 따라서 종래 전기밥솥용 내솥에 비해 요리 시간이 단축될 수 있으며, 나아가 음식물이 용기 내면, 특히 용기의 바닥에 눌어붙는 것이 상기 요철층(40)에 의해 방지될 수 있다.

상기 요철층(40)의 두께는 특별히 한정되지 않는다. 다만, 상기 요철층의 두께가 약 5 내지 40 ㎛, 바람직하게는 약 10 내지 30 ㎛일 경우, 요철층의 형성시 요철층에 도막 크랙이 발생되지 않아 외관 결함이 발생되지 않으며, 또한 내식성이 더 향상되고, 나아가 상도 코팅층과의 접착력도 더 향상될 수 있다. 게다가, 상기 요철층의 두께가 상기 범위일 경우, 요철층의 깊이가 약 10 내지 160 ㎛(바람직하게는 약 30 내지 100 ㎛) 정도로 되어 열 공급 표면적의 증가 효과가 현저하게 발휘될 수 있다.

또, 상기 요철층(40)의 폭(하나의 양각 부위와 인접한 양각 부위 사이의 간격)은 상도 코팅층과 요철층의 융점, 용융점도, 결정구조의 차이에 따라 조절될 수 있다. 다만, 상기 요철층의 폭이 약 0.05 내지 2 mm, 바람직하게는 약 0.1 내지 1.0 mm일 경우, 요철층에 의한 독특한 질감의 물결 무늬 형상으로 인해 내솥 외관의 미려함이 표출될 뿐만 아니라, 조리기구나 수세미 등의 사용시 요철층의 음각 부위에 직접 접촉되는 것이 방지되어 요철층의 내마모성이 향상될 수 있다.

또, 상기 요철층(40)의 깊이(즉, 요철층의 양각 부위와 음각 부위 간의 높낮이 차이)는 특별히 제한되지 않으나, 약 10 내지 160 ㎛, 바람직하게는 약 30 내지 100 ㎛일 경우, 열을 공급하는 표면적이 현저하게 증가하여 요리 시간을 보다 더 단축할 수 있으며, 또한 요철층의 양각 부위가 두껍지 않아 양각 부위에 부풀림 등에 의한 도막 결함이 발생되지 않고, 따라서 내스팀성이 향상될 수 있다. 또한, 상기 범위와 같은 깊이로 요철층이 형성될 경우, 주걱 등의 조리기구를 반복적으로 사용하여 요리하거나 또는 수세미 등으로 내솥의 세척할 때 조리기구나 수세미 등이 요철층의 음각 부위에 직접 접촉되는 것이 방지될 수 있어, 요철층의 내마모성이 향상될 수 있다.

이러한 두께, 폭 및 깊이를 갖는 요철층(40)이 상기 상도 코팅층 위에 형성됨으로써, 본 발명의 전기밥솥용 내솥(1)의 표면적은 용기 내면에 탄화불소계 수지로 이루어진 다중 코팅층만이 형성되어 있는 종래의 내솥(즉, 요철층이 없는 내솥)에 비해 약 5 내지 30 %가 증가될 수 있다. 또한, 상기 요철층(40)은 양각 부위와 인접한 양각 부위의 간격이 좁기 때문에, 도 7에 도시된 종래 전기밥솥용 내솥의 딤플(dimple)에 비해 열 공급 표면적 증가 효과가 우수하다.

상기 요철층(40)은 탄화불소계 수지 및 희석제를 포함하는 요철 형성용 조성물에 의해 형성된다. 이때, 상기 탄화불소계 수지의 상태는 미세한 입자 형태로 액체 매질(희석제) 내에 분산되어 있을 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

상기 탄화불소계 수지의 비제한적인 예로는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬 비닐 에테르 공중합체(PFA), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP) 등이 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.

다만, 전술한 상도 코팅층에 비해 요철층의 융점 및 용융점도를 향상시켜 요철층이 용이하게 형성되도록 하기 위해서, 요철층 형성 조성물에 포함된 탄화불소계 수지(들)는 상기 상도 코팅층 형성 조성물에 사용된 탄화불소계 수지(들)보다 융점 및 용융점도가 높은 것이 바람직하다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 요철층 형성 조성물이 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)만을 포함하고, 상기 상도 코팅층 형성 조성물이 상기 PTFE보다 융점 및 용융점도가 낮은 탄화불소계 수지, 예컨대 PFA, FEP 또는 이들의 혼합물을 포함할 경우, 요철층 형성 조성물과 상도 코팅층 형성 조성물 사이의 현저한 융점 및 용융점도 차이로 인해서 폭이 약 0.05 내지 2 mm이고, 깊이가 약 10 내지 160 ㎛인 물결무늬의 요철층이 상도 코팅층 위에 형성되기 때문에, 딤플이 형성되어 있는 종래 전기밥솥용 내솥에 비해 열전달 표면적이 현저하게 증가되며, 또한 용기 내면에 탄화불소계 수지로 이루어진 다중 코팅층만이 형성되어 있는 종래의 내솥(즉, 요철층이 없는 내솥)에 비해 열전달 표면적이 약 5 내지 30 % 증가될 수 있다.

본 발명의 다른 일례에 따르면, 상기 요철층 형성 조성물은 상기 PTFE 이외, PFA, FEP 또는 이들의 혼합물을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 PFA, FEP 또는 이들의 혼합물의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 요철층 형성 조성물의 융점 및 용융점도를 상도 코팅층 형성 조성물보다 높게 조절하여 요철층의 형성시 재용융된 상도 코팅층에 요철부가 형성되면서, 상기 요철부의 형상에 대응하여 요철층이 잘 형성되도록 하기 위해서, PTFE 100 중량부를 기준으로 약 0.5 내지 30 중량부, 바람직하게는 약 1 내지 10 중량부로 조절하는 것이 바람직하다.

상기 탄화불소계 수지의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 요철층 형성 조성물의 전체 중량을 기준으로 약 20 내지 70 중량%, 바람직하게는 약 30 내지 60 중량%일 수 있다.

상기 요철층 형성 조성물은 희석제를 포함한다. 상기 희석제는 하도 코팅층, 상도 코팅층과 마찬가지로, 요철층 형성 조성물의 점도를 조절한다.

이러한 희석제로는 물 및/또는 유기 용제가 있다. 상기 유기 용제의 비제한적인 예로는 글리세린, 에틸렌글리콜, 프로필렌 글리콜, 트리에틸아민, 트리에탄올아민, 부틸셀로솔브 등이 있다.

상기 희석제의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 요철층 형성 조성물의 전체 중량을 기준으로 약 30 내지 80 중량%, 바람직하게는 약 40 내지 70 중량%일 수 있다.

상기 요철층 형성 조성물은 전술한 성분들 이외에, 요철층 형성 조성물의 접착성, 내식성 등의 특성을 해하지 않는 범위 내에서, 필요에 따라 요철층의 물성을 보다 더 향상시키기 위해 착색안료, 금속 산화물, 콜로이드 실리카, 박편형 충전재와 같은 불활성 충전재를 더 포함할 수 있으며, 분산제, 습윤제, 침강방지제, pH조절제와 같은 첨가제도 더 포함할 수 있다.

상기 충전재의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 요철층 형성 조성물(단, 충전재 및 첨가제 제외)의 100 중량부를 기준으로 약 0.5 내지 20 중량부, 바람직하게는 약 1.0 내지 10 중량부일 수 있다.

상기 첨가제의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 요철층 형성 조성물(단, 충전재 및 첨가제 제외)의 100 중량부를 기준으로 약 0.5 내지 20 중량부, 바람직하게는 약 1.0 내지 10 중량부일 수 있다.

한편, 전술한 하도 코팅층(20)과 상도 코팅층(30) 사이에 중도 코팅층(미도시됨)이 형성되어 있을 수 있다. 상기 중도 코팅층을 더 포함함으로써, 본 발명의 내솥(1)은 중도 코팅층의 성분에 따라 내식성 및 내부식성이 더 향상될 수 있고, 또는 색상적 요소가 가미되어 외관이 더 향상될 수 있다.

상기 중도 코팅층의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 예컨대 1 내지 40 ㎛일 수 있다.

상기 중도 코팅층은 1층 이상의 복수층, 바람직하게는 1 내지 2층일 수 있다.

상기 중도 코팅층은 탄화불소계 수지, 충전재 및 첨가제를 포함하는 중도 코팅층 형성 조성물에 의해 형성될 수 있다.

상기 탄화불소계 수지의 비제한적인 예로는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬 비닐 에테르 공중합체(PFA), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP) 등이 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.

이러한 탄화불소계 수지의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 중도 코팅층 형성 조성물의 전체 중량을 기준으로 약 60 내지 99 중량%, 바람직하게는 약 80 내지 98 중량%일 수 있다.

상기 충전재의 비제한적인 예로는 착색안료, 금속 산화물, 콜로이드 실리카, 박편형 충전재와 같은 불활성 충전재 등이 있는데, 이들은 단독으로 또는 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.

이러한 충전재의 함량은 중도 코팅층 형성 조성물의 전체 중량을 기준으로 약 0.5 내지 20 중량%, 바람직하게는 약 1.0 내지 10 중량%일 수 있다.

또, 상기 첨가제의 비제한적인 예로는 분산제, 습윤제, 침강방지제, pH조절제 등이 있는데, 이들은 단독으로 또는 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.

상기 첨가제의 함량은 중도 코팅층 형성 조성물의 전체 중량을 기준으로 약 0.5 내지 20 중량%, 바람직하게는 약 1.0 내지 10 중량%일 수 있다.

<전기밥솥용 내솥의 제조방법>

본 발명에 따른 전기밥솥용 내솥은 당 업계에 알려진 다양한 방법을 통해 제조될 수 있다. 다만, 본 발명에서는 요철층 형성시 상도 코팅층이 재용융되어 유동되고, 이에 상도 코팅층에 요철부가 형성되면서 상기 요철부의 형상에 대응하여 요철층이 형성되도록 하기 위해서, 요철층의 융점을 상도 코팅층보다 높게 조절한다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 전기밥솥용 내솥은 도 5에 도시된 바와 같이, 상면이 개방된 용기의 내면에, 탄화불소계 수지, 열안정성 결합제 및 희석제를 포함하는 하도 코팅층 형성 조성물을 도포하고 건조하여 하도 코팅층을 형성하는 단계(S100); 상기 하도 코팅층에, 탄화불소계 수지를 포함하는 상도 코팅층 형성 조성물을 도포하고 소성하여 상도 코팅층을 형성하는 단계(S200); 및 상기 상도 코팅층의 일부 또는 전부에, 탄화불소계 수지 및 희석제를 포함하는 요철 형성용 조성물을 도포하고 소성하여 요철층을 형성하는 단계(S300)를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다. 다만, 상기 요철층 형성 단계에서는, 상기 요철 형성용 조성물의 소성시 상기 S200단계에서 형성된 상도 코팅층에 요철부가 형성됨과 동시에 상기 요철부의 형상에 대응하여 요철층이 형성된다.

또한, 선택적으로 상기 용기의 내면을 전기화학적 에칭 처리 또는 샌드 블라스트 처리하여 상기 용기의 내면에 미세 요철부를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또, 선택적으로 상기 하도 코팅층과 상도 코팅층 사이에 중도 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일례에 따른 전기밥솥용 내솥의 제조방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.

도 1 및 5를 참조하면, 먼저 상면이 개방되고 바닥이 밀폐된 통형의 용기 내면에 하도 코팅층을 형성한다(S100).

상기 용기(10)의 내면은 편평할 수 있으며, 또는 미세 요철부(미도시됨)가 형성되어 있을 수 있다. 상기 미세 요철부는 하도 코팅층의 형성 전에 전기화학적 에칭 처리 또는 샌드 블라스트 처리 등의 방법을 통해 형성될 수 있다. 상기 미세 요철부를 통해 용기의 내면과 하도 코팅층의 접촉 면적이 증가되어 용기의 내면과 하도 코팅층 사이의 접착력이 증가될 수 있다.

한편, 상기 용기(10)의 내면에 미세 요철부를 형성한 후, 아노다이징(Anodizing), 플라즈마 전해 산화(plasma electrolytic oxidation) 등의 표면 처리를 이용하여 상기 미세 요철부가 형성되어 있는 용기(10)의 내면에 불활성의 피막층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 불활성의 피막층을 형성함으로써, 본 발명의 전기밥솥용 내솥의 내식성이 더 향상될 수 있다.

이러한 용기 내면에, 전술한 바와 같이 탄화불소계 수지, 열안정성 결합제 및 희석제를 포함하는 하도 코팅층 형성 조성물을 도포한 다음, 건조한다.

상기 하도 코팅층 형성 조성물의 도포 방법으로는 당 업계에 알려진 도막 형성 방법이라면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 스프레이 도장, 액체 정전도장 등이 있다.

상기 건조 온도 및 시간은 특별히 한정되지 않으나, 하도 코팅층 형성 조성물의 일 성분인 열안정성 결합제의 성막화(成膜化)을 고려하여 약 200 내지 300 ℃에서 약 10 내지 20 분 정도일 수 있다.

한편, 하기 상도 코팅층 형성 단계(S300) 전에, 상기 하도 코팅층 위에는 전술한 중도 코팅층 형성 조성물을 도포한 다음 소성하여 중도 코팅층을 형성하는 단계(미도시됨)를 더 포함할 수 있다. 이때, 중도 코팅층은 1층 이상, 바람직하게는 1 내지 2층일 수 있다.

상기 중도 코팅층 형성 조성물의 도포 방법의 비제한적인 예로는 스프레이 도장, 액체 정전도장 등이 있다.

상기 소성 온도 및 시간은 특별히 한정되지 않으며 중도 코팅층 형성 조성물의 성분을 고려하여 조절하는 것이 바람직하며, 예컨대 약 360 내지 430 ℃에서 약 5 내지 30분일 수 있다.

다음으로, 상기 하도 코팅층 위에, 전술한 바와 같이 탄화불소계 수지를 포함하는 상도 코팅층 형성 조성물을 도포한 다음 소성하여 상도 코팅층을 형성한다(S200). 이때, 상도 코팅층은 하도 코팅층 위에 평활한 도막으로 형성된다.

상기 상도 코팅층 형성 조성물의 도포 방법은 당 업계에 알려진 도막 형성 방법이라면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 액체 분무 도장, 정전 분체 도장 등이 있다.

상기 소성 온도 및 시간은 특별히 한정되지 않는다. 다만, 탄화불소계 수지의 융점 이상, 예컨대 약 360 내지 430 ℃에서 약 5 내지 30분 동안 상도 코팅층 형성 조성물을 소성할 경우, 형성된 하도 코팅층이 재용융되어 하도 코팅층 내에 탄화불소계 수지와 열안정성 결합제 간의 농도 기울기가 발생하고, 이러한 거동으로 인해 하도 코팅층이 용기 내면과의 접착력이 증가되면서, 상도 코팅층과의 접착력도 증가될 수 있어 바람직하다.

이어서, 상기 상도 코팅층의 일부 또는 전부에, 전술한 요철층 형성 조성물을 도포한 다음 소성하여 요철층을 형성한다(S300).

S300 단계에서는 요철층(40)이 형성됨과 동시에 상기 S200 단계에서 형성된 상도 코팅층(30)에 상기 요철층의 형상과 대응하여 요철부(31)가 형성된다.

구체적으로, 도포된 요철층 형성 조성물을 소성하는 중에 평활하게 형성된 상도 코팅층이 재용융되어 유동(융기 및 침강)하며, 이로 인해 상도 코팅층의 일부 또는 전부에 물결 무늬 형상의 요철부(31)가 형성되고, 상기 요철부(31)의 형상을 따라 요철층(40)이 거의 균일한 두께로 형성된다.

상기 요철층 형성 조성물의 도포 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 액체 분무 도장 방법 등이 있다.

상기 소성 온도는 특별히 한정되지 않으며, 요철층 형성 조성물의 융점 및 용융점도, 소성 시간 등을 고려하여 조절하는 것이 바람직하다. 예컨대, 요철층 형성시 소성 온도는 약 360 내지 430 ℃일 수 있다.

또, 상기 소성 시간은 특별히 제한되지 않으며, 예컨대 약 5 내지 30분일 수 있다.

한편, 본 발명은 도 6에 도시된 후라이팬 등과 같은 조리용기를 제공한다. 상기 조리용기(2)는 상면이 개방된 용기(100); 상기 용기의 내면에 형성된 하도 코팅층(200); 상기 하도 코팅층 위에 형성되고, 표면에 불규칙적인 형상의 요철부가 형성되어 있는 상도 코팅층(300); 및 상기 상도 코팅층의 요철부 위에 상기 요철부의 형상에 대응하여 형성된 요철층(400)을 포함하는 조리용기를 제공한다. 이때, 상기 용기의 내면에는 미세 요철부(미도시됨)가 형성되어 있을 수 있다. 또한, 상기 하도 코팅층(200)과 상도 코팅층(300) 사이에는 중도 코팅층(미도시됨)이 형성되어 있을 수 있다.

상기 용기의 예로는 당 업계에 알려진 후라이팬, 전기그릴, 구이용기의 소재라면 특별히 제한되지 않는다.

또, 상기 하도 코팅층, 상도 코팅층 및 요철층의 성분, 두께 등은 전술한 전기밥솥용 내솥의 하도 코팅층, 상도 코팅층 및 요철층과 동일하다.

1: 전기밥솥용 내솥,
10: 용기, 20: 하도 코팅층,
30: 상도 코팅층, 31: 요철부
40: 요철층, 41: 요철층의 양각 부위, 42: 요철층의 음각 부위,
2: 조리용기,
100: 용기, 200: 하도 코팅층,
300: 상도 코팅층, 400: 요철층,
3: 종래 전기밥솥용 내솥,
501: 용기, 502: 하도 코팅층,
503: 상도 코팅층
S100: 하도 코팅층 형성 단계, S200: 상도 코팅층 형성 단계;
S300: 요철층 형성 단계,

Claims (18)

1. 상면이 개방된 용기;
   상기 용기의 내면에 탄화불소계 수지, 열안정성 결합제 및 희석제를 포함하는 하도 코팅층 형성 조성물로 형성된 하도 코팅층;
   상기 하도 코팅층 위에 형성되고, 표면에 불규칙적인 형상의 요철부가 형성되어 있는 상도 코팅층; 및
   상기 상도 코팅층의 요철부 위에 상기 요철부의 형상에 대응하여 형성되되, 폭이 0.05 내지 2 ㎜이고, 깊이가 10 내지 160 ㎛이고, 상기 상도 코팅층에 비해 용융점 및 용융점도가 높은 요철층
   을 포함하는 전기밥솥용 내솥.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 요철층은 탄화불소계 수지 및 희석제를 포함하는 요철 형성용 조성물에 의해 형성된 것이 특징인 전기밥솥용 내솥.
6. 제5항에 있어서,
   상기 탄화불소계 수지는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)인 것이 특징인 전기밥솥용 내솥.
7. 제6항에 있어서,
   상기 탄화불소계 수지는 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬 비닐 에테르 공중합체(PFA), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP) 또는 이들 혼합물을 더 포함하는 것이 특징인 전기밥솥용 내솥.
8. 제7항에 있어서,
   상기 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬 비닐 에테르 공중합체(PFA), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP) 또는 이들 혼합물의 함량은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 100 중량부를 기준으로 0.5 내지 30 중량부인 것이 특징인 전기밥솥용 내솥.
9. 제1항에 있어서,
   상기 상도 코팅층은 탄화불소계 수지를 포함하는 상도 코팅층 형성 조성물에 의해 형성된 것이 특징인 전기밥솥용 내솥.
10. 제9항에 있어서,
    상기 상도 코팅층 형성 조성물은 희석제를 더 포함하는 것이 특징인 전기밥솥용 내솥.
11. 제9항에 있어서,
    상기 탄화불소계 수지는 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬 비닐 에테르 공중합체(PFA), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP) 또는 이들의 혼합물인 것이 특징인 전기밥솥용 내솥.
12. 제11항에 있어서,
    상기 탄화불소계 수지는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 더 포함하는 것이 특징인 전기밥솥용 내솥.
13. 제12항에 있어서,
    상기 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)의 함량은 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬 비닐 에테르 공중합체(PFA), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP) 또는 이들의 혼합물 100 중량부를 기준으로 0.5 내지 30 중량부인 것이 특징인 전기밥솥용 내솥.
14. 제1항에 있어서,
    상기 용기의 내면에는, 상기 용기의 내면을 전기화학적 에칭 처리 또는 샌드 블라스트 처리하여 형성된 미세 요철부가 있는 것이 특징인 전기밥솥용 내솥.
15. 삭제
16. (a) 상면이 개방된 용기의 내면에, 탄화불소계 수지, 열안정성 결합제 및 희석제를 포함하는 하도 코팅층 형성 조성물을 도포하고 건조하여 하도 코팅층을 형성하는 단계;
    (b) 상기 하도 코팅층에, 탄화불소계 수지를 포함하는 상도 코팅층 형성 조성물을 도포하고 소성하여 상도 코팅층을 형성하는 단계; 및
    (c) 상기 상도 코팅층의 일부 또는 전부에, 탄화불소계 수지 및 희석제를 포함하는 요철 형성용 조성물을 도포하고 소성하여 폭이 0.05 내지 2 ㎜이고, 깊이가 10 내지 160 ㎛이고, 상기 상도 코팅층에 비해 용융점 및 용융점도가 높은 요철층을 형성하는 단계
    를 포함하되,
    상기 요철층 형성 단계에서는, 상기 요철 형성용 조성물의 소성시 상기 (b) 단계에서 형성된 상도 코팅층에 요철부가 형성됨과 동시에 상기 요철부의 형상에 대응하여 요철층이 형성되는 것이 특징인 전기밥솥용 내솥의 제조방법.
17. 제16항에 있어서,
    상기 하도 코팅층 형성 전에, 상기 용기의 내면을 전기화학적 에칭 처리 또는 샌드 블라스트 처리하여 상기 용기의 내면에 미세 요철부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것이 특징인 전기밥솥용 내솥의 제조방법.
18. 상면이 개방된 용기;
    상기 용기의 내면에 탄화불소계 수지, 열안정성 결합제 및 희석제를 포함하는 하도 코팅층 형성 조성물로 형성된 하도 코팅층;
    상기 하도 코팅층 위에 형성되고, 표면에 불규칙적인 형상의 요철부가 형성되어 있는 상도 코팅층; 및
    상기 상도 코팅층의 요철부 위에 상기 요철부의 형상에 대응하여 형성되되, 폭이 0.05 내지 2 ㎜이고, 깊이가 10 내지 160 ㎛이고, 상기 상도 코팅층에 비해 용융점 및 용융점도가 높은 요철층
    을 포함하는 조리용기.
    

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