WO2018143704A1 - 유리 조성물 및 조리기기 - Google Patents

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김영석
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Definitions

  • An embodiment relates to a glass composition and a cooking appliance to which the glass composition is applied.
  • Enamel is a glass glaze applied to the surface of a metal plate. Common enamel is used in cooking appliances such as microwave ovens and ovens. On the other hand, the enamel is divided into an acid-proof enamel to prevent oxidation, a heat-resistant enamel to withstand high temperatures, etc., depending on the type or use of the glaze. Moreover, according to the material added to an enamel, it is classified into aluminum enamel, zirconium enamel, titanium enamel, soda glass enamel, etc.
  • a cooking device is a device for cooking food by heating food using a heating source. Since food waste generated during the cooking process is buried in the cavity inner wall of the cooking appliance, when the cooking of the food is completed in the cooking appliance, it is necessary to clean the inside of the cavity. In addition, cooking of food involves high temperature, and the cavity inner wall and the like are exposed to organic substances and alkali components. Therefore, when enamel is used in a cooking appliance, such enamel requires heat resistance, chemical resistance, abrasion resistance, and stain resistance. Therefore, there is a need for a composition for enamel to improve the heat resistance, chemical resistance, abrasion resistance and fouling resistance of the enamel.
  • a technique for easily cleaning the enamel commonly used in the oven includes a pyrrolith method of burning contaminants at a high temperature to ashes, a method using a strong alkaline detergent, or a water soak. Accordingly, enamel is exposed to high temperature or high alkali detergents, and thus requires high heat resistance and chemical resistance.
  • Embodiments provide a glass composition having improved cleaning performance and improved reliability and a cooking appliance to which the same is applied.
  • Glass composition according to the embodiment comprises a glass frit containing P 2 O 5 , BaO, ZnO, Group I-based oxide and Group II-based oxide, wherein the P 2 O 5 is 20 to 55% by weight based on the entire glass frit Wt%, the BaO and ZnO are included in an amount of 2 wt% to 30 wt% with respect to the entire glass frit, and the Group I oxide is included in an amount of 5 wt% to 20 wt% with respect to the entire glass frit, Group II-based oxides comprise from 1% to 15% by weight based on the entire glass frit.
  • Glass compositions according to embodiments may have improved cleaning properties.
  • the cleaning property of a cooking appliance can be improved.
  • the cooking appliance may be easily washed with only water.
  • the surface of the cavity which is the internal space of the cooking appliance, and the surface of the door facing the cooking chamber are contaminated by food and organic materials generated during the cooking process, the surface of the cavity and the cooking chamber may be easily cleaned with only a simple water swell. .
  • the functional layer coated by the glass composition according to the embodiment can effectively remove oils such as chicken oil and sugars with other contaminants with less energy and less time.
  • the cleaning property of the functional layer coated by the glass composition according to the embodiment is excellent, it is possible to easily wash the inside of the cooking appliance even if less energy is used.
  • the glass composition according to the embodiment has a softening point and a thermal expansion coefficient of a predetermined temperature or more, it can withstand long periods of cooking and washing at high temperature.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a front view of a cooking appliance according to an embodiment.
  • FIG. 2 and 3 are enlarged cross-sectional views of a part of the inner surface of the cavity of FIG. 1.
  • FIG. 4 and 5 are enlarged cross-sectional views of a part of the rear surface of the door of FIG.
  • FIG. 6 is a view for explaining that the contamination is removed from the coating layer.
  • adhesion may be defined as coating property before firing of the glass composition, and adhesion may be defined as coating property after baking.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a front view of a cooking appliance according to an embodiment.
  • the cooking apparatus 1 may include a cavity 11 in which a cooking chamber 12 is formed, a door 14 selectively opening and closing the cooking chamber 12, and heating of food in the cooking chamber 12. It may include at least one heating source for providing heat for.
  • the cavity 11 may be formed in a hexahedral shape in which a front surface thereof is opened.
  • the heating source may include a convection assembly 13 for discharging the heated air into the cavity 11, an upper heater 15 disposed above the cavity 11, and a lower portion of the cavity 11. It may include a lower heater 16 is disposed.
  • the heating source does not necessarily include the convection assembly 13, the upper heater 15 and the lower heater 16. That is, the heating source may include at least one of the convection assembly 13, the upper heater 15, and the lower heater 16.
  • the upper heater 15 and the lower heater 16 may be provided inside or outside the cavity 11.
  • a functional layer may be disposed on an inner surface of the cavity 11 and a rear surface of the door 14, respectively.
  • the functional layer may comprise a glass composition described below.
  • the functional layer may be formed by coating the inner surface of the cavity 11 and the rear surface of the door 14. That is, the functional layer may be a coating layer.
  • the functional layer may serve to improve heat resistance, chemical resistance, and contamination resistance of the inner surface of the cavity 11 and the rear surface of the door 14.
  • a functional layer may be disposed in the cavity.
  • the cavity 11 may include a metal layer 11a and a functional layer 11b on the metal layer 11a.
  • the metal layer 11a may be a base material of the cavity.
  • the functional layer 11b may be disposed in direct contact with the metal layer 11a.
  • the functional layer 11b may be in indirect contact with the metal layer 11a.
  • a buffer layer 11c may be disposed between the metal layer 11a and the functional layer 11b.
  • the buffer layer 11c may include an adhesive layer. That is, the adhesion between the metal layer 11a and the functional layer 11b may be improved by the buffer layer 11c.
  • a functional layer may be disposed on the rear surface of the door 14.
  • a functional layer may be disposed on the rear surface of the door 14 facing the cooking chamber 12 while the cooking chamber 12 is shielded.
  • the functional layer may serve to improve heat resistance, chemical resistance and fouling resistance of the rear surface of the door 14.
  • the door 14 may include a metal layer 14a and a functional layer 14b on the metal layer 14a.
  • the metal layer 14a may be a base material of the cavity.
  • the functional layer 14b may be disposed in direct contact with the metal layer 14a.
  • the functional layer 14b may be disposed in indirect contact with the metal layer 14a.
  • a buffer layer 14c may be disposed between the metal layer 14a and the functional layer 14b.
  • the buffer layer 14c may include an adhesive layer. That is, the adhesion between the metal layer 14a and the functional layer 14b may be improved by the buffer layer 14c.
  • the functional layer may be formed by coating the glass composition on the inner surface of the cavity 11 or the rear surface of the door 14.
  • the functional layer is coated on the inner surface of the cavity 12 and the rear surface of the door 14 to improve heat resistance, chemical resistance, and stain resistance of the inner surface of the cavity 12 and the rear surface of the door 14. Can be.
  • the glass composition may be an enamel composition.
  • the glass composition according to the embodiment may include a glass frit including the P 2 O 5, BaO, ZnO , I jokgye oxide and II jokgye oxide.
  • the P 2 O 5 may be included by about 55% by weight or less based on the entire glass frit. In detail, the P 2 O 5 may be included in an amount of about 20 wt% to about 55 wt% based on the entire glass frit. In more detail, the P 2 O 5 may be included by about 25% to about 50% by weight based on the entire glass frit.
  • the P 2 O 5 may be included in the glass composition to improve cleaning performance of the glass composition.
  • the P 2 O 5 is included in the glass composition, it is possible to improve the hydrophilic properties of the glass composition. Accordingly, as shown in FIG. 6, the coating layer (C) comprising the glass composition by the P 2 O 5 has hydrophilicity, and after the soaking, the coating layer (C) and the contaminant (P) on the coating layer (C). Water (W) can effectively penetrate the interface of the contaminants (P) can be easily removed from the coating layer (C).
  • the cleaning performance of the glass composition may be reduced.
  • the removal characteristics of contaminants such as chicken oil or sugars may be reduced.
  • the thermal properties of the glass composition may be lowered, may weaken the vitrification of the glass composition, Adhesion may be degraded.
  • the Group I-based oxide may include at least one metal oxide of Na 2 O and K 2 O.
  • the group I-based oxide may include Na 2 O and K 2 O. That is, the glass frit may include both Na 2 O and K 2 O.
  • the Group I-based oxide may be included in an amount of about 20 wt% or less based on the entire glass frit.
  • the group I-based oxide may include about 5 wt% to about 20 wt% of the glass frit.
  • the Group I-based oxide may include about 10 wt% to about 15 wt% based on the entire glass frit.
  • the Group I-based oxide may be included in the glass composition to improve cleaning performance and durability of the glass composition, and reduce melting temperature.
  • the group I-based oxide may improve the cleaning performance of the glass composition together with the P 2 O 5 .
  • the Na 2 O, K 2 O may be included in the glass composition and improving the cleaning performance of the glass composition.
  • the Li 2 O may be included in the glass composition to improve durability of the glass composition.
  • the cleaning performance and durability of the glass composition may be reduced.
  • the thermal properties of the glass composition may be lowered, it may be out of the vitrification region.
  • the P 2 O 5 , Na 2 O and K 2 O may form an alkali phosphate glass structure.
  • the P 2 O 5 , Na 2 O and K 2 O can impart improved cleaning performance and durability to the glass composition according to the embodiment.
  • the glass frit includes P 2 O 5 , Na 2 O, and K 2 O
  • the functional layer formed by the glass composition according to the embodiment is contaminated by food or the like, the functional layer is formed by water. It can be easily cleaned.
  • the Group II-based oxide may include at least one metal oxide of CaO and MgO.
  • the Group II oxide may include CaO and MgO. That is, the glass frit may include both CaO and MgO.
  • the Group II-based oxide may be included in an amount of about 15 wt% or less based on the entire glass frit.
  • the Group II-based oxide may include about 1 wt% to about 15 wt% based on the entire glass frit.
  • the Group I-based oxide may include about 5% by weight to about 10% by weight based on the entire glass frit.
  • the Group II-based oxide may be included in the glass composition to improve chemical resistance of the glass composition.
  • the chemical resistance of the glass composition may be lowered.
  • the cleaning performance of the glass composition may be reduced.
  • the BaO and ZnO may be included by about 30% by weight or less based on the entire glass frit. In detail, the BaO and ZnO may be included by about 2% by weight to about 30% by weight based on the entire glass frit. In more detail, the BaO and ZnO may be included by about 7% to about 25% by weight based on the entire glass frit.
  • the BaO and ZnO may be included in the glass composition to reinforce the glass structure of the glass composition and continuously form a structure capable of maintaining the cleaning performance of the P 2 O 5 .
  • the BaO may be included in the glass composition to uniformly melt each composition included in the glass composition.
  • the ZnO may perform a function of properly adjusting the surface tension (surface tension) of the coating film formed by the glass composition.
  • the glass structure of the glass composition may be lowered, thereby degrading durability and cleanability of the functional layer.
  • the BaO and ZnO is included in more than about 30% by weight based on the entire glass frit, the hygroscopicity is increased by the BaO and ZnO may be difficult to form a stable glass.
  • the glass frit may further include SiO 2 .
  • the SiO 2 may be included by about 20% by weight or less based on the entire glass frit. In detail, the SiO 2 may be included by about 1% by weight to about 20% by weight based on the entire glass frit. In more detail, the SiO 2 may be included by about 6% to about 15% by weight based on the entire glass frit.
  • the SiO 2 may be included in the glass composition to form a glass structure of the glass composition, improve the skeleton of the glass structure, and improve acid resistance of the glass frit.
  • the glass composition may have acid resistance to acidity and basicity by the SiO 2 .
  • the SiO 2 may be included in the glass composition to improve water resistance. That is, the SiO 2 is included in the glass composition, and can prevent the functional layer formed by the glass composition from absorbing water.
  • the SiO 2 When the SiO 2 is included in less than about 1% by weight based on the entire glass frit, the glass structure of the glass composition may be lowered, thereby lowering durability, acid resistance, and water resistance of the functional layer. In addition, when the SiO 2 is included in more than about 20% by weight based on the entire glass frit, the cleaning performance of the glass frit may be reduced.
  • the glass frit may further include B 2 O 3 .
  • the B 2 O 3 may be included in an amount of about 10 wt% or less based on the entire glass frit. In detail, the B 2 O 3 may be included in an amount of about 0.1 wt% to about 10 wt% based on the entire glass frit. In more detail, the B 2 O 3 may be included by about 3% to about 7% by weight based on the entire glass frit.
  • the B 2 O 3 may perform the function of properly adjusting the coefficient of thermal expansion of the glass composition according to the embodiment and the zoom area of the vitrified glass frit, for example.
  • the B 2 O 3 may be included in the glass composition so that each composition included in the glass composition may be uniformly melted.
  • the vitrification area is reduced to reduce the glass structure, thereby lowering the durability of the functional layer.
  • the cleaning performance of the glass frit may be reduced.
  • the glass frit may further include at least one of Al 2 O 3 and ZrO 2 .
  • the glass frit may include all of the Al 2 O 3 and ZrO 2.
  • the Al 2 O 3 and ZrO 2 may be included by about 20% by weight or less based on the entire glass frit. In detail, the Al 2 O 3 and ZrO 2 may be included in an amount of about 1 wt% to about 20 wt% based on the entire glass frit. In more detail, the Al 2 O 3 and ZrO 2 may be included by about 6% to about 15% by weight based on the entire glass frit.
  • the Al 2 O 3 may be included in the glass composition to improve chemical durability of the glass composition, and to improve heat resistance and surface hardness.
  • the ZrO 2 may be included in the glass composition to improve chemical durability of the glass composition.
  • the chemical resistance and durability of the glass composition may be reduced.
  • the cleaning performance of the glass frit may be lowered, the firing temperature and the melting temperature is increased, the adhesiveness Can be lowered, and process efficiency can be reduced.
  • the Al 2 O 3 and ZrO 2 may improve the chemical durability of the glass frit.
  • the Al 2 O 3 and ZrO 2 may play a role of complementing the low chemical durability of the alkaline foam glass structure formed by P 2 O 5 , Na 2 O and K 2 O through structural stabilization.
  • the glass frit may further include at least one material of TiO 2 and SnO.
  • the glass frit may include both TiO 2 and SnO.
  • the TiO 2 and the SnO may be included in an amount of about 5 wt% or less based on the entire glass frit.
  • the TiO 2 and the SnO may be included in an amount of about 0.1 wt% to about 5 wt% based on the entire glass frit. More specifically, the TiO 2 and the SnO may be included as about 1% to about 4% by weight by weight of the total of the glass frit.
  • the SnO may perform a function of properly adjusting the surface tension of the coating film formed by the glass composition, and may improve the fire resistance.
  • the TiO 2 can improve the hiding power of the glass composition according to the embodiment, it is possible to improve the chemical resistance of the glass composition. That is, by the TiO 2 , the hiding power of the coating layer of the glass composition coated on the functional layer can be improved.
  • the color of the buffer layer may be visually recognized from the outside when the glass composition is coated with a buffer layer due to the reduced hiding power.
  • the cleaning performance of the glass frit may decrease.
  • the glass frit may further include at least one of Co 3 O 4, NiO, Fe 2 O 3 and MnO 2.
  • the glass frit may include all of Co 3 O 4 , NiO, Fe 2 O 3, and MnO 2 .
  • the Co 3 O 4 , NiO, Fe 2 O 3 and MnO 2 may improve the adhesion of the glass composition coated on the base material. That is, the Co 3 O 4 , NiO, Fe 2 O 3 and MnO 2 may be an adhesion enhancing component that improves adhesion when the glass composition is coated on the buffer layer on the base material.
  • the adhesion enhancing component reacts with the iron oxide of the base material to bond, thereby improving the adhesion between the coating layer and the base material.
  • the Co 3 O 4 by NiO, Fe 2 O 3 and MnO 2, to improve the adhesion between the buffer layer and the functional layer when placing the glass composition in the buffer layer on the base material, it is possible to improve the reliability.
  • the Co 3 O 4 , NiO, Fe 2 O 3 and MnO 2 may be included in an amount of about 0.1 wt% to about 5 wt% based on the entire glass frit.
  • Co 3 O 4 , NiO, Fe 2 O 3, and MnO 2 may be included in an amount of about 2 wt% to about 4 wt% based on the entire glass frit.
  • the first glass frit material may be a glass frit material for forming a buffer layer disposed on the base material
  • the second glass frit material may be a glass frit material for forming a functional layer disposed on the buffer layer.
  • the first glass frit material was mixed, melted for about 1 hour to about 2 hours at a temperature of about 1400 ° C., and then quenched on a quenching roller to obtain a glass cullet.
  • organopolysiloxane was added to the glass cullet, milled and milled for about 4 to about 6 hours in a ball mill, and then about 45 ⁇ m through a mesh (325 mesh sieve). It filtered so that it might have the following particle diameters, and the 1st glass frit was formed.
  • the first glass frit was sprayed onto a low carbon steel sheet having a thickness of 200 ⁇ 200 (mm) and a thickness of 1 (mm) or less using a corona discharge gun.
  • the voltage of the discharge gun was controlled under the conditions of 40 kV to 100 kV, and the amount of glass frit sprayed onto the low carbon steel sheet was 300 g / m 2.
  • the low carbon steel sprayed with the first glass frit was calcined for 300 seconds to 450 seconds under a temperature condition of 830 ° C to 870 ° C to form a buffer layer on one surface of the low carbon steel.
  • the second glass frit is coated with the buffer layer.
  • a functional layer was formed on the buffer layer through the same process.
  • a buffer layer and a functional layer were formed in the same manner as in Example 1 except that a second glass frit material was provided.
  • a buffer layer and a functional layer were formed in the same manner as in Example 1 except that a second glass frit material was provided.
  • a buffer layer and a functional layer were formed in the same manner as in Example 1 except that a second glass frit material was provided.
  • a buffer layer and a functional layer were formed in the same manner as in Example 1 except that a second glass frit material was provided.
  • the softening point (Td) and the coefficient of thermal expansion of the functional layer were measured, and the cleaning performance of each functional layer was measured through the cleaning property test.
  • the pelletized specimens were calcined under the same conditions as the firing conditions of the glass composition to measure the thermal properties of the glass, and both surfaces of the specimens were polished in parallel and then heated at a temperature increase rate of 10 ° C./minute using a TMA (Thermo Machnical Analyzer). Td (softening point) and CTE (thermal expansion coefficient) were measured.
  • TMA Thermo Machnical Analyzer
  • the method for measuring the cleaning performance is to evenly apply a thin layer of chicken oil as a contaminant on the surface of the test specimen (200 ⁇ 200 (mm) coated with enamel, evenly brushed, and then put the contaminant-coated specimen in a thermostat.
  • the contaminants were fixed at a temperature of about 250 ° C. and 1 hour.
  • test body After solidification, the test body was naturally cooled, and then the degree of curing was confirmed, and then immersed for 10 seconds to 10 minutes in a water bath of 70 ° C. Afterwards, cherry pie peeling was wiped with wet cloth as an example of chicken oil and sugar components cured with a force of 3 kgf or less. A flat bar with a diameter of 5 cm was used to homogenize the wipe on the contaminated enamel surface. At this time, the number of round trips wiped as shown in Table 2 was defined as the number of cleaning, the evaluation index was as shown in Table 3 and Table 4.
  • Example 1 Example 2 Example 3 Example 4 Comparative example Cleaning performance 5 5 5 5
  • Example 2 Example 3
  • Example 4 Comparative example Cleaning performance 5 5 5 5
  • the functional layer produced by the glass frit according to Examples 1 to 4 has a high softening point and a coefficient of thermal expansion. That is, it can be seen that the functional layer produced by the glass frit of Examples 1 to 4 has a softening point of about 500 ° C. or more and a thermal expansion coefficient of about 100 (10-7 / ° C.) or more.
  • the functional layer manufactured by the glass frit according to Examples 1 to 4 has improved durability and chemical resistance.
  • the functional layer manufactured by the glass frit according to Examples 1 to 4 has an improved cleaning property compared to the functional layer manufactured by the glass frit according to the comparative examples. .
  • Glass compositions according to embodiments may have improved cleaning properties.
  • the cleaning property of a cooking appliance can be improved.
  • the cooking appliance may be easily washed with only water.
  • the surface of the cavity which is the internal space of the cooking appliance, and the surface of the door facing the cooking chamber are contaminated by food and organic materials generated during the cooking process, the surface of the cavity and the cooking chamber may be easily cleaned with only a simple water swell. .
  • the cleaning property of the functional layer coated by the glass composition according to the embodiment is excellent, it is possible to easily wash the inside of the cooking appliance even if less energy is used.
  • the glass composition according to the embodiment has a softening point and a thermal expansion coefficient of a predetermined temperature or more, it can withstand long periods of cooking and washing at high temperature.

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Abstract

실시예에 따른 유리 조성물은, P2O5, BaO, ZnO,Ⅰ족계 산화물 및 Ⅱ족계 산화물을 포함하는 유리 프릿을 포함하고, 상기 P2O5는 상기 유리 프릿 전체에 대해 20 중량% 내지 55 중량% 만큼 포함되고, 상기 BaO 및 ZnO는 상기 유리 프릿 전체에 대해 2 중량% 내지 30 중량% 만큼 포함되고, 상기 Ⅰ족계 산화물은 상기 유리 프릿 전체에 대해 5 중량% 내지 20 중량 만큼 포함되고, 상기 Ⅱ족계 산화물은 상기 유리 프릿 전체에 대해 1 중량% 내지 15 중량 만큼 포함한다.

Description

유리 조성물 및 조리기기
실시예는 유리 조성물 및 이를 적용한 조리기기에 관한 것이다.
법랑(enamel)은 금속판의 표면에 유리질 유약을 도포시킨 것이다. 일반적인 법랑은 전자레인지와 오븐과 같은 조리기기 등에 사용된다. 한편, 법랑은 유약의 종류 또는 용도에 따라, 산화를 방지하는 내산법랑, 고온에 견딜 수 있는 내열법랑 등으로 나뉜다. 또한, 법랑에 첨가되는 재료에 따라, 알루미늄법랑, 지르코늄법랑, 티탄법랑 및 소다유리법랑 등으로 분류된다.
일반적으로 조리기기는 가열원을 이용하여 음식물을 가열하여 조리하는 기기이다. 조리 과정에서 발생한 음식물 찌꺼기 등이 상기 조리기기의 캐비티 내벽에 묻게 되므로, 상기 조리기기에서 음식물의 조리가 완료된 경우, 상기 캐비티 내부를 청소할 필요가 있다. 또한, 음식물의 조리는 고온을 수반하고, 상기 캐비티 내벽 등은 유기물질 및 알칼리 성분에 노출된다. 따라서, 법랑을 조리기기에 사용하는 경우에, 이러한 법랑은 내열성, 내화학성, 내마모성 및 내오염성 등을 필요로 한다. 따라서, 법랑의 내열성, 내화학성, 내마모성 및 내오염성을 개선시키기 위한 법랑용 조성물이 필요하다.
특히, 일반적으로 오븐에 사용되는 법랑을 쉽게 청소할 수 있는 기술로는 고온에서 오염물을 태워 재로 만드는 피롤리시스 방법, 강한 알칼리 세제를 사용하는 방법 또는 물불림을 이용하는 방법 등이 있다. 이에 따라서, 법랑은 고온 또는 고알칼리 세제에 노출되므로, 높은 내열성 및 내화학성을 요구한다.
실시예는 향상된 청소 성능을 가지고, 향상된 신뢰성을 가지는 유리 조성물 및 이를 적용한 조리기기를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 유리 조성물은, P2O5, BaO, ZnO,Ⅰ족계 산화물 및 Ⅱ족계 산화물을 포함하는 유리 프릿을 포함하고, 상기 P2O5는 상기 유리 프릿 전체에 대해 20 중량% 내지 55 중량% 만큼 포함되고, 상기 BaO 및 ZnO는 상기 유리 프릿 전체에 대해 2 중량% 내지 30 중량% 만큼 포함되고, 상기 Ⅰ족계 산화물은 상기 유리 프릿 전체에 대해 5 중량% 내지 20 중량 만큼 포함되고, 상기 Ⅱ족계 산화물은 상기 유리 프릿 전체에 대해 1 중량% 내지 15 중량 만큼 포함한다.
실시예에 따른 유리 조성물은 향상된 청소성을 가질 수 있다.
이에 따라, 조리기기의 청소성을 향상시킬 수 있다. 자세하게, 조리기기를 물불림 만으로도 용이하게 세척할 수 있다.
즉, 조리기기의 내부 공간인 캐비티의 면 및 조리실이 차폐된 상태에서 조리실과 마주보게 되는 도어의 면이 조리 과정에서 발생하는 음식물 및 유기 물질에 의하여 오염되어도 간단한 물불림만으로도 용이하게 세척할 수 있다.
특히, 실시예에 따른 유리 조성물에 의해 코팅되는 기능층은 닭기름 등의 기름류 및 당류 등도 다른 오염물들과 함께 적은 에너지 및 적은 시간으로 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 유리 조성물에 의해 코팅되는 기능층의 청소성이 우수하므로, 적은 에너지를 사용하여도 조리기기의 내부를 용이하게 세척할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 유리 조성물이 일정 온도 이상의 연화점 및 열팽창계수를 가지므로 고온에서의 조리 및 세척에도 장시간 견딜 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 조리기기의 정면도를 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 캐비티 내면의 일부를 확대한 단면도를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5는 도 1의 도어의 이면의 일부를 확대한 단면도를 도시한 도면이다.
도 6은 코팅층에서 오염물이 제거되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 도면들을 참조하여 실시예에 따른 유리 조성물 및 이를 포함하는 조리기기를 설명한다.
이하에서 설명하는 용어 중 부착성은 유리 조성물의 소성 전 코팅성으로 정의될 수 있고, 밀착성은 소성 후 코팅성으로 정의될 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 조리기기의 정면도를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 조리기기(1)는, 조리실(12)이 형성되는 캐비티(11), 상기 조리실(12)을 선택적으로 개폐하는 도어(14) 및 상기 조리실(12)에서 조리물의 가열을 위한 열을 제공하는 적어도 1개의 가열원을 포함할 수 있다.
자세하게, 상기 캐비티(11)는 전면이 개구되는 육면체 형상으로 형성될 수 있다. 상기 가열원은 상기 캐비티(11)의 내부로 가열된 공기가 토출되도록 하는 컨벡션 어셈블리(13), 상기 캐비티(11)의 상부에 배치되는 상부 히터(15), 및 상기 캐비티(11)의 하부에 배치되는 하부 히터(16)를 포함할 수 있다. 물론, 상기 가열원이 반드시 상기 컨벡션 어셈블리(13), 상기 상부 히터(15) 및 상기 하부 히터(16)를 포함하여야 하는 것은 아니다. 즉, 상기 가열원은 상기 컨벡션 어셈블리(13), 상부 히터(15) 및 하부 히터(16) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 상부 히터(15) 및 상기 하부 히터(16)는 상기 캐비티(11)의 내부 또는 외부에 구비될 수 있다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 상기 캐비티(11)의 내면 및 상기 도어(14)의 이면에는 각각 기능층이 배치될 수 있다.
상기 기능층은 이하에서 설명하는 유리 조성물을 포함할 수 있다. 상기 기능층은 상기 캐비티(11)의 내면 및 상기 도어(14)의 이면에 코팅되어 형성될 수 있다. 즉, 상기 기능층은 코팅층일 수 있다.
상기 기능층은 상기 캐비티(11)의 내면 및 상기 도어(14)의 이면의 내열성, 내화학성 및 내오염성을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 캐비티에는 기능층이 배치될 수 있다.
상기 캐비티(11)는 금속층(11a), 상기 금속층(11a) 상의 기능층(11b)을 포함할 수 있다.
상기 금속층(11a)은 상기 캐비티의 모재일 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 기능층(11b)은 상기 금속층(11a)과 직접 접촉하며 배치될 수 있다.
또는, 도 3을 참조하면, 상기 기능층(11b)은 상기 금속층(11a)과 간접적으로 접촉하며 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 금속층(11a)과 상기 기능층(11b) 사이에는 버퍼층(11c)이 배치될 수 있다. 상기 버퍼층(11c)은 접착층을 포함할 수 있다. 즉, 상기 버퍼층(11c)에 의해 상기 금속층(11a)과 상기 기능층(11b)의 접착력을 향상시킬 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 도어(14)의 이면에는 기능층이 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 조리실(12)이 차폐된 상태에서 상기 조리실(12)과 마주보는 상기 도어(14)의 이면에는 기능층이 배치될 수 있다. 상기 기능층은 상기 도어(14)의 이면의 내열성, 내화학성 및 내오염성을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
상기 도어(14)는 금속층(14a), 상기 금속층(14a) 상의 기능층(14b)을 포함할 수 있다.
상기 금속층(14a)은 상기 캐비티의 모재일 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 기능층(14b)은 상기 금속층(14a)과 직접 접촉하며 배치될 수 있다.
또는, 도 5를 참조하면, 상기 기능층(14b)은 상기 금속층(14a)과 간접적으로 접촉하며 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 금속층(14a)과 상기 기능층(14b) 사이에는 버퍼층(14c)이 배치될 수 있다. 상기 버퍼층(14c)은 접착층을 포함할 수 있다. 즉, 상기 버퍼층(14c)에 의해 상기 금속층(14a)과 상기 기능층(14b)의 접착력을 향상시킬 수 있다.
상기 기능층은, 상기 유리 조성물을 상기 캐비티(11)의 내면 또는 상기 도어(14)의 이면에 코팅함으로써 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 기능층은 상기 캐비티(12)의 내면 및 상기 도어(14)의 이면에 코팅되어 상기 캐비티(12)의 내면 및 상기 도어(14)의 이면의 내열성, 내화학성 및 내오염성을 향상시킬 수 있다.
이하, 상기 조리기기의 캐비티 및 도어에 코팅되는 유리 조성물을 설명한다. 상기 유리 조성물은 법랑 조성물일 수 있다.
실시예에 따른 유리 조성물은 P2O5, BaO, ZnO, Ⅰ족계 산화물 및 Ⅱ족계 산화물을 포함하는 유리 프릿을 포함할 수 있다.
상기 P2O5는 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 55 중량% 이하만큼 포함될 수 있다. 자세하게, 상기 P2O5는 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 20 중량% 내지 약 55 중량% 만큼 포함될 수 있다. 더 자세하게, 상기 P2O5는 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 25 중량% 내지 약 50 중량% 만큼 포함될 수 있다.
상기 P2O5는 상기 유리 조성물에 포함되어, 상기 유리 조성물의 청소 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 P2O5는 상기 유리 조성물에 포함되어, 유리 조성물의 친수성을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 도 6에 도시되어 잇듯이, 상기 P2O5에 의해 유리 조성물을 포함하는 코팅층(C)은 친수성을 가지고, 물불림 이후에 코팅층(C)과 코팅층(C) 상의 오염물(P)의 계면에 효과적으로 물(W)이 침투할 수 있어 오염물(P)을 코팅층(C)으로부터 용이하게 제거할 수 있다.
상기 P2O5가 상기 유리 조성물 전체에 대해 약 20 중량% 미만으로 포함되는 경우, 상기 유리 조성물의 청소 성능이 저하될 수 있다. 자세하게, 상기 P2O5가 상기 유리 조성물 전체에 대해 약 20 중량% 미만으로 포함되는 경우, 닭기름 또는 당류 등의 오염물의 제거 특성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 P2O5가 상기 유리 조성물 전체에 대해 약 55 중량%을 초과하여 포함되는 경우, 상기 유리 조성물의 열적 특성이 저하될 수 있고, 유리 조성물의 유리화를 약화시킬 수 있으며, 유리 조성물의 부착성이 저하될 수 있다.
상기 Ⅰ족계 산화물은 Na2O 및 K2O 중 적어도 하나의 금속 산화물을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 Ⅰ족계 산화물은 Na2O 및 K2O를 포함할 수 있다. 즉, 상기 유리 프릿은 Na2O 및 K2O를 모두 포함할 수 있다.
상기 Ⅰ족계 산화물은 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 20 중량% 이하 만큼 포함될 수 있다. 자세하게, 상기 Ⅰ족계 산화물은 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 5 중량% 내지 약 20 중량% 만큼 포함할 수 있다. 더 자세하게, 상기 Ⅰ족계 산화물은 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 10 중량% 내지 약 15 중량% 만큼 포함할 수 있다.
상기 Ⅰ족계 산화물은 상기 유리 조성물에 포함되어, 상기 유리 조성물의 청소 성능 및 내구성을 향상시킬 수 있고, 용융 온도를 감소시킬 수 있다.
즉, 상기 Ⅰ족계 산화물은 상기 P2O5와 함께 상기 유리 조성물의 청소 성능을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 Na2O, K2O는 상기 유리 조성물에 포함되어, 상기 유리 조성물의 청소 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 Li2O는 상기 유리 조성물에 포함되어 상기 유리 조성물의 내구성을 향상시킬 수 있다.
상기 Ⅰ족계 산화물이 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 7 중량% 미만으로 포함되는 경우, 상기 유리 조성물의 청소 성능 및 내구성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 Ⅰ족계 산화물이 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 28 중량%을 초과하여 포함되는 경우, 상기 유리 조성물의 열적 특성이 저하될 수 있고, 유리화 영역을 벗어날 수 있다.
상기 P2O5, Na2O 및 K2O는 알칼리 포스페이트 유리 구조(alkali phosphate glass structure)를 형성할 수 있다. 또한, 상기 P2O5, Na2O 및 K2O는 실시예에 따른 유리 조성물에 향상된 청소 성능 및 내구성을 부여할 수 있다.
즉, 상기 유리 프릿이 P2O5, Na2O 및 K2O를 포함하기 때문에, 실시예에 따른 유리 조성물에 의해서 형성되는 기능층이 음식물 등에 의해서 오염될 때, 상기 기능층은 물에 의해서 용이하게 청소될 수 있다.
상기 Ⅱ족계 산화물은 CaO 및 MgO 중 적어도 하나의 금속 산화물을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 Ⅱ족계 산화물은 CaO 및 MgO를 포함할 수 있다. 즉, 상기 유리 프릿은 CaO 및 MgO를 모두 포함할 수 있다.
상기 Ⅱ족계 산화물은 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 15 중량% 이하 만큼 포함될 수 있다. 자세하게, 상기 Ⅱ족계 산화물은 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 1 중량% 내지 약 15 중량% 만큼 포함할 수 있다. 더 자세하게, 상기 Ⅰ족계 산화물은 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 5 중량% 내지 약 10 중량% 만큼 포함할 수 있다.
상기 Ⅱ족계 산화물은 상기 유리 조성물에 포함되어, 상기 유리 조성물의 내화학성을 향상시킬 수 있다.
상기 Ⅱ족계 산화물이 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 1 중량% 미만으로 포함되는 경우, 상기 유리 조성물의 내화학성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 Ⅱ족계 산화물이 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 15 중량%을 초과하여 포함되는 경우, 상기 유리 조성물의 청소 성능이 저하될 수 있다.
상기 BaO 및 ZnO는 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 30 중량% 이하 만큼 포함될 수 있다. 자세하게, 상기 BaO 및 ZnO는 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 2 중량% 내지 약 30 중량% 만큼 포함될 수 있다. 더 자세하게, 상기 BaO 및 ZnO는 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 7 중량% 내지 약 25 중량%만큼 포함될 수 있다.
상기 BaO 및 ZnO는 상기 유리 조성물에 포함되어, 유리 조성물의 유리 구조를 강화할 수 있고, 상기 P2O5의 청소성능을 유지시킬 수 있는 구조를 계속적으로 형성시킬 수 있다. 또한, 상기 BaO는 상기 유리 조성물에 포함되어 상기 유리 조성물에 포함되는 각각의 조성이 균일하게 녹게 할 수 있다. 또한, 상기 ZnO는 유리 조성물에 의해 형성되는 코팅막의 표면 장력(surface tension)을 적절하게 조절하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 BaO 및 ZnO가 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 2 중량% 미만으로 포함되는 경우, 상기 유리 조성물의 유리 구조가 저하되어 기능층의 내구성 및 청소성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 상기 BaO 및 ZnO가 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 30 중량%를 초과하여 포함되는 경우, 상기 BaO 및 ZnO에 의해 흡습성이 증가되어 안정적인 유리 형성이 어려워질 수 있다.
상기 유리 프릿은 SiO2를 더 포함할 수 있다.
상기 SiO2는 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 20 중량% 이하 만큼 포함될 수 있다. 자세하게, 상기 SiO2는 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 1 중량% 내지 약 20 중량% 만큼 포함될 수 있다. 더 자세하게, 상기 SiO2는 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 6 중량% 내지 약 15 중량%만큼 포함될 수 있다.
상기 SiO2는 상기 유리 조성물에 포함되어, 유리 조성물의 유리 구조를 형성할 수 있으며, 유리 구조의 골격을 향상시킬 수 있고, 유리 프릿의 내산성을 향상시킬 수 있다. 자세하게, 상기 SiO2에 의해 상기 유리 조성물은 산성 및 염기성에 향상된 내산성을 가질 수 있다. 또한, 상기 SiO2는 상기 유리 조성물에 포함되어, 내수성을 향상시킬 수 있다. 즉, 상기 SiO2는 유리 조성물에 포함되어, 유리 조성물에 의해 형성되는 기능층이 물을 흡수하는 것을 방지할 수 있다.
상기 SiO2가 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 1 중량% 미만으로 포함되는 경우, 상기 유리 조성물의 유리 구조가 저하되어 기능층의 내구성, 내산성 및 내수성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 SiO2가 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 20 중량%를 초과하여 포함되는 경우, 상기 유리 프릿의 청소 성능이 저하될 수 있다.
상기 유리 프릿은 B2O3를 더 포함할 수 있다.
상기 B2O3는 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 10 중량% 이하 만큼 포함될 수 있다. 자세하게, 상기 B2O3는 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량% 만큼 포함될 수 있다. 더 자세하게, 상기 B2O3는 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 3 중량% 내지 약 7 중량%만큼 포함될 수 있다.
상기 B2O3는 상기 유리 프릿의 유리화 영역을 확대하고, 실시예에 따른 유리 조성물의 열팽창 계수를 적절하게 조절하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 B2O3는 상기 유리 조성물에 포함되어 상기 유리 조성물에 포함되는 각각의 조성이 균일하게 녹게 할 수 있다.
상기 B2O3가 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 0.1 중량% 미만으로 포함되는 경우, 유리화 영역이 감소되어 유리 구조가 저하되고, 이에 따라 기능층의 내구성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 B2O3가 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 10 중량%를 초과하여 포함되는 경우, 상기 유리 프릿의 청소 성능이 저하될 수 있다.
상기 유리 프릿은 Al2O3 및 ZrO2 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 유리 프릿은 Al2O3 및 ZrO2를 모두 포함할 수 있다.
상기 Al2O3 및 ZrO2는 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 20 중량% 이하 만큼 포함될 수 있다. 자세하게, 상기 Al2O3 및 ZrO2는 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 1 중량% 내지 약 20 중량% 만큼 포함될 수 있다. 더 자세하게, 상기 Al2O3 및 ZrO2는 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 6중량% 내지 약 15 중량%만큼 포함될 수 있다.
상기 Al2O3 상기 유리 조성물에 포함되어 유리 조성물의 화학적 내구성을 향상시키고, 내열성 및 표면 경도를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 ZrO2는 상기 유리 조성물에 포함되어, 유리 조성물의 화학적 내구성을 향상시킬 수 있다.
상기 Al2O3 및 ZrO2 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 1 중량% 미만으로 포함되는 경우, 유리 조성물의 내화학성 및 내구성이 감소될 수 있다. 또한, 상기 Al2O3 및 ZrO2가 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 20 중량%를 초과하여 포함되는 경우, 상기 유리 프릿의 청소 성능이 저하될 수 있고, 소성온도 및 용융온도가 상승되어 밀착성이 저하될 수 있 고, 공정 효율이 감소될 수 있다.
즉, 상기 Al2O3 및 ZrO2는 상기 유리 프릿의 화학적 내구성을 향상시킬 수 있다. 특히, 상기 Al2O3 및 ZrO2는 P2O5, Na2O 및 K2O가 형성하는 알칼리 포스페이스 유리 구조의 낮은 화학적 내구성을 구조적 안정화를 통해 보완해 주는 역할을 할 수 있다.
상기 유리 프릿은 TiO2 및 SnO 중 적어도 하나의 물질을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 유리 프릿은 TiO2 및 SnO을 모두 포함할 수 있다.
상기 TiO2 및 상기 SnO는 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 5 중량% 이하 만큼 포함될 수 있다. 자세하게, 상기 TiO2 및 상기 SnO는 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 0.1 중량% 내지 약 5 중량% 만큼 포함될 수 있다. 더 자세하게, 상기 TiO2 및 상기 SnO는 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 1 중량% 내지 약 4 중량%만큼 포함될 수 있다.
상기 SnO는 유리 조성물에 의해 형성되는 코팅막의 표면 장력(surface tension)을 적절하게 조절하는 기능을 수행할 수 있고, 내화확성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 TiO2는 실시예에 따른 유리 조성물의 은폐력을 향상시킬 수 있고, 유리 조성물의 내화학성을 향상시킬 수 있다. 즉, 상기 TiO2에 의해서, 상기 기능층에 코팅되는 유리 조성물의 코팅층의 은폐력이 향상될 수 있다.
상기 TiO2 및 상기 SnO가 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 0.1 중량% 미만으로 포함되는 경우, 유리 조성물이 은폐력이 저하되어 버퍼층 등에 코팅될 때 버퍼층의 색이 외부에서 시인될 수 있다. 또한, 상기 TiO2 및 상기 SnO가 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 5 중량%를 초과하여 포함되는 경우, 상기 유리 프릿의 청소 성능이 저하될 수 있다.
상기 유리 프릿은 Co3O4, NiO, Fe2O3 및 MnO2 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 유리 프릿은 Co3O4, NiO, Fe2O3 및 MnO2를 모두 포함할 수 있다.
상기 Co3O4, NiO, Fe2O3 및 MnO2은 모재 상에 코팅되는 유리 조성물의 밀착력을 향상시킬 수 있다. 즉, 상기 Co3O4, NiO, Fe2O3 및 MnO2는 유리 조성물을 모재 상의 버퍼층 상에 코팅할 때 밀착력을 향상시키는 밀착력 강화성분일 수 있다.
예를 들어, 저탄소강 모재 상에 코팅층을 형성할 때, 상기 밀착력 강화성분은 모재의 산화철과 반응하여 결합으로써, 코팅층과 모재의 밀착력을 향상시킬 수 있다.
상기 Co3O4, NiO, Fe2O3 및 MnO2에 의해, 상기 유리 조성물을 상기 모재 상의 버퍼층에 배치할 때 버퍼층과 기능층의 밀착력을 향상시켜, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상기 Co3O4, NiO, Fe2O3 및 MnO2는 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 0.1 중량% 내지 약 5 중량% 만큼 포함될 수 있다. 자세하게, 상기 Co3O4, NiO, Fe2O3 및 MnO2는 상기 유리 프릿 전체에 대해 약 2 중량% 내지 약 4 중량%만큼 포함될 수 있다.
이하, 실시예들 및 비교예들에 따른 유리 조성물 제조 방법을 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 이러한 실시예는 본 발명을 좀더 상세하게 설명하기 위하여 예시로 제시한 것에 불과하다. 따라서 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
아래의 표 1과 같이, 제 1 유리 프릿 재료 및 제 2 유리 프릿 재료가 제공되었다.
이때, 상기 P2O5의 원재료로는 NH4H2PO4를 사용하였고, Na2O, K2O의 원재료로는 각각 Na2CO3, K2CO3를 사용하였고, BaO, CaO의 원재료로는 각각 BaCO3, CaCO3를 사용하였으며, 나머지 성분은 표 1에 표시된 것과 동일한 것을 사용하였다.
제 1 유리 프릿 재료는 모재 상에 배치되는 버퍼층을 형성하기 위한 유리 프릿 재료일 수 있고, 제 2 유리 프릿 재료는 버퍼층 상에 배치되는 기능층을 형성하기 위한 유리 프릿 재료일 수 있다.
먼저, 상기 제 1 유리 프릿 재료를 혼합한 후, 약 1400℃의 온도에서 약 1 시간 내지 약 2 시간 동안 용융시킨 후, 퀀칭 롤러(quenching roller)에서 급냉시켜 유리 컬렛(cullet)를 수득하였다.
이어서, 상기 유리 컬렛에 약 0.1 중량% 내지 약 1 중량%의 유기폴리실옥산을 투입하고 볼밀에서 약 4시간 내지 약 6시간 동안 밀링하여 분쇄한 후 메쉬(325 mesh sieve)를 통하여, 약 45㎛ 이하의 입경을 가지도록 걸러져서, 제 1 유리 프릿을 형성하였다.
이이서, 제 1 유리 프릿을 200×200(mm) 및 두께 1(mm)이하의 저탄소강 시트에 코로나 방전 건(Corona discharge gun)을 이용하여 스프레이 하였다. 방전 건의 전압은 40 kV 내지 100 kV 조건으로 제어하였으며, 저탄소강 시트에 스프레이 되는 유리 frit의 양은 300 g/㎡ 이었다.
이어서, 상기 제 1 유리 프릿이 스프레이 된 저탄소강을 830℃ 내지 870℃의 온도조건으로 300초 내지 450초 동안 소성하여 저탄소강의 일면 상에 버퍼층을 형성하였다.
이어서, 제 2 유리 프릿 재료를 혼합한 후 상기 제 1 유리 프릿 재료에 의해 제 1 유리 프릿을 형성한 것과 동일한 공정을 통해 제 2 유리 프릿을 형성한 후, 제 2 유리 프릿을 버퍼층을 코팅하는 것과 동일한 공정을 통해 버퍼층 상에 기능층을 형성하였다.
실시예 2
아래의 표 1과 같이, 제 2 유리 프릿 재료를 제공하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 버퍼층 및 기능층을 형성하였다.
실시예 3
아래의 표 1과 같이, 제 2 유리 프릿 재료를 제공하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 버퍼층 및 기능층을 형성하였다.
실시예 4
아래의 표 1과 같이, 제 2 유리 프릿 재료를 제공하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 버퍼층 및 기능층을 형성하였다.
비교예
아래의 표 1과 같이, 제 2 유리 프릿 재료를 제공하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 버퍼층 및 기능층을 형성하였다.
조성(wt%) 제1유리프릿 제2유리프릿
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 비교예
P2O5 - 52.3 52.6 24.8 23.8 58.4
Na2O 15.0 1.9 1.9 6.6 6.3 -
K2O 10.7 4.8 4.7 11.5 11.0 4.9
Li2O 4.2 - - - - -
BaO - 18.5 18.0 4.0 3.9 -
ZnO - 1.0 0.9 - 7.1 4.0
CaO - 2.9 2.8 0.7 1.0 5.1
MgO - 8.8 8.6 0.3 0.5 19.0
SiO2 48.8 2.4 1.7 19.0 16.2 2.4
B2O3 10.1 1.5 0.6 9.3 8.3 -
Al2O3 - 1.0 2.9 17.1 15.2 4.2
ZrO2 - 1.0 1.0 2.7 2.4 -
SNO - - - 1.0 1.0 -
TiO2 2.4 1.9 1.9 - - -
Co3O4 1.0 1.0 1.4 2.0 2.0 1.2
NiO 0.5 - 0.5 - - -
Fe2O3 0.8 1.0 - 1.0 1.0 0.8
MnO2 0.5 - 0.5 - 0.3 -
NaF 6.0 - - - - --
이어서, 상기 실시예들 및 비교예들에 의해 제조되는 기능층의 특성 평가를 진행하였다.
자세하게, 기능층의 연화점(Td), 열팽창계수를 측정하였으며, 청소성 특성시험을 통해 각각의 기능층의 청소 성능을 측정하였다.
자세하게, 유리의 열적 특성 측정을 위해 펠릿형 시편을 유리 조성물의 소성 조건과 같은 조건으로 소성하였으며, 시편의 양면을 평행하게 연마한 뒤 TMA(Thermo Machnical Analyzer)를 사용하여 승온속도 10℃/분으로 하여 Td(연화점) 및 CTE(열팽창계수)를 측정하였다.
또한, 청소성능의 측정방법은 시험체(200×200(mm)에 법랑이 코팅된 시편 표면에 오염물로서 닭기름 1g 정도를 골고루 얇게 브러쉬(brush)로 바른 다음, 오염물이 도포된 시험체를 항온기 속에 넣고, 약 250℃의 온도 및 1시간의 조건에서 오염물을 고착화시켰다.
고착화 이후, 시험체를 자연 냉각한 후, 경화 정도를 확인한 다음 70℃의 물이 있는 수조 속에 10초 내지 10분 동안 침지시켰다. 이후 젖은 헝겊으로 3kgf 이하의 힘으로 경화된 닭기름 및 당성분의 예로서 체리파이필링을 닦았다. 지름 5cm의 바닥이 평탄한 봉을 사용하여 오염된 법랑 표면에서 닦아지는 부분을 균일화하였다. 이때, 표 2와 같이 닦은 왕복 횟수를 측정하여 이를 청소 횟수로 정의하였으며, 평가 지표는 하기 표 3 및 표 4와 같았다.
청소왕복횟수 성능(Level)
5회 이하 5
15회 이하 4
25회 이하 3
50회 이하 2
50회 초과 1
연화점(℃) 열팽창계수(×10-7/℃)
실시예1 538.1 107.6
실시예2 533.4 107.2
실시예3 502.7 117.2
실시예4 526.3 116.1
비교예 562.3 93.3
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 비교예
청소성능 5 5 5 5 1
표 3을 참조하면, 실시예 1 내지 실시예 4에 따른 유리 프릿에 의해 제조되는 기능층은 높은 연화점 및 열팽창계수를 가지는 것을 알 수 있다. 즉, 실시예 1 내지 실시예 4의 유리 프릿에 의해 제조되는 기능층은 약 500℃ 이상의 연화점 및 약 100(10-7/℃) 이상의 열팽창 계수를 가지는 것을 알 수 있다.
즉, 실시예1 내지 실시예 4에 따른 유리 프릿에 의해 제조되는 기능층은 향상된 내구성 및 내화학성을 가지는 것을 알 수 있다.
또한, 표 4를 참조하면, 실시예 1 내지 실시예 4에 따른 유리 프릿에 의해 제조되는 기능층은 비교예들에 따른 유리 프릿에 의해 제조되는 기능층에 비해 향상된 청소성을 가지는 것을 알 수 있다.
실시예에 따른 유리 조성물은 향상된 청소성을 가질 수 있다.
이에 따라, 조리기기의 청소성을 향상시킬 수 있다. 자세하게, 조리기기를 물불림 만으로도 용이하게 세척할 수 있다.
즉, 조리기기의 내부 공간인 캐비티의 면 및 조리실이 차폐된 상태에서 조리실과 마주보게 되는 도어의 면이 조리 과정에서 발생하는 음식물 및 유기 물질에 의하여 오염되어도 간단한 물불림만으로도 용이하게 세척할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 유리 조성물에 의해 코팅되는 기능층의 청소성이 우수하므로, 적은 에너지를 사용하여도 조리기기의 내부를 용이하게 세척할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 유리 조성물이 일정 온도 이상의 연화점 및 열팽창계수를 가지므로 고온에서의 조리 및 세척에도 장시간 견딜 수 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 평균적 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. P2O5, BaO, ZnO,Ⅰ족계 산화물 및 Ⅱ족계 산화물을 포함하는 유리 프릿을 포함하고,
    상기 P2O5는 상기 유리 프릿 전체에 대해 20 중량% 내지 55 중량% 만큼 포함되고,
    상기 BaO 및 ZnO는 상기 유리 프릿 전체에 대해 2 중량% 내지 30 중량% 만큼 포함되고,
    상기 Ⅰ족계 산화물은 상기 유리 프릿 전체에 대해 5 중량% 내지 20 중량 만큼 포함되
    상기 Ⅱ족계 산화물은 상기 유리 프릿 전체에 대해 1 중량% 내지 15 중량 만큼 포함되는 유리 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 Ⅰ족계 산화물은 Na2O 및 K2O 중 적어도 하나의 물질을 포함하는 유리 조성물.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 Ⅱ족계 산화물은 CaO 및 MgO 중 적어도 하나의 물질을 포함하는 유리 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 유리 프릿은 SiO2를 더 포함하고,
    상기 SiO2는 상기 유리 프릿 전체에 대해 1 중량% 내지 20 중량% 만큼 포함되는 유리 조성물.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 유리 프릿은 B2O3를 더 포함하고,
    상기 B2O3는 상기 유리 프릿 전체에 대해 0.1 중량% 내지 10 중량% 만큼 포함되는 유리 조성물.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 유리 프릿은 Al2O3 및 ZrO2를 더 포함하고,
    상기 Al2O3 및 ZrO2는 상기 유리 프릿 전체에 대해 1 중량% 내지 20 중량% 만큼 포함되는 유리 조성물.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 유리 프릿은 SnO 및 TiO2를 더 포함하고,
    상기 SnO 및 TiO2는 상기 유리 프릿 전체에 대해 0.1 중량% 내지 5 중량% 만큼 포함되는 유리 조성물.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 유리 프릿은 밀착력 강화 성분을 더 포함하고,
    상기 밀착력 강화 성분은 상기 유리 프릿 전체에 대해 0.1 중량% 내지 5 중량% 만큼 포함되고,
    상기 밀착력 강화 성분은 Co3O4, NiO, Fe2O3 및 MnO2 중 적어도 하나의 금속 산화물을 포함하는 유리 조성물.
  9. 조리실이 형성되는 캐비티;
    상기 조리실을 선택적으로 개폐하는 도어; 및
    상기 조리실에서의 조리물의 가열을 위한 열을 제공하는 적어도 하나의 가열원을 포함하고,
    상기 캐비티 및 도어 중 적어도 하나는 금속 모재, 상기 금속 모재 상의 버퍼층 및 상기 버퍼층 상의 기능층을 포함하고,
    상기 기능층은 P2O5, BaO, ZnO, CaO, MgO 및 Ⅰ족계 산화물을 포함하는 유리 프릿을 포함하고,
    상기 P2O5는 상기 유리 프릿 전체에 대해 20 중량% 내지 55 중량% 만큼 포함되고,
    상기 BaO 및 ZnO는 상기 유리 프릿 전체에 대해 2 중량% 내지 30 중량% 만큼 포함되고,
    상기 Ⅰ족계 산화물은 상기 유리 프릿 전체에 대해 5 중량% 내지 20 중량 만큼 포함되
    상기 Ⅱ족계 산화물은 상기 유리 프릿 전체에 대해 1 중량% 내지 15 중량 만큼 포함되는 조리기기.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 유리 프릿은 SiO2, B2O3, Al2O3, ZrO2, SnO, TiO2 및 밀착력 강화 성분을 더 포함하고,
    상기 SiO2는 상기 유리 프릿 전체에 대해 1 중량% 내지 20 중량% 만큼 포함되고,
    상기 B2O3는 상기 유리 프릿 전체에 대해 0.1 중량% 내지 10 중량% 만큼 포함되고,
    상기 Al2O3 및 ZrO2는 상기 유리 프릿 전체에 대해 1 중량% 내지 20 중량% 만큼 포함되고,
    상기 SnO 및 TiO2는 상기 유리 프릿 전체에 대해 0.1 중량% 내지 5 중량% 만큼 포함되고,
    상기 밀착력 강화 성분은 Co3O4, NiO, Fe2O3 및 MnO2 중 적어도 하나의 금속 산화물을 포함하는 조리기기.
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