不粘陶瓷涂料組合物及涂布該不粘陶瓷涂料組合物的加熱烹調器的制作方法

本發明涉及一種不粘陶瓷涂料組合物及涂布該不粘陶瓷涂料組合物的加熱烹調器，所述不粘陶瓷涂料組合物的特征在于，使用不粘陶瓷涂料組合物形成加熱烹調器的不粘陶瓷涂層，從而能夠長時間維持加熱烹調器的不粘特性，所述不粘陶瓷涂料組合物通過將在填充劑的多孔內擔載有具有不粘特性的硅流體(SiliconeFluid)的功能涂布劑與無機粘合劑混合而制成。
背景技術：
：通常，如廚房中所使用的平底鍋、鋁鍋等加熱烹調器為主體僅由金屬材料構成，或者如圖1所示，為了對由金屬材料構成的主體10賦予耐酸性、耐磨性、耐久性、耐熱性、耐腐蝕性等的物理性能而形成陶瓷涂層30的結構，由此，在使用加熱烹調器來烹調食物時，有可能產生通過加熱而被燒熱的烹調表面上食物粘貼或燒焦的問題。作為用于改善如上所述的問題的方案而開發的技術，在專利文獻1中提出有一種加熱烹調器，其中，如圖2所示，在主體10的內外表面分別形成有陶瓷涂層30的底涂層之后，在形成于內側烹調表面的底涂層即陶瓷涂層30的外表面形成含有硅烷化合物的不粘陶瓷涂層40的上涂層；在專利文獻2中提出有如下技術：使用由無機溶劑、功能添加劑、硅類油聚合物、顏料等構成的非粘性及易清潔性功能強化的無機陶瓷涂料組合物而在廚房用品和家電產品等形成涂層；在專利文獻3中提出有如下技術：一種具有經改善的疏水性且耐高溫的防粘涂料，其特征在于，由包含相對于一種以上的金屬聚烷氧基的基質(matrix)、涂層2的總重量為至少5重量％的所述基質中分散的一個以上的膠狀金屬氧化物及一個以上的硅油的溶膠凝膠物質構成，且為具有至少10μm的厚度的連續膜的形態。在上述先前專利1～3中所使用的不粘涂料組合物，主要為如圖2及圖3所示，在金屬材料的主體10的外表面形成作為底涂層的陶瓷涂層30之后，在烹調表面的陶瓷涂層30的外表面形成作為上涂層的不粘涂層40，但是形成所述不粘涂層40的組合物作為通常將硅烷化合物或硅類油等與功能填充劑混合而制得的不粘涂料組合物，使用這種不粘涂料組合物涂布加熱烹調器時，在涂膜的形成過程中，如圖3所示，在與硅烷化合物或硅類油相比比重較高的填充劑20沉積在不粘涂層40的底部，具有不粘特性的硅烷化合物或硅類油漂浮在不粘涂層40的上部的狀態下，對加熱烹調器進行恒定時間的加熱，則存在于不粘涂層40的上部的硅烷化合物或硅類油等容易揮發，因此產生加熱烹調器的不粘特性迅速消失而無法長時間維持的問題。因此，本申請人為了解決如上所述的不粘涂料組合物的問題而進行研究開發的結果，開發出了將本申請人專利申請而公開的專利文獻4的無機陶瓷涂料組合物的功能填充劑代替為多孔性填充劑，并使用在填充劑的多孔內擔載有具有不粘特性的硅流體的功能填充劑的不粘陶瓷涂料組合物，由此完成了本發明。技術實現要素：發明要解決的技術課題本發明是為了解決上述問題而完成的，其課題在于提供一種不粘陶瓷涂料組合物及涂布該不粘陶瓷涂料組合物的加熱烹調器，所述不粘陶瓷涂料組合物的特征在于，使用將在填充劑的多孔內擔載有具有不粘特性的硅流體的功能填充劑與無機粘合劑等混合而制得的不粘陶瓷涂料組合物形成加熱烹調器的不粘陶瓷涂層，從而能夠長時間維持加熱烹調器的不粘特性。即，本發明的特征在于，以往的不粘陶瓷組合物如圖3所示，將具有不粘特性的硅烷化合物或硅類油與填充劑20分離的同時漂浮在填充劑20的上部的狀態下不粘涂層40的涂膜被干燥的情況不同，使用在填充劑的多孔內擔載有硅流體以賦予不粘特性的功能填充劑來制造不粘陶瓷組合物，由此對加熱烹調器進行加熱時，與以往的不粘陶瓷組合物相比，能夠最大限地抑制含不粘性的化合物的損失。從而，本發明的特征在于，在多孔內擔載有硅流體的功能填充劑均勻地分布于不粘涂層40的上中下整體，即使長時間暴露于高溫下，也能夠使存在于不粘涂層40的底層部的不粘物質逐漸熔出到涂層表面，由此能夠長時間維持不粘耐久性。用于解決技術課題的手段本發明用于解決課題的手段在于，提供一種包括無機粘合劑、功能填充劑、陶瓷粉末、顏料的不粘陶瓷涂料組合物，所述不粘陶瓷涂料組合物的特征在于，相對于無機粘合劑100重量份，組成為功能填充劑7～12重量份、陶瓷粉末15～20重量份及顏料1～16重量份。并且，本發明用于解決課題的另一手段在于，提供一種涂布不粘陶瓷涂料組合物的加熱烹調器，其特征在于，使用所述不粘陶瓷涂料組合物在烹調表面進行涂布。本發明的特征在于，所述無機粘合劑由硅烷化合物30～50重量％和無機粘結劑50～70重量％構成，所述無機粘合劑由硅溶膠、氧化鋁溶膠或氧化鋯溶膠中的一種或多種混合物構成。并且，本發明的特征在于，所述功能填充劑中，在填充劑40～60重量％擔載有硅流體40～60重量％。另外，本發明的特征在于，使用一個以上硅烷，所述硅烷化合物的化學式為RnSiX4-n，所述化學式中，X為彼此相同或不同且可進行水解的基團或羥基，自由基R為彼此相同或不同且表示氫、碳原子數小于10的烷基，n為0、1或2。另外，本發明的特征在于，所述硅流體為選自由甲基苯基硅流體、烷基芳基硅流體、氫硅流體、氨基硅流體、氟硅流體或羥基硅流體構成的組中的一種或多種。發明效果本發明中，使用將在填充劑的多孔內擔載有具有不粘特性的硅流體的功能填充劑與無機粘合劑等混合而制得的不粘陶瓷涂料組合物來形成加熱烹調器的不粘陶瓷涂層，由此耐腐蝕性、耐磨性、耐熱性等優異，并能夠解決對食物進行加熱烹調時食物粘貼的問題，并且，與以往的不粘陶瓷組合物相比，當加熱烹調器加熱時，能夠最大限地抑制含不粘性的化合物的損失，由此具有能夠長時間維持加熱烹調器的不粘特性的效果。附圖說明圖1是表示形成有以往的陶瓷涂層的加熱烹調器的剖面結構的圖。圖2是表示形成有以往的不粘涂層的加熱烹調器的剖面結構的圖。圖3是表示圖2的加熱烹調器的不粘陶瓷涂層的剖面結構的圖。圖4是表示對基于本發明的實施例的加熱烹調器的不粘陶瓷涂層進行不粘測試的結果的圖。圖5是表示對基于本發明的實施例的加熱烹調器的不粘陶瓷涂層進行不粘測試后的復原測試結果的圖。具體實施方式用于實現上述效果的本發明涉及一種不粘陶瓷涂料組合物及涂布該不粘陶瓷涂料組合物的加熱烹調器，從而應注意僅對理解本發明的技術結構所需的部分進行了說明，省略了其他部分的說明，以免混淆本發明的宗旨。以下，對基于本發明的不粘陶瓷涂料組合物進行詳細說明。基于本發明的不粘陶瓷涂料組合物能夠應用根據本申請人優先申請而公告的專利文獻4(公告號：第10-0895052號)的“無機陶瓷涂料組合物”，具體而言，一種不粘陶瓷涂料組合物，其包括無機粘合劑、功能填充劑、陶瓷粉末及顏料，相對于無機粘合劑100重量份，組成為功能填充劑7～12重量份、陶瓷粉末15～20重量份及顏料1～16重量份。本發明中，無機粘合劑用于提高如涂膜的耐久性、耐磨性的機械物理性能、如耐腐蝕性的化學物理性能及導熱性，并且由硅烷化合物30～50重量％和無機粘結劑50～70重量％構成，所述無機粘結劑由硅溶膠、氧化鋁溶膠或氧化鋯溶膠中的一種或多種混合物構成。如上述，硅烷化合物通過與無機粘結劑發生化學反應而結合，由此在硅烷化合物的混合量超過上述限定的范圍的情況下，有可能因硅烷化合物與無機粘結劑的結合力的降低而在高溫下產生剝離現象。并且，優選所述硅烷化合物具體地使用化學式為RnSiX4-n的硅烷或由其衍生的低聚物。另一方面，使用一個以上的硅烷，所述硅烷化合物的化學式RnSiX4-n中，X為彼此相同或不同且可進行水解的基團或羥基，自由基R為彼此相同或不同且表示氫、碳原子數小于10的烷基，n為0、1或2。更具體而言，所述硅烷化合物優選使用選自甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、三十氟辛基三甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷或十七氟癸基三甲氧基硅烷中的一種或多種。并且，如上述，硅溶膠是無定形二氧化硅微粒在水中形成膠態微粒而與硅烷化合物發生化學反應來結合，由此硅溶膠的混合量脫離上述范圍的情況下，有可能因硅烷化合物的結合力的減弱而物理性能降低。并且，所述硅溶膠優選在0.2～1.0μm粒子大小的粉末二氧化硅(SiO2)20～40重量％中混合作為分散劑的水60～80重量％而使用，此時，若二氧化硅和水的含量脫離上述范圍，則硅溶膠有可能無法正常形成。如上述，氧化鋁溶膠在低溫下形成優異的燒結密度，因此具有增強涂膜的表面硬度、如耐磨性、耐久性的機械特性和如耐堿性、耐蝕性的化學特性的效果，由此，若氧化鋁溶膠的混合量小于15重量％，則燒結密度降低而有可能使涂膜的物理化學特性下降，若超過20重量％，則因涂膜的燒結密度的提高而物理化學特性有可能提高，但是因燒結密度的提高而有可能導致涂膜的表面變形。另外，所述氧化鋁溶膠優選在0.2～1.0μm粒子大小的粉末氧化鋁(Al2O3)10～20重量％中混合作為分散劑的水80～90重量％來使用，此時，若氧化鋁和水的含量脫離上述范圍，則氧化鋁溶膠有可能無法正常形成。如上述，氧化鋯溶膠燒結時因較高的強度和硬度而溫度變化較強，因此具有提高如耐熱性和耐腐蝕性的物理性能的效果，由此，當氧化鋯溶膠的混合量小于15重量％時，有可能因強度和硬度的降低而物理性能下降，當氧化鋯溶膠的混合量超過20重量％時，能夠提高強度和硬度的物理性能，但是有可能減弱沖擊力。另外，所述氧化鋯溶膠優選在0.2～1.0μm粒子大小的粉末氧化鋯(ZrO2)10～20重量％中混合作為分散劑的水80～90重量％來使用，此時，若氧化鋯和水的含量脫離上述范圍，則氧化鋯溶膠有可能無法正常形成。本發明中，功能填充劑作為具有多孔性或比表面積大的特性的填充劑，并且為在填充劑的多孔內擔載有具有不粘特性的硅流體的功能填充劑。在使用不粘陶瓷涂料組合物來形成不粘涂層的加熱烹調器中，所述功能填充劑具有能夠長時間維持加熱烹調器的不粘特性的作用，以免加熱烹調的食物在加熱烹調器的烹調表面粘貼。從而，本發明的特征在于，使在多孔內擔載有硅流體的功能填充劑均勻地分布于不粘涂層40的上中下整體，即使長時間暴露于高溫下，也能夠使存在于不粘涂層40的底層部的不粘物質逐漸熔出到涂層表面，從而長時間維持不粘耐久性。本發明中，相對于無機粘合劑100重量份，功能填充劑優選混合功能填充劑7～12重量份。若無機粘合劑中混合的功能填充劑的量小于上述限定的混合量，則有可能使加熱烹調器的不粘特性下降，若超過上述限定的混合量，則與功能填充劑的混合量相比，有可能隨著如無機粘合劑或陶瓷粉末等的構成成分的混合量相對減少，而降低加熱烹調器的耐腐蝕性、耐磨性、耐熱性等的物理性能。本發明中所使用的功能填充劑的特征在于，作為多孔性材料，由選自沸石(Zeolite)、伊利石(Illite)、海泡石(Sepiolite)、膨潤土(Bentonite)、煅制氧化硅(Fumedsilica)、氣相二氧化硅(AerosilSilica)及備長炭中的一種或多種混合物構成。并且，所述功能填充劑優選為了賦予不粘特性而在功能填充劑40～60重量％中擔載有硅流體40～60重量％。若擔載于功能填充劑的硅流體的量小于上述所限定的擔載量，則有可能降低加熱烹調器的不粘特性，若超過上述限定的擔載量，則擔載于功能填充劑的硅流體從填充劑的氣孔大量流出而有可能減弱不粘陶瓷涂層的結合力。本發明中，擔載于所述功能填充劑的硅流體優選為選自由甲基苯基硅流體、烷基芳基硅流體、氫硅流體、氨基硅流體、氟硅流體或羥基硅流體構成組中的一種或多種。本發明中，為了提高涂膜的機械物理性能、輻射遠紅外線和放出負離子而混合陶瓷粉末，由此，若陶瓷粉末的混合量小于15重量份，則無法期待遠紅外線和負離子的放出效果，若超過20重量份，則有可能使涂膜的狀態變化及結合力降低。考慮負離子放出量和遠紅外線輻射量，所述陶瓷粉末優選以1:1重量比混合負離子放出物質和遠紅外線輻射物質。如上述，遠紅外線輻射物質優選使用在40℃下遠紅外線輻射率為90％以上的選自石英、二長巖、片麻巖類及流紋巖質凝灰巖的天然礦物質組中的一種或多種混合物。如上述，負離子放出物質優選使用選自鍶、釩、鋯、鈰、釹、鑭、鋇、銣、銫、鎵中的一個稀土類天然石的一種或多種的混合物。并且，基于本發明的無機陶瓷涂料為了顯現涂層的顏色而使用顏料，相對于無機粘合劑100重量份，顏料的混合量限定于1～16重量份，但是根據顏料的顏色或消費者的要求或制造商的要求，并非限定于上述規定范圍，而是能夠根據顏料的色彩鮮明度、亮度等而適當進行調整，并且顏料的種類并非特別限定，而是能夠在通常的顏料中可適當選擇性地使用。如上所述，本發明中，使用基于上述技術結構的陶瓷涂料組合物在加熱烹調器上形成不粘陶瓷涂層，從而使用能夠在填充劑的多孔內擔載有硅流體以賦予不粘特性的功能填充劑來制造不粘陶瓷組合物，從而耐腐蝕性、耐磨性、耐熱性等優異，并解決了對食物進行加熱烹調時食物粘貼的問題，并且，與以往的不粘陶瓷組合物相比，當加熱烹調器加熱時，能夠最大限地抑制含不粘性的化合物的損失，從而具有能夠長時間維持加熱烹調器的不粘特性的效果。以下，根據以下實施例對本發明進行詳細說明，但是本發明并非限定于實施例。1.不粘陶瓷涂料的制造(制造例1)不粘陶瓷涂料組合物相對于無機粘合劑100重量份，混合功能填充劑7重量份、陶瓷粉末15重量份及黑色顏色顏料5重量份來制造不粘陶瓷涂料組合物。并且，所述制造例1的不粘陶瓷涂料組合物中所使用的無機粘合劑使用由硅烷化合物30重量％和硅溶膠70重量％構成的粘合劑，所述硅烷化合物使用甲基三甲氧基硅烷，功能填充劑使用在煅制氧化硅60重量％中擔載有甲基苯基硅流體40重量％的填充劑。并且，所述硅溶膠使用混合有0.2～1.0μm粒子大小的粉末二氧化硅30重量％及水70重量％的溶膠。功能填充劑使用以1:1混合鈦酸鉀和氧化鋁的填充劑，陶瓷粉末以均勻的量使用作為遠紅外線輻射物質的石英、二長巖和作為放出負離子的物質的鍶、釩。(制造例2)不粘陶瓷涂料組合物相對于無機粘合劑100重量份，混合功能填充劑12重量份、陶瓷粉末20重量份及黑色顏色顏料10重量份來制造不粘陶瓷涂料組合物。并且，所述制造例2的不粘陶瓷涂料組合物中所使用的無機粘合劑使用由硅烷化合物40重量％、硅溶膠30重量％及氧化鋁溶膠30重量％構成的粘合劑。所述硅烷化合物使用乙基三甲氧基硅烷，功能填充劑使用在煅制氧化硅40重量％中擔載有氟硅流體60重量％的填充劑。并且，所述硅溶膠使用混合有0.2～1.0μm粒子大小的粉末二氧化硅30重量％及水70重量％的溶膠，所述氧化鋁溶膠使用由0.2～1.0μm粒子大小的粉末氧化鋁20重量％及水80重量％混合而成的溶膠。功能填充劑使用以1:1混合鈦酸鉀和氧化鋁的填充劑，陶瓷粉末以均勻的量使用作為遠紅外線輻射物質的石英、二長巖和作為放出負離子的物質的鍶、釩。(制造例3)不粘陶瓷涂料組合物制造相對于無機粘合劑100重量份，組成為功能填充劑12重量份、陶瓷粉末15重量份、黑色顏色顏料16重量份的陶瓷涂料組合物，以與所述實施例1相同的方法，對鋁板表面進行涂布。所述制造例3的陶瓷涂料組合物中所使用的無機粘合劑使用由硅烷化合物50重量％、硅溶膠25重量％、氧化鋯溶膠25重量％構成的粘合劑，所述硅烷化合物使用甲基三甲氧基硅烷。并且，所述硅溶膠使用混合有0.2～1.0μm粒子大小的粉末二氧化硅30重量％及水70重量％的溶膠，所述氧化鋯溶膠使用混合0.2～1.0μm粒子大小的粉末氧化鋯20重量％及水80重量％而成的溶膠。功能填充劑使用以1:1混合鈦酸鉀和氧化鋁的填充劑，陶瓷粉末以均勻的量使用作為遠紅外線輻射物質的石英、二長巖和作為放出負離子的物質的鍶、釩。2.加熱烹調器(平底鍋)的不粘陶瓷涂層的形成(實施例1)在形成有陶瓷涂層的壓鑄鋁材質的加熱烹調器(平底鍋)的內表面，以60μm的厚度表面涂布根據上述制造例1的方法制成的不粘陶瓷涂料組合物之后，在270℃的溫度下加熱15分鐘，使不粘陶瓷涂層固化。(實施例2)在形成有陶瓷涂層的壓鑄鋁材質的加熱烹調器(平底鍋)的內表面，以60μm的厚度表面涂布根據上述所述制造例2的方法制成的不粘陶瓷涂料組合物之后，在270℃的溫度下，加熱15分鐘，使不粘陶瓷涂層固化。(比較例1)在形成有陶瓷涂層的壓鑄鋁材質的加熱烹調器(平底鍋)的內表面，以60μm的厚度表面涂布根據上述所述制造例3的方法制成的不粘陶瓷涂料組合物之后，在270℃的溫度下，加熱15分鐘，使不粘陶瓷涂層固化。3.加熱烹調器(平底鍋)的不粘特性評價根據EggtestCMA22.2.1(2012)的方法，對基于上述實施例1、2及比較例1的加熱烹調器(平底鍋)的不粘特性進行了以下項目的評價，其結果示于以下[表1]。(1)400℃熱沖擊測試(ModifiedCMA)預熱至400℃的烘箱中放入加熱烹調器(平底鍋)，放置1小時之后，在室溫下慢慢冷卻。并且，清洗干凈加熱烹調器并通過雞蛋測試對不粘性進行評價。反復進行測試，直至不粘性消失。(2)鹽水加熱測試(ModifiedCMA)將在主體內部裝滿5％的鹽水1L的加熱烹調器(平底鍋)置于熱板上，將鹽水加熱3小時之后，清洗干凈并通過雞蛋測試對不粘性進行評價。反復進行測試，直至不粘性消失。(3)水加熱測試(ModifiedCMA)將在主體內部裝滿1L蒸餾水的加熱烹調器(平底鍋)置于熱板上，將蒸餾水加熱2小時之后，清洗干凈并通過雞蛋測試對不粘性進行評價。反復進行測試，直至不粘性消失。【表1】(單位：NS)根據上述[表1]的內容，可知實施例1、2與比較例1相比不粘特性非常優異，并且可確認直至不粘特性消失時間的期間而言，實施例1、2也與比較例1相比優異。作為參考，圖4是表示為了確認對根據本發明的實施例制造的加熱烹調器(平底鍋)的不粘特性而基于上述[表1]的評價項目并通過EggtestCMA22.2.1(2012)來實施實施例1及比較例1的雞蛋測試的結果的圖。4.加熱烹調器(平底鍋)的不粘特性復原測試評價如上述[表1]，進行測試直至加熱烹調器(平底鍋)的不粘特性消失之后(NS＝1.0)，在300℃下對不粘特性消失的加熱烹調器(平底鍋)進行30分鐘熱處理，之后使用雞蛋實施對鹽水加熱及水加熱項目的不粘特性復原測試，其結果與以下[表2]的內容相同。【表2】(單位：NS)區分實施例1實施例2比較例1鹽水加熱測試4.04.01.0水加熱測試3.03.01.0根據上述[表2]的內容，可知實施例1、2與比較例1相比不粘特性的復原非常優異，并且可確認比較例1的情況下不粘特性未復原。作為參考，圖5是表示為了確認復原對根據本發明的實施例制造的加熱烹調器(平底鍋)的不粘特性而基于上述[表2]的評價項目并通過EggtestCMA22.2.1(2012)來實施實施例1及比較例1的雞蛋測試的結果的圖。如上所述，根據上述的說明和附圖對基于本發明的優選的實施例的不粘陶瓷涂料組合物及涂布該涂料組合物的加熱烹調器進行了說明，這些只是舉例說明，對于本領域技術人員來講，可理解為只要不脫離本發明的技術思想的范圍內，可進行各種變化和變更。產業上的可使用性包括無機粘合劑、功能填充劑、陶瓷粉末及顏料的本發明的不粘陶瓷涂料組合物的特征在于，相對于無機粘合劑100重量份，組成為功能填充劑7～12重量份、陶瓷粉末15～20重量份及顏料1～16重量份，使用所述不粘陶瓷組合物在加熱烹調器形成涂層，從而耐腐蝕性、耐磨性、耐熱性等優異，對食物進行加熱烹調時，解決了食物燒粘的問題，并且，與以往的不粘陶瓷組合物相比，當加熱烹調器加熱時最大限地抑制含不粘性的化合物的損失等，作為烹調器的涂料組合物而非常有用。當前第1頁1 2 3