쿠킴 2중 가마솥 - 특허기술

쿠킴 2중 가마솥 제품은 국내 특허가 완료된 제품이다. 쿠킴 2중 가마솥 제품은 특히 열 전도율과 열 보존율이 우수하여 쉽고 빠른 조리가 가능하다. 음식이 타거나 눌지 않고 넘치지 않는 가마솥으로 탈 걱정이 없고, 넘칠 걱정이 없는 불조절이 필요가 없는 가마솥이다.

음식 재료의 영양소가 파괴되는 것을 최소화되도록 제작되어서 수분으로 채소 요리시 물을 넣지 않아도 되며, 구이요리시에도 기름을 넣지 않아도 조리가 가능하다. 또한 특수 코팅이 되어 있어서 조리 시에 음식이 눌어붙지 않아 조리 후 편리한 세척이 가능하고 간편하다.

 

제조사 : 주식회시 쿠킴

네이버 등 다양한 온라인 쇼핑몰에서 구매가 가능하다. 

 

발명의 설명

기술분야

본 발명은 주방 기구 등의 표면에 비점착성 및 내열성이 우수한 코팅 조성물 및 그 코팅방법에 관한 것으로서, 불소수지, 바인더 수지, 기능성 충전제 등의 재료들을 함유하는 코팅 조성물, 그 제조방법과 이를 여러 가지 기재에 대하여 코팅하는 방법에 관한 것이다.

 

 

배경기술

일반적으로 프라이팬, 불고기 판, 밥솥 등의 조리용 용기에 있어서 가열 조리 시에 조리 재료가 기재에 눌어붙는 것을 방지하기 위하여 철이나 알루미늄 등의 기재 상에 내열성, 비점착성 및 윤활성 등이 우수한 불소수지를 포함하는 코팅층을 설치하는 것이 일반적이다. 유리질 법랑이나 세라믹 재료를 사용하는 경우도 있으나 고온에서 조리 재료의 기재 상에 눌어붙는 경우가 빈번히 발생된다.

폴리테트라플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌/퍼플루오로(알킬비닐에테르) 공중합체 등의 불소 함유 중합체는 마찰계수가 낮고 비점착성, 내약품성, 내열성 등의 특성이 우수하여 식품공업용품, 프라이팬 등의 주방기구, 다리미 등의 가정용품, 전기 및 기계 용품 등의 표면 가공에 널리 이용되고 있다.

표면 가공은 불소 함유 중합체로 된 층을 기재 상에 형성되도록 수행함으로써 불소 함유 공중합체가 용융가공성인 경우에는 일반적인 공업 생산방식으로 두꺼운 층을 형성하기가 용이하므로 얻어지는 물품의 표면은 불소 함유 중합체가 가지는 특성을 용이하게 발휘할 수 있다.

 

불소 함유 중합체로 이루어진 층의 내마모성이나 강도를 향상시키기 위하여 채택될 수 있는 한가지 방법으로는 층 형성 시에 기능성 충전제를 첨가하는 것이다. 예를 들면 특허문헌 1에는 기재 내면에 불소수지 코팅을 형성하고 불소수지 코팅층의 상부 코팅층의 내부 표층 측에 탄화규소나 다이아몬드가 한편에 편재된 밥솥이 개시되어 있다.

그러나 불소수지는 윤활성이나 비점착성은 우수하나 기재와의 부착력이나 내열성, 경도나 내마모성 등의 물성이 빈약하다는 문제점이 있으므로, 이를 증진시키기 위해서는 바인더 수지 및 기능성 충전제로 여러 가지 유기 또는 무기재료를 첨가할 필요가 있다.

 

특허문헌 2에는 무기 결합제, 충전제, 메틸하이드로겐 실리콘 등을 기재의 표면에 코팅하는 방법에 대하여 기술하고 있으나 비점착성이 여전히 부족하다는 문제점이 있다.

특허문헌 3에는 내부 층에 원적외선 물질을 외부 층에 불소수지를 함유하는 이중층을 가지는 코팅 구조에 대하여 개시하고 있으며, 특허문헌 4에는 불소계 수지에 인편상의 유리, 실리카, 운모 등의 금속산화물 재료를 포함하는 코팅 재료에 대하여 기술하고 있고, 특허문헌 5에는 불소수지와 내열성 수지를 바인더 수지로 사용하는 코팅재료 및 방법에 대하여 기술하고 있다.

 

그러나 아직까지 고온에서의 비점착성, 기재에 대한 부착력 및 친환경적인 코팅 조성물에 대한 연구가 요구되고 있다.

따라서 종래의 불소수지 함유 비점착성 코팅 조성물에 비하여 중금속, PFOA 및 멜라민 등의 독성 물질의 배출이 없고 원적외선 방사, 고내열성, 내충격성, 높은 표면경도, 내마모성, 내항균성, 탁월한 세정력을 갖춘 상대적으로 제조비용이 저렴한 비점착성 코팅 조성물 및 이의 여러 기재에 대한 코팅방법의 개발이 요구된다.

 

선행기술 특허문헌

특허문헌 1. 일본 공개특허공보 특개2006-015114 (2006.01.19)

특허문헌 2. 등록특허공보 제10-0941954호 (2010.02.04)

특허문헌 3. 일본 공개특허공보 특개2003-276129 (2003.09.30)

특허문헌 4. 일본 공개특허공보 특개2014-042824 (2014.03.13)

특허문헌 5. 일본 공개특허공보 특개2020-050878 (2020.04.02)

 

발명의 효과

본 발명은 철, 알루미늄 혹은 이들의 합금 기재에 제반 물성이 우수한 비점착성 코팅 조성물의 구성 요소 및 그 제조공정을 확립함으로써 안정한 레올로지 성능과 저장 안정성이 우수한 비점착성 코팅 조성물 및 이를 1 액형으로 1~2회 코팅 작업으로 기재에 코팅할 수 있는 경제적인 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 의한 효과는 상기 효과로만 제한하지 아니하고, 위에서 명시적으로 나타내지 아니한 다른 효과는 이하 본 발명의 구성 및 작용을 통하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

 

▲ 본 발명의 비점착성 코팅 조성물의 코팅방법

 

 

 

 

발명의 설명

기술분야

본 발명은 비점착성이 우수한 세라믹 코팅 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내충격성, 내염수성, 내알칼리성, 내마모성 및 비점착성의 제반물성이 우수한 비점착성 세라믹 코팅 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

 

배경기술

프라이팬, 냄비 또는 솥과 같은 주방기기는 열원에 의하여 가열되면서 음식을 조리하는 용도로 사용되기 때문에, 열전도율이 우수한 알루미늄 재질로 제조되며, 음식물이 내부면에 부착되는 것을 막기 위하여 표면에 코팅제를 처리하게 된다.

일반적으로 조리용 주방기기에 사용되는 코팅제는 내구성과 내열성 등의 물성이 우수하다고 알려진 불소수지계의 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE)을 사용하고 있다.

그러나 PTFE의 코팅막은 260℃ 이상에서 분해되므로 장기간 사용하기 어려우며, 낮은 표면경도로 인하여 PTFE로 코팅된 조리면이 쉽게 마모되므로 음식물이 조리면에 쉽게 눌러붙는다는 단점이 존재한다.

또한, PTFE는 인체에 유해한 휘발성 유기화합물을 발생시키므로 건강을 해칠 우려가 있기 때문에 조리용 주방기기의 코팅제로 사용하는 것을 금지하고 있는 실정이다.

 

따라서, 최근에는 PTFE 코팅제 대신 실리카(SiO2), 티타니아(TiO2) 또는 지르코니아(ZrO2)를 사용한 세라믹 코팅 제가 개발되어 사용되고 있다. 한편, 세라믹 코팅제를 다루는 선행특허문헌을 검토해보면, 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0089548호(특허문헌 1)에는 실리카졸, 알콕시실란, 이산화티타늄, 이산화지르코늄 및 안료로 이루어진 세라믹 코팅 조성물을 사 용하여 열전도성이 향상된 가열조리기구를 제조하는 방법이 기재되어 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1400911호(특허문헌 2)에는 실리카 수용액, 메틸트리메톡시실란, 메틸하이드로겐 실리콘오일, 불소실란 및 안료로 이루어진 세라믹 코팅 조성물을 사용하여 표면경도가 향상된 주방기기를 제조하는 방법이 기재되어 있다.

 

대한민국 등록특허공보 제10-1104680호(특허문헌 3)에는 실리카졸, 메틸트리메톡시실란, 티탄산칼륨 및 토르말린으로 이루어진 세라믹 코팅 조성물을 사용하여 내충격성 및 내열성이 향상된 법랑재 가열조리기구를 제조하는 방법이 기재되어 있다. 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0011120호(특허문헌 4)에는 실리카 파우더, 메틸트리메톡시실란, 티탄산칼륨 및 다이아몬드 분말로 이루어진 세라믹 코팅 조성물을 사용하여 표면경도 및 내마모성이 향상된 강화 세라믹 코팅이 기재되어 있다.

 

총괄적으로 보면, 상기 특허문헌1 내지 4는 실리카를 세라믹 성분으로 사용하고 있으며, 알콕시실란 또는 메틸 트리메톡시실란과 같은 실란 화합물을 바인더로 사용하고 있고, 이산화티타늄 또는 티탄산칼륨과 같은 화합물을 코팅막의 내구성을 향상시키기 위한 충진제 역할로 사용하고 있다. 그러나 본 발명과 비교해보면, 세라믹 성분으로 실리카를 사용한다는 점에서는 유사하나, 본 발명은 실리카졸과 탄소재료를 혼합하여 사용하고있고, 유기실란 화합물과 경화성 산촉매를 혼합하여 사용하고 있고, 친수성 유기용제와 테트라포드-산화아연을 혼합하여 사용한다는 점에서 구성이 상이하다고 할 수 있다.

 

선행기술 특허문헌

특허문헌 1. 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0089548호(2017.08.04)

특허문헌 2. 대한민국 등록특허공보 제10-1400911호(2014.05.22)

특허문헌 3. 대한민국 등록특허공보 제10-1104680호(2012.01.04)

특허문헌 4. 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0011120(2018.01.31)

 

발명의 효과

본 발명인 세라믹 코팅 조성물은 탄소재료와 테트라포드-산화아연을 기능성 필러로 사용하여 비점착성이 우수하다.

보다 상세하게는, 내충격성, 내염수성, 내알칼리성, 내마모성 및 비점착성의 제반물성이 우수하다.

 

▲ 비점착성 세라믹 코팅 조성물의 제조 공정도