KR100198915B1 - 알루미늄 법랑 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 알루미늄 법랑 제조 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 무기질 법랑 조성물을 알루미늄 소재의 표면에 적당량 도포 및 소성 처리 공정을 거쳐 알루미늄 법랑을 제조 방법에 있어서, 이산화규소(SiO₂), 산화납(PbO), 산화나트륨(Na₂O), 이산화주석(SnO₂), 산화리튬(Li₂O), 산화칼륨(K₂O)을 주성분으로 하는 무기유리질(후릿트)에 실리카 에어로를 첨가하여 입도 300 메쉬로 분말화 한 후, 상기 분말 입자와 에칠렌, 티타늄, 규산소다를 혼합하여 물과 섞어 묽은 겔화한 상태에서, 알루미늄 표면에 액자동 도포기나 정전기 도장법으로 60μ 두께로 고르게 도포한 다음, 550℃의 온도로 5∼6분 소성하는 공정을 거치게 하여 법랑의 표면의 광택성 내식성이 우수하며 입도와 도포 두께가 일정하여 알루미늄 법랑의 특성이 반영구적으로 보존할 수 있고, 제품이 균일하여 고품위를 유지할 수 있고, 상기 조성물 도포공정의 자동화로 생산성이 향상되어 생산비를 대폭 절감할 수 있는 알루미늄 법랑 제조 방법에 관한 것이다.

Description

알루미늄 법랑 제조 방법

본 발명은 알루미늄 법랑 제조 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 무기질 법랑 조성물을 알루미늄 소재의 표면에 적당량 도포 및 소성 처리 공정을 거쳐 알루미늄 법랑을 제조 방법에 있어서, 이산화규소(SiO₂), 산화납(PbO), 산화나트륨(Na₂O), 이산화주석(SnO₂), 산화리튬(Li₂O), 산화칼륨(K₂O)을 주성분으로 하는 무기유리질(후릿트)에 실리카 에어로를 첨가하여 입도 300 메쉬로 분말화 한 후, 상기 분말 입자와 에칠렌, 티타늄, 규산소다를 혼합하여 물과 섞어 묽은 겔화한 상태에서, 알루미늄 판을 떨림판 위에 안착시킨 후 그 표면에 액자동 도포기나 정전기 도장법으로 60μ 두께로 고르게 도포한 다음, 550℃의 온도로 5∼6분 소성하는 공정을 거치게 하여 법랑의 표면의 광택성 내식성이 우수하며 입도와 도포 두께가 일정하여 알루미늄 법랑의 특성이 반영구적으로 보존할 수 있고, 제품이 균일하여 고품위를 유지할 수 있고, 상기 조성물 도포공정의 자동화로 생산성이 향상되어 생산비를 대폭 절감할 수 있는 알루미늄 법랑 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 여러 종류의 금속 법랑 중에 특히 철법랑은 기본 소재 강판이 여타 금속에 비하여 가격이 저렴하고 손쉽게 구입할 수 있다는 장점 때문에 여러 분야 특히 각종 건축 자재에서 널리 사용되고 있다.

종래 철판을 이용한 철 법랑은 고열에 잘 견디고 강도가 높은 장점은 있으나 도포된 조성물과 철판의 팽창 계수를 고려하여 볼 때 박리되므로 녹이 잘 스는 단점이 있다.

이러한 녹 발생의 염려를 없애기 위하여 강판 양쪽 표면에 무기 유리질을 도포하는 바 이러한 철 법랑 제조 방법은 표면에 입혀진 무기 유리질이 외부의 충격이나 급속한 환경 변화로 인하여 고온 소성에 따른 철 법랑 자체의 휨이 발생하고 철판과 무기 유리질의 팽창계수가 다르므로 균열이 발생하며 이러한 균열된 소재 강판의 표면에 외부 습기가 침투하여 녹이 발생 부식되고 심지어 강판과 무기 유리질이 박리 현상을 일으켜 제품의 수명을 급속히 단축시키는 등의 문제점이 있었다.

따라서 이러한 녹 발생의 염려를 근본적으로 없애기 위하여 특수 소재의 법랑을 사용하게 되었는 바, 특히 알루미늄 법랑의 경우 녹이 발생하지 않고 가볍고 유연하다는 장점 때문에 널리 사용되고 있다.

이러한 알루미늄 법랑 제조 방법은 종래에는 알루미늄 소재로 도료, 특히 합성 수지 도료를 피복하거나 표면의 산화 착색 등을 실시하고 있으나 알루미늄의 특성상 도료층과의 결합성이 약하여 오래가지 않아 도료층이 벗겨지고 합성 수지 도료층 역시 강도가 높지 않으므로 소재의 표면이 잘 긁히는 등의 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 여러 가지가 특허 출원되어 있고, 그 중 특허 공보 제95-12487호(발명의 명칭 ; 알루미늄 법랑의 제조방법)는 그 특허청구의 범위에 기재되어 있는바와 같이, 이산화규소, 35∼43 중량%에 이산화주석 20∼30중량%을 배합하고 이에 산화리디움 10∼15중량%, 산화칼륨 5∼10 중량%를 첨가혼합 한 후, 카오리 점토 5∼1-중량%을 첨가 혼합하여 250 메쉬로 분말화하고 이 법랑 조성물에 물을 가하여 분무할 수 있는 조건으로 유동성을 부여한 후 알루미늄 소재 표면에 45∼85μ 두께로 얇게 도포 및 건조하여 500∼550℃의 열로 5∼7분간 소성처리하여서 제조함을 특징으로 한다.

그러나 상술한 알루미늄 법랑 제조 방법은 다음과 같은 문제점이 있다.

①. 카오리 점토 5∼10%를 첨가 혼합할 경우, 알루미늄 표면의 조성물에 함유된 점토량의 과다로 소성 후 박리 현상이 매우 높다.

②. 조성물 입도가 250 메쉬로 그 표면이 거칠고 광택성이 내부식성 및 생산성이 떨어진다.

③. 알루미늄 표면에 도포되는 두께가 60μ 이하일 경우는 소재의 색상 은폐도가 저하되며, 70μ 이상을 도포시는 그 표면에 균열이 생겨 절곡시 박리 현상이 매우 높다.

④. 소성 온도가 540℃ 이하인 온도의 소성로에서 5분 이하로 소성할 경우 조성물이 충분히 용융되지 못하므로 법랑 표면에 무기 유리질의 입자가 잔존하게 된다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 주목적은 법랑의 표면의 광택성 내식성이 우수하며 입도와 도포 두께가 일정하여 알루미늄 법랑의 특성이 반영구적으로 보존할 수 있는 알루미늄 법랑 제조 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 제품이 균일하여 고품위를 유지할 수 있고, 상기 조성물 도포 공정의 자동화로 생산성이 향상되어 생산비를 대폭 절감할 수 있는 알루미늄 법랑 제조 방법을 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 이산화규소(SiO₂), 산화납(PbO), 산화나트륨(Na₂O), 이산화주석(SnO₂), 산화리튬(Li₂O), 산화칼륨(K₂O)을 주성분으로 하는 무기유리질(후릿트)에 실리카 에어로를 첨가하여 입도 300 메쉬로 분말화 한 후, 상기 분말 입자와 에칠렌, 티타늄, 규산소다를 혼합하여 물과 섞어 묽은 겔화한 상태에서, 알루미늄 표면에 액자동 도포기나 정전기 도장법으로 60μ 두께로 고르게 도포한 다음, 550℃의 온도로 5∼6분 소성 처리하여서 제조함을 특징으로 하는 알루미늄 법랑 제조 방법을 제공하고자 한다.

이하 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

먼저 본 발명의 기본적인 구성을 살펴보면, 본 발명은 이산화규소(SiO₂), 산화납(PbO), 산화나트륨(Na₂O), 이산화주석(SnO₂), 산화리튬(Li₂O), 산화칼륨(K₂O)을 주성분으로 하는 무기유리질(후릿트)에 실리카 에어로를 첨가하여 입도 300 메쉬로 분말화 한 후, 상기 분말 입자와 에칠렌(C₂H₄), 티타늄(Ti), 규산소다(Na₂SiO₃)를 혼합하여 물과 섞어 묽은 겔화한 상태에서, 알루미늄 표면에 액자동 도포기나 정전기 도장법으로 60μ 두께로 고르게 도포한 다음, 550℃의 온도로 5∼6분 소성 처리하여서 제조함을 특징으로 한다.

본 발명을 좀 더 상세히 살펴보면, 조성물은 이산화규소(SiO₂), 산화(PbO), 산화나트륨(Na₂O), 이산화주석(SnO₂), 산화리튬(Li₂O), 산화칼륨(K₂O) 상호 혼합하되 중량 %비로 이산화규소(SiO₂) 49 중량%, 산화(PbO) 23 중량%, 산화나트륨(Na₂O) 10중량%, 이산화주석(SnO₂) 9 중량%, 산화리튬(Li₂O) 8 중량%, 산화칼륨(K₂O) 중량 1%을 상호 혼합한 후 1300℃의 고온 용해로에서 용해한 다음 냉각수로 냉각시켜 다결정체의 무기 유리질(후릿트)을 만든 공정을 거친다.

이 다결정체에 실리카 에어로(silica aero)를 첨가하되 그 중량비를 12∼15%로 하여 첨가한 후 볼밀(Ball Mill)로 분말화하여 300 메쉬의 초미립자 분말을 얻는다.

여기에서, 실리카 에어로는 유리 등을 만드는 재료인 규산 즉, 실리카의 일종으로 실리카를 곱게 갈아 만든 것으로 가볍고 약한 공기 바람에도 날리기 때문에 실리카 에어로로 이름 불려 진다.

상기 실리카 에어로는 가벼운 부유물이어서 가라앉지 않기 때문에 차후 공정에서 무기 유리질이 가라앉는 침전을 방지하기 위해서 첨가한다.

다음 분말입자 57중량% 와 에칠렌(C₂H₂) 30 중량%, 티타늄(Ti) 10 중량%, 규산소다(Na₂SiO₃) 3중량%를 혼합한 후, 물과 섞어 묽은 겔화하고, 소재인 알루미늄판을 떨림판(Vibrator Plate)위에 안착시킨 후, 그 표면에 묽게 겔화된 상기의 무기 유리질을 액자동 도포기를 이용하여 도포하거나 정전기 도장법을 이용하여 60μ 두께로 고르게 도포한다.

이때 실리카 에어로를 첨가하므로 묽게 겔화된 상기 무기 유리질의 침전을 방지할 수 있는 것이다.

또한, 상기 알루미늄 표면에 묽게 겔화된 상기 무기 유리질을 도포하기 전에 소재인 알루미늄 표면은 불순물을 제거하기 위하여 350∼450℃의 온도로 불순물을 태워 제거함이 바람직하다.

불순물을 제거한 알루미늄판을 진동판 위에 안착시킨 후 진동되는 상태에서 액자동 도포기나 정전기 도장법으로 도포함으로써 도포액의 균일도를 향상시킨다.

60μ두께로 얇게 도포된 알루미늄 법랑 소재를 550℃ 온도를 갖는 소성로에 넣어 5∼6분간 소성한 후, 서냉 공정을 거쳐 제조하였기 때문에 도포된 조성물과 알루미늄의 팽창계수가 가장 잘 조화를 이루므로 박리 현상을 극소화시킨 본 발명의 알루미늄 법랑이 제조된다.

이러한 법랑에 의하여 제조된 알루미늄 법랑은 소성 온도가 550℃의 피막 융점 온도에서 저온 소성시키기 때문에 고열에 의한 손상을 주지 않아 알루미늄 소재의 특성이 그대로 유지되어 제품 생산시 불량률을 크게 줄일 수 있으며 소성 후에는 알루미늄 본래 특성에 광택성과 내식성 밀착성 등이 새롭게 부여되어 표면이 긁히지 않고 항상 광택이 양호하여 미려한 외관을 유지한다.

자동 분무기로 분무하여 도포하거나, 정전기 도장 공법으로 극히 얇은 박막을 일정하게 도포 처리하기 때문에 균열이 없을 뿐 아니라, 녹이 슬지 않기 때문에 법랑층 외부로 금속염의 노출 현상이 없다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은, 법랑의 표면의 광택성 내식성이 우수하며 입도와 도포 두께가 일정하여 알루미늄 법랑의 특성이 반영구적으로 보존할 수 있고, 제품이 균일하여 고품위를 유지할 수 있고, 상기 조성물 도포 공정의 자동화로 생산성이 향상되어 생산비를 대폭 절감할 수 있는 매우 유용한 것이다.

Claims (4)

1. 이산화규소(SiO₂), 산화납(PbO), 산화나트륨(Na₂O), 이산화주석(SnO₂), 산화리튬(Li₂O), 산화칼륨(K₂O)을 주성분으로 하는 무기 유리질(후릿트)에 실리카 에어로를 첨가하여 입도 300 메쉬로 분말화 한 후, 상기 분말 입자와 에칠렌(C₂H₄), 티타늄(Ti), 규산소다(Na₂SiO₃)를 혼합하여 물과 섞어 묽은 겔화한 상태에서, 알루미늄 표면에 액자동 도포기나 정전기 도장법으로 60μ 두께로 고르게 도포한 다음, 550℃의 온도로 5∼6분 소성·처리함을 특징으로 하는 알루미늄 법랑 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 알루미늄 표면은 350∼450℃의 온도로 불순물을 태워 제거함을 특징으로 하는 알루미늄 법랑 제조 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 무기 유리질 분말에는 실리카 에어로가 12∼15% 중량% 함유됨을 특징으로하는 알루미늄 법랑 제조 방법.
4. 제1항에 있어서, 알루미늄판을 떨림판 위에 안착시킨 후 액자동 도포기나 정전기 도장법으로 도포함을 특징으로 하는 알루미늄 법랑 제조 방법.