KR100505362B1

KR100505362B1 - 알루미늄 법랑제조용 무연조성물

Info

Publication number: KR100505362B1
Application number: KR10-2002-0002296A
Authority: KR
Inventors: 전승모
Original assignee: 전승모
Priority date: 2002-01-15
Filing date: 2002-01-15
Publication date: 2005-08-04
Also published as: KR20030061634A

Abstract

본 발명은 알루미늄 법랑을 제조할 때에 특히 알루미늄의 외면에 도포되어지는 유약 즉, 무연조성물에 관한 것으로써, 프리트(Frit)를 조성할 때에 납이 함유되어 있는 물질을 대신하여 오산화바나듐(V₂O₅)과 오산화인(P₂O₅) 및 산화리튬(Li₂O)을 첨가시켜 주므로 경도를 강화시키고 밀집도를 균일하게 유지시켜 법랑의 상태를 양호하게 유지시킬 뿐만 아니라 무연상태를 유지하므로 인체에 무해한 법랑을 제조할 수 있으며, 슬립(Slip: 니장수(泥漿水))을 조성할 때에 에어로 씨리카와 메칠알콜을 첨가시켜 주므로 점도를 조정하고 휘발성을 향상시키며, 용해 온도가 높은 물질과 용해 온도가 낮은 물질을 혼합시켜 용융의 밸런스를 효율적으로 맞춰주고 산도도 양호하게 유지시켜 주므로, 알루미늄기와 박리 되는 현상이 발생되지 않게 되고, 외부의 미약한 충격에 의해서도 쉽게 변형되거나 파손되지 않게 되며, 균열이 발생도지 않을 뿐만 아니라 습기가 침투하여 알루미늄에 녹이 발생하거나 산성물질이 침투하여 부식되는 것을 방지할 수 있으며, 따라서 제품의 품질도 향상시킬 수 있게 된다.

Description

알루미늄 법랑제조용 무연조성물{Porcelain Enamel Slip For Bowl}

본 발명은 알루미늄 법랑을 제조할 때에 특히 알루미늄의 외면에 도포되어지는 유약 즉, 무연조성물에 관한 것이다.

이를 좀더 상세히 설명하면, 프리트(Frit)를 조성함에 있어 오산화바나듐(V₂O₅)과 오산화인(P₂O₅) 및 산화리튬(Li₂O)을 첨가시켜 주므로 경도를 강화시키고 각 성분들을 융화시키면서 밀집도를 균일하게 유지시켜 법랑의 상태를 양호하게 유지시킬 수 있도록 하며, 프리트(Frit)에 점토와 물 등을 첨가하여 통상의 볼 밀(Ball-Mill)에 의해 슬립(Slip: 니장수(泥漿水))으로 형성할 때에 점토와 용매로서 메칠알콜을 첨가하여 줌으로써 점도를 조절하고 휘발성을 양호하게 유지시켜 줄 수 있고 에어로 실리카를 첨가시켜 점도를 조정해 줄 수 있도록 개선된 알루미늄 법랑 제조용 무연조성물을 제공하려는 것이다.

통상적으로 알루미늄제를 이용하여 법랑을 제조하는 공정은 알루미늄(그릇)를 산으로 세척하여 녹을 제거하는 공정과, 상기 알루미늄기의 표면에 도포시킬 유약 즉, 조성물을 제조하는 공정과, 제조된 조성물(유약: 무리유기질)을 알루미늄에 도포한 후에 소성에 의해 부착(증착)고정시키는 공정으로 이루어지며, 본 발명은 상기와 같은 과정에 의해 알루미늄 법랑을 제조할 때에 유약으로 사용되어지는 조성물을 제공하려는 것이다.

상기와 같이 유약으로 사용되어지는 조성물을 제조하기 위한 방법(공정)은 통상적으로 소정의 원료를 혼합하고 용융시키고 용융물을 냉수(冷水)중에 투입하여 급냉(急冷)시켜 취약한 입상(粒狀)의 유리(Glass)상태 즉, 프리트(Frit)상태로 생성시켜 주는 공정과, 상기 프리트에 점토·안료·물 등을 첨가하고 통상의 볼 밀(Ball-Mill)에 의해 분쇄하여 죽(粥)상태의 슬립(Slip: 니장수(泥漿水))으로 형성시켜 주는 공정으로 이루어진다.

그런데, 종래에는 상기와 같은 유약으로 사용되어지는 조성물을 제조할 때에 사용되어지는 조성물(유약: 무리유기질)은 이산화규소, 산화알루미늄, 이산화티타늄, 산화바륨 등을 소재로 하여 조성되어 있으므로, 인장력과 점성력이 약하여 고온으로 소정 할 때에 평활도를 유지할 수 없었고 알루미늄기와 박리 되는 현상이 발생하여 외부의 미약한 충격에 의해서도 쉽게 변형되거나 파손되는 문제가 발생하였으며, 알루미늄기와 조성물의 팽창계수가 현저하게 달라 균열이 발생하고 그로 인하여 습기가 침투하여 알루미늄기에 녹이 발생할 뿐만 아니라 산성물질이 침투하게 되면 부식되는 문제가 있었으며, 그로 인하여 법랑의 외관에 얼룩 등의 문제가 발생하였다. 특히 유연으로서 납이 함유되어 유체에 극히 유해한 문제가 있었다.

이와 같은 문제를 다소나마 해소할 수 있도록 하기 위하여 본인은 국내 특허 제115115호로 선 등록된 "알루미늄 법랑의 제조방법"을 제안하였다.

이의 조성물(유약)은 이산화규소·산화납·산화나트륨·이산화주석·산화리튬·산화칼륨을 혼합하고 1300℃로 용융시킨 후에 냉각수에 의해 냉각시켜 프리트(Frit)를 형성하고, 상기 프리트(Frit)를 통상의 볼 밀(Ball-Mill)에 의해 분말로 분쇄하여 에틸렌·티타늄·규산소다·물을 첨가 혼합하여서 된 것이다.

그러나 이와 같이된 종래의 조성물(유약)은 인장력과 열전도가 약하므로 법랑의 제조에 사용하게 되면 소정 할 때에 평활도가 불 균일하여 알루미늄기와 박리 될 뿐만 아니라 외부의 충격에 의해 쉽게 파손되었고, 알루미늄기와 조성물의 팽창계수가 달라 균열이 발생하고 균열을 통하여 습기가 침투하면서 알루미늄에 녹이 발생하였을 뿐만 아니라 균열을 통하여 산성물질이 침투하여 알루미늄기가 부식되었으며 그로 인하여 법랑의 외관에 얼룩 등의 문제가 발생하였으며, 특히 유연으로서 납이 함유되어 인체에 극히 유해함에도 불구하고 비용이 적게 소요되는 것만으로 지속적으로 사용하게 되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해소할 수 있도록 더욱 개선하고, 특히 외면에 도포되어지는 알루미늄 법랑제조용 무연조성물을 제공하려는 것이다.

본 발명은 프리트(Frit)를 조성함에 있어 통상의 이산화규소·산화붕소·산화나트륨·티타늄·산화칼륨에 오산화바나듐(V₂O₅)과 오산화인(P₂O₅) 및 산화리튬(Li₂O)을 첨가시켜 형성하고, 상기와 같이 형성된 프리트(Frit)를 통상의 볼 밀(Ball-Mill)에 의해 분말로 분쇄하면서 슬립(Slip: 니장수(泥漿水))으로 형성할 때에 통상의 규산소다·점토·붕산·물 외에 에어로 씨리카와 메칠알콜을 첨가시켜 주는 것을 특징으로 하는 알루미늄 법랑제조용 무연조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 프리트(Frit)를 조성함에 있어 오산화바나듐(V₂O₅)과 오산화인(P₂O₅) 및 산화리튬(Li₂O)을 첨가시켜 줌으로써 경도를 강화시키고 각 성분들을 융화시키면서 밀집도를 균일하게 유지시켜 법랑의 상태를 양호하게 유지시킬 수 있도록 하며, 슬립(Slip: 니장수(泥漿水))을 조성할 때에 에어로 씨리카를 첨가시켜 점도를 용이하게 조정하면서 부유제로 이용할 수 있도록 하고 용매로서 메칠알콜을 첨가시켜 휘발성을 향상시킬 수 있도록 하며, 용해 온도가 높은 이산화규소·산화나트륨·티타늄과 용해 온도가 낮은 붕산을 혼합시켜 줌으로써 용융의 밸런스를 효율적으로 맞춰줄 수 있고 산도를 양호하게 유지시켜 줄 수 있도록 된 알루미늄 법랑제조용 무연조성물을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 프리트(Frit)를 조성할 때에 인체에 유해한 납(Pb)성분이 함유된 물질을 배제시켜 무연 즉, 인체에 무해한 법랑을 제조할 수 있도록 된 알루미늄 법랑제조용 무연조성물을 제공하는데 있다.

본 발명의 상기 및 기타 목적은,

통상의 이산화규소·산화붕소·산화나트륨·티타늄·산화칼륨을 혼합하여 용융시키고 냉수(冷水)중에 투입하여 급냉(急冷)시켜 프리트(Frit)로 형성하고, 상기 프리트(Frit)를 통상의 볼 밀(Ball-Mill)에 의해 분쇄하여 점토·붕산·물을 첨가 혼합시켜 슬립(Slip: 니장수(泥漿水))으로 형성한 것에 있어서,

상기 프리트(Frit)를 성형할 때에 오산화바나듐(V₂O₅)과 오산화인(P₂O₅) 및 산화리튬(Li₂O)을 더 첨가시켜 성형한 것과,

슬립(Slip: 니장수(泥漿水))을 성형할 때에 에어로 규산소다(Na₂SiO₂)와 에어로 씨리카 및 메칠알콜을 첨가시켜 주는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 법랑제조용 무연조성물에 의해 달성된다.

본 발명의 상기 및 기타 목적과 특징은 다음의 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해 할 수 있을 것이다.

프리트(Frit)를 조성함에 있어, 통상의 이산화규소·산화붕소·산화나트륨·티타늄·산화칼륨에 오산화바나듐(V₂O₅)과 오산화인(P₂O₅) 및 산화리튬(Li₂O)을 첨가하여 혼합시켜 주었다.

상기에서 이산화규소(SiO₂)를 40%, 산화붕소(B₂O₂)를 1.5%, 산화나트륨(NaO₂)을 27.5%, 티타늄(TiO₂)을 20%, 오산화바나듐(V₂O₅) 8.5%, 오산화인(P₂O₅) 0.5%, 산화리튬(Li₂O) 2%씩 을 각각 혼합시키고 통상의 용융로를 이용하는 통상의 방법에 의해 용융시켜 주었으며, 용융물을 냉수(冷水)중에 투입하여 급냉(急冷)시켜 입상(粒狀)상태가 취약한 유리(Glass)상태 즉, 프리트(Frit)의 상태로 생성시켜 주었다.

상기와 같이 프리트(Frit)를 조성할 때에 용융로를 이용하는 통상의 방법에 의해 용융시켜 주는 것과 용융물을 냉수(冷水)중에 투입하여 급냉(急冷)시켜 입상(粒狀)상태가 취약한 유리(Glass)상태 즉, 프리트(Frit)의 상태로 생성시켜 주는 것은 기히 공지 공용되고 있는 기술사상이며, 본 발명에서도 동일한 방법을 이용하여 프리트(Frit)를 조성하도록 하였다.

슬립(Slip: 니장수(泥漿水))은 상기 프리트를 통상의 볼 밀(Ball-Mill)에 의해 분쇄하여 죽(粥)상태의 슬립(Slip: 니장수(泥漿水))으로 형성할 때에 통상의 점토·붕산·물에 규산소다(Na₂SiO₂)·에어로 씨리카·메칠알콜을 첨가 혼합시켜 주었다.

상기와 같이 슬립(Slip: 니장수(泥漿水))을 조성할 때에 분말화 된 프리트와 물은 6:4의 비율로 혼합시켜 주었고, 점토를 0.2 ~ 0.5%, 액상의 점도를 조절하기 위한 붕산(B₂O₂)을 0.2 ~ 2%, 규산소다(Na₂SiO₂)를 2 ~ 5%, 액상화시킬 때에 점도를 조정하고 부유제로 이용되어지는 에어로 씨리카를 2 ~ 5%, 휘발성을 양호하게 할 수 있도록 하는 용매로서 메칠알콜을 0.3 ~ 0.7% 씩 각각 혼합시켜 주었으며, 이와 같이 혼합시켜 줌으로써 알루미늄 법랑을 제조할 때에 알루미늄기의 표면에 도포되어지는 유약 즉, 슬립(Slip: 니장수(泥漿水))의 조성을 완료할 수 있었다.

이와 같이 조성된 유약 즉, 슬립(Slip: 니장수(泥漿水))은 알루미늄기의 표면에 도포하고, 통상의 소성로를 이용하여 550℃의 온도상태에서 소성시켜 줌으로써 알루미늄 법랑을 제조할 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 프리트(Frit)를 조성할 때에 납이 함유되어 있는 물질을 대신하여 오산화바나듐(V₂O₅)과 오산화인(P₂O₅) 및 산화리튬(Li ₂O)을 첨가시켜 주므로 경도를 강화시키고 각 성분들을 융화시키면서 밀집도를 균일하게 유지시켜 법랑의 상태를 양호하게 유지시킬 수 있을 뿐만 아니라 무연상태를 유지하므로 인체에 무해한 법랑을 제조할 수 있으며, 슬립(Slip: 니장수(泥漿水))을 조성할 때에 에어로 씨리카와 메칠알콜을 첨가시켜 주므로 점도를 조정하고 휘발성을 향상시키며, 용해 온도가 높은 물질과 용해 온도가 낮은 물질을 혼합시켜 용융의 밸런스를 효율적으로 맞춰주고 산도도 양호하게 유지시켜 주므로, 알루미늄기와 박리 되는 현상이 발생되지 않게 되고, 외부의 미약한 충격에 의해서도 쉽게 변형되거나 파손되지 않게 되며, 균열이 발생도지 않을 뿐만 아니라 습기가 침투하여 알루미늄기에 녹이 발생하거나 산성물질이 침투하여 부식되는 것을 방지할 수 있으며, 따라서 제품의 품질도 향상시킬 수 있게 된다.

Claims

통상의 이산화규소·산화붕소·산화나트륨·티타늄·산화칼륨을 혼합하여 용융시키고 냉수(冷水)중에 투입하여 급냉(急冷)시켜 프리트(Frit)로 형성하고, 상기 프리트(Frit)를 통상의 볼 밀(Ball-Mill)에 의해 분쇄하여 점토·붕산·물을 첨가 혼합시켜 슬립(Slip: 니장수(泥漿水))으로 형성한 것에 있어서,

상기 프리트(Frit)를 성형할 때에 오산화바나듐(V₂O₅)과 오산화인(P₂O₅) 및 산화리튬(Li₂O)을 더 첨가시켜 성형한 것과,

슬립(Slip: 니장수(泥漿水))을 성형할 때에 에어로 규산소다(Na₂SiO₂)와 에어로 씨리카 및 메칠알콜을 첨가시켜 주는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 법랑제조용 무연조성물.
제 1항에 있어서,

프리트(Frit)는 이산화규소(SiO₂)를 40%·산화붕소(B₂O₂)를 1.5%, 산화나트륨(NaO₂)을 27.5%, 티타늄(TiO₂)을 20%, 오산화바나듐(V₂O₅) 8.5%, 오산화인(P₂O₅) 0.5%, 산화리튬(Li₂O) 2%씩 을 각각 혼합시킨 것과,

슬립(Slip: 니장수(泥漿水))은 분말화 된 프리트와 물을 6:4의 비율로 혼합시키고, 점토를 0.2 ~ 0.5%, 붕산(B₂O₂)을 0.2 ~ 2%, 규산소다(Na₂SiO₂)를 2 ~ 5%, 에어로 씨리카를 2 ~ 5%, 메칠알콜을 0.3 ~ 0.7% 씩 각각 혼합시킨 것을 특징으로 하는 알루미늄 법랑제조용 무연조성물.