KR100619597B1

KR100619597B1 - 체결품의 흑색 착색 방법

Info

Publication number: KR100619597B1
Application number: KR1020050047599A
Authority: KR
Inventors: 김수곤
Original assignee: 주식회사 이앤에프열처리
Priority date: 2005-06-03
Filing date: 2005-06-03
Publication date: 2006-09-01
Also published as: KR20050062503A

Abstract

본 발명은 바인더에 결합된 고형 초미립자 카본 블랙을 포함한 제1 착색 원료제와, 수용성 폴리머와 부틸 셀로솔브와 카본 블랙을 포함한 제2 착색 원료제를 3:2 중량비로 혼합하고, 이 착색 원료제 혼합물에 물을 혼합하여 수용성 흑색 착색제를 얻는 착색제 혼합 과정과; 상기 수용성 흑색 착색제에 내화물로서 산화규소를 투입하는 내화물 첨가 과정과; 템퍼링 처리된 체결품을 상기 내화물이 첨가된 수용성 흑색 착색제가 충진된 탱크에 통과시키는 착색 과정과; 상기 수용성 흑색 착색제가 표면에 도포된 체결품을 건조실에 통과시키는 건조 과정과; 상기 건조 과정을 거친 체결품 표면에 피막제를 분사하는 피막제 도포 과정과; 상기 피막제가 도포된 체결품을 블로잉 처리하는 블로잉 과정을 포함함을 특징으로 하는 체결품의 흑색 착색 방법을 제공한다.

흑색 착색제

Description

체결품의 흑색 착색 방법{BLACK COLORING METHOD FOR MOUNTING MEMBER}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 체결품의 흑색 착색 방법을 나타낸 흐름도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 체결품의 흑색 착색 장치를 나타낸 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

S110 : 착색제 혼합 과정 S120 : 내화물 첨가 과정

S130 : 착색 과정 S140 : 건조 과정

S150 : 피막제 도포 과정 S160 : 블로잉 과정

본 발명은 체결품의 착색 방법에 관한 것으로서, 특히 볼트나 너트와 같은 체결품의 표면에 흑색 착색을 하기 위한 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 볼트나 너트와 같은 체결품의 표면에는 부식 방지나 광택을 위 해 코팅 처리를 한다. 체결품과 같은 금속 코팅 처리 방법에는 화학 변화를 이용하는 방식, 동일 금속이나 다른 금속을 부착하는 방식, 혼합물을 부착하는 방식, 다양한 조성물을 조합한 피복을 입히는 방식 등 여러가지가 있다. 이중 혼합물을 부착하는 방식 중 수용성 착색제를 이용하는 방법은 퀀칭 및 템퍼링된 금속재의 표면에 수용성 착색제를 도포한 후 방청 처리하는 방법이다.

그러나, 종래 수용성 착색제를 이용한 코팅 방법은 치밀성, 부식성 혹은 광택성 등 어느 한쪽 특성만 우수하고 나머지 특성들은 기준에 미흡하게 개발되어 있어, 모든 특성이 우수한 착색 방법에 대한 코팅 기술 개발이 기대되고 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 치밀성 및 광택 효과가 우수할 뿐만 아니라 내식성 및 내열성이 뛰어난 체결품의 흑색 착색 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 바인더에 결합된 고형 초미립자 카본 블랙 및 부틸 셀로솔브를 포함한 제1 착색 원료제와, 수용성 폴리머와 부틸 셀로솔브와 카본 블랙을 포함한 제2 착색 원료제를 3:2 중량비로 혼합하고, 이 착색 원료제 혼합물에 물을 혼합하여 수용성 흑색 착색제를 얻는 착색제 혼합 과정과; 상기 수용성 흑색 착색제에 내화물로서 산화규소를 투입하는 내화물 첨가 과정과; 템퍼링 처리된 체결품을 상기 내화물이 첨가된 수용성 흑색 착색제가 충진된 탱크에 통과시키는 착색 과정과; 상기 수용성 흑색 착색제가 표면에 도포된 체 결품을 건조실에 통과시키는 건조 과정과; 상기 건조 과정을 거친 체결품 표면에 피막제를 분사하는 피막제 도포 과정과; 상기 피막제가 도포된 체결품을 블로잉 처리하는 블로잉 과정을 포함함을 특징으로 하는 체결품의 흑색 착색 방법을 제공한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 체결품의 흑색 착색 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 체결품의 흑색 착색 장치를 나타낸 구성도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 체결품의 흑색 착색 방법은 착색제 혼합 과정(S110), 내화물 첨가 과정(S120), 착색 과정(S130), 건조 과정(S140), 피막제 도포 과정(S150) 및 블로잉 과정(S160)을 포함한다.

상기 착색제 혼합 과정(S110)은 제1 착색 원료제 및 제2 착색 원료제를 혼합하여 착색 원료제 혼합물을 얻고, 여기에 물을 혼합하여 수용성 흑색 착색제를 얻는 과정이다. 상기 제1 착색 원료제는 특수 바인더(Vinyl acetate)에 결합된 고형 초미립자 카본 블랙 및 부틸 셀로솔브를 포함한다. 상기 제2 착색 원료제는 수용성 폴리머(포름알데히드로 트리옥산에 소량의 에틸렌옥사이드를 중합시킨 Copolymer로써, 그 구조식은 [CH₂ - O]n [CH₂ - CH₂ - O]n)와 부틸 셀로솔브와 카본 블랙을 포함한다. 상기 제1 착색 원료제 및 제2 착색 원료제의 구성 물질 및 조성비의 예는 하기 <표 1>과 <표 2>에 나타나 있다. 이때, 상기 제1 착색 원료제와 제2 착색 원료제는 3:2 중량비로 혼합하는 것이 바람직하며, 이를 다시 2: 8의 비율로 물과 혼합하여 수용성 흑색 착색제를 만드는 것이 바람직하다.

물질명	조성비(%)
특수 바인더(Vinyl acetate)	18 ~ 30
부틸 셀로솔브	10 ~ 15
물	35 ~ 45
초미립자 카본 블랙	2.5 ~ 5.0
기타 첨가제	10 ~ 20

물질명	조성비(%)
수용성 폴리머(Copolymer)	23 ~ 40
부틸 셀로솔브(Butyl Cellosolve)	5 ~ 10
물	35 ~ 45
카본 블랙	2.0 ~ 4.0
기타 첨가제	10 ~ 15

상기 내화물 첨가 과정(S120)은 내식성 및 내열성을 향상시키기 위해 수용성 흑색 착색제에 별도의 내화물을 첨가하는 과정이다. 상기 내화물로는 산화규소를 사용한다. 상기 내화물은 수용성 흑색 착색제 중량 대비 5 중량% 내외로 첨가하는 것이 바람직하다.

상기 착색 과정(S130)은 체결품 표면에 수용성 흑색 착색제를 도포하는 과정이다. 상기 착색 과정(S130)은 템퍼링로(100)에서 템퍼링(Tempering) 처리된 체결품을 상기 내화물이 첨가된 수용성 흑색 착색제가 충진된 흑착색조(200)에 통과시켜 이루어진다. 상기 체결품은 300 ~ 500℃ 내외의 템퍼링 열에 의해 가열된 상태로서, 이러한 열에 의해 수용성 흑색 착색제가 표면에 도포된다. 이때, 수용성 흑색 착색제의 온도는 50 내지 70℃ 내외를 유지하도록 하며, 체결품은 흑착색조(200) 내에 10 내지 20초 정도 머무르게 하는 것이 바람직하다.

상기 건조 과정(S140)은 수용성 흑색 착색제가 체결품의 표면에 밀착되도록 건조하는 과정이다. 상기 건조 과정(S140)은 수용성 흑색 착색제가 표면에 도포된 체결품을 건조실(300)에 통과시켜 이루어진다. 상기 건조 과정(S140)의 바람직한 건조 온도는 100 ~ 150℃ 내외이다.

상기 피막제 도포 과정(S150)은 체결품 표면에 코팅 효과를 내기 위해 피막제를 입히는 과정이다. 상기 피막제 도포 과정(S150)은 건조 과정을 거친 체결품 표면에 분사 노즐(400)을 이용하여 피막제를 분사함으로써 이루어진다. 상기 피막제로는 n-Hexane, Isoparaffin solvent, Benzenesulfonic acids(이명(異名): dialkyl deriv 또는 Barium salts)의 혼합물을 사용한다. 상기 피막제의 바람직한 조성비는 하기 <표 3>에 나타나 있다.

물질명	조성비(%)
n-Hexane	50 ~ 55
Isoparaffin solvent	25 ~ 35
Benzenesulfonic acids	8 ~ 12
기타 첨가제	3 ~ 7

상기 블로잉 과정(S160)은 체결품 표면으로부터 탈유하기 위한 과정이다. 상기 블로잉 과정(S160)은 피막제 및 수용성 흑색 착색제가 도포된 체결품 표면에 블로워(500, Blower)로 공기를 불어넣어 이루어진다.

<실시예>

제1 착색 원료제(특수 바인더(Vinyl acetate) 25%, 부틸 셀로솔브 15%, 물 40%, 초미립자 카본 블랙 5% 및 기타 첨가제 15%)와 제2 착색 원료제(수용성 폴리머(Copolymer) 30%, 부틸 셀로솔브 15%, 물 40%, 카본 블랙 5% 및 기타 첨가제 10%)를 3:2의 비율로 혼합한 다음, 여기에 물을 투여하여 물과 착색 원료제의 비율이 8:2가 되도록 조절하여 수용성 흑색 착색제를 제조하였다. 제조된 수용성 흑색 착색제의 5 중량%에 해당하는 산화 규소를 첨가한 후 흑착색조에 충진하였으며, 이때 수용성 흑색 착색제의 온도는 60℃를 유지하도록 하였다. 템퍼링 처리된 볼트들을 흑착색조에 통과시킨 후, 건조실의 온도를 140℃로 유지하면서 건조실에 통과시켰다. 이어, 볼트의 표면에 피막제(n-Hexane 55%, Isoparaffin solvent 30%, Benzenesulfonic acids 10% 및 기타 첨가제 5%)를 도포하였고, 블로워로 볼트 표면에 강한 공기를 불어넣었다.

한편, 하기 <표 4>는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수용성 흑색 착색제가 착색된 체결품과 종래의 착색제에 의해 착색된 체결품의 내식성을 비교한 도표이다.

구분	실시예	비교예1 (NY-900)	비교예2 (HS-2500)
염수분무시험 (KSM-2091)	72 hr	48 hr	48 hr
습윤시험 (KSM-2090)	이상없음	이상없음	이상없음

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 체결품의 흑색 착색 방법은 서로 다른 특성의 착색 원료제를 혼합한 수용성 흑색 착색제를 사용함으로써, 치밀성은 물론 광택 효과가 뛰어나 외관 품질이 우수할 뿐만 아니라 내식성이 도금 수준에 육박할 만큼 뛰어나고 내열성 또한 우수한 체결품 착색 방법을 제공하는 효과가 있다.

Claims

바인더에 결합된 고형 초미립자 카본 블랙 및 부틸 셀로솔브를 포함한 제1 착색 원료제와, 수용성 폴리머와 부틸 셀로솔브와 카본 블랙을 포함한 제2 착색 원료제를 3:2 중량비로 혼합하고, 이 착색 원료제 혼합물에 물을 혼합하여 수용성 흑색 착색제를 얻는 착색제 혼합 과정과;

상기 수용성 흑색 착색제에 내화물로서 산화규소를 투입하는 내화물 첨가 과정과;

템퍼링 처리된 체결품을 상기 내화물이 첨가된 수용성 흑색 착색제가 충진된 탱크에 통과시키는 착색 과정과;

상기 수용성 흑색 착색제가 표면에 도포된 체결품을 건조실에 통과시키는 건조 과정과;

상기 건조 과정을 거친 체결품 표면에 피막제를 분사하는 피막제 도포 과정과;

상기 피막제가 도포된 체결품을 블로잉 처리하는 블로잉 과정을 포함함을 특징으로 하는 체결품의 흑색 착색 방법.
제 1항에 있어서,

상기 내화물 첨가 과정에서의 내화물은 수용성 흑색 착색제 중량 대비 5 중 량% 내외로 첨가함을 특징으로 하는 체결품의 흑색 착색 방법.
제 1항에 있어서,

상기 피막제 도포 과정에서의 피막제로는 n-Hexane, Isoparaffin solvent, Benzenesulfonic acids의 혼합물을 사용함을 특징으로 하는 체결품의 흑색 착색 방법.