KR970002598B1 - 유리 에나멜 피복 조성물 - Google Patents

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시바-가이기 아게
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Abstract

내용없음.

Description

유리 에나멜 피복 조성물
유리 에나멜 페인트 조성물은 본 기술 분야에서 공지되어 있다. 이들 물질은 여러 분야에서 이용될 수 있지만, 장식 유리 쉬트에 사용된다. 예를들면, 피복물은 자동차의 바람막이 전면 유리, 옆창 또는 뒷창 유리로 제조되는 유리 쉬트외 모서리 둘레에 테두리를 형성하는데 사용될 수 있다.
그러나, 유리 에나멜이 피복된 유리 쉬트가 승온의 성형 공정에 도입될 때 공지의 피복물은 성형다이의 덮개(covering) 물질에 접착하는 경향이 있음은 주지 사실이다. 따라서, 이러한 공지 물질은 유리 에나멜로 피복된 가열 유리 쉬트가 어떤 물질로 덮힌 성형다이, 일반적으로 유리로 덮힌 성형다이와 접촉되는 유리성형 공정에 사용될 수 없다.
유리 에나멜이 피복된 유리 쉬트의 성형을 용이하게 하고, 고온의 굽힘 또는 성형온도를 잘 견디어 내게 하고, 에나멜이 성형다이에 접착되지 않고 유리 쉬트와 덮혀진 성형다이의 반복 접촉을 잘 견디어 내도록 하기 위한 여러가지 시도가 있었다. 예를들면, 미국 특허 제4,596,590호에서는 피복물과 유리 섬유로 덮힌 성형다이 사이에 소망의 비접착성 벽(barrier)을 제공하기 위해서 페인트 조성물에 산화제1구리를 포함한 산화금속 분말의 첨가에 대해 기재하고 있다. 미국 특허 제4,684,388호 및 동 제4,684,389호에서도 유사한 시도를 하고 있는데, 전자 특허는 항접착성 벽으로서 미세한 산화제1주석 분말과 미세한 아연 금속 분말의 혼합물을 첨가하는 것에 대해 기재하고 있고, 후자 특허는 유사한 효과를 얻기 위해 미세한 아연 금속 분말을 첨가하는 것에 대해 기재하고 있다. 각각의 이러한 방법이 상기 문제점들을 절감하는데 효과적일지라도, 접착성을 더 감소시키고 표면 외관을 더 개선시킬 필요가 있다.
본 발명의 제l목적은 개선된 유리 에나멜 피복 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 유리 쉬트에 쉽게 이용할 수 있고 유리를 성형하는 동안 비점착성을 나타내는 피복물을 제공하는데 있다.
본 발명의 기타 여러 목적 및 장점들은 하기에서 상세히 설명된다.
황화 또는 황산철, 알루미늄, 아연 및 주석을 유리 에나멜 조성물에 도입하면, 종래 배합물의 난점들이 상당히 극복된다는 사실을 우연히 알아냈다. 그러므로, 그 결과 얻어진 조성물은 유리 쉬트에 쉽게 이용될수 있고, 가열된 피복 유리가 상기 물질과 접촉될 때 유리 섬유 다이 피복물이 접착하지 않는 매끄러운 연속 피복물의 형성을 용이하게 한다. 따라서, 굽힘 또는 성형 작업은 상기 점착 현상에 의해 방해받지 않는다.
그러므로, 본 발명은 개선된 유리 에나멜 조성물 및 이러한 에나멜을 이용하는 유리 성형법에 관한 것이다. 특히, 유리 에나멜 조성물은 제1(primary)성분으로서 황화 또는 황산철, 알루미늄, 아연 및 주석, 유리프릿(frit) 및 매체(vehicle)를 함유한다.황화철은 본 발명의 목적에 바람직하다.
종래의 연유리 프릿 또는 프릿 혼합물은 본 배합물에 이용될 수 있다. 프릿은 일반적으로 325메쉬 스크린(미국 표준체 크기)을 통과하도록 분쇄된다. 프릿의 제1목적은 안료 생성물을 유리 표면에 결합시키는데 있다. 프릿은 금속 산화물의 적절한 조합물일 수 있다. 전형적인 산화물은 아연, 납, 규소, 티탄, 지르코늄,나트륩, 붕소, 리튬, 칼륨, 칼슘, 알루미늄, 주석, 바나듐, 몰리브덴, 마그네슘, 철, 망간등의 산화물로부터 선택될 수 있다. 또한, 여러가지 불소화물도 프릿에 나타날 수 있다. 상기 산화물 및 불소화물을 제공하는 뱃치(batch) 조성물은 여러가지 염, 이를테면 상기 금속의 산화물, 카보네이트, 황산염, 질산염, 불화물등을 포함할 수 있다. 뱃치 성분은 선결된 프릿 성질을 얻기 위해 선택된다. 납, 아연 알카리 및 비스무트 알카리 보로실리케이트 프릿은 본 발명의 목적에 바람직하다.
프릿은 뱃치 성분을 약 900°내지 1600℃에서 용융시킴으로써 제조된다. 용융된 유리를 물을 사용하거나 반대 방향으로 회전하는 2개의 냉각된 금속 로울 사이에 용융물을 부어 급냉함으로써 제조된다. 용융은 일반적으로 세라믹 또는 백금 도가니중에서 또는 적절히 라이닝된 노에서 실시된다. 그 결과 형성된 프릿의 칩, 청크 또는 플레이크는 미립자로 분쇄된다.
매체는 최종 사용 목적에 따라 선택된다. 매체는 입자를 적절히 현탁시키고 조성물의 연소시 완전 연소하는데 필수적이다. 전형적인 매체로서는 유기물로서 파인유, 식물유, 광물성유, 저분자량 석유 유분등이 있다. 매체는 비스코스 수지(예, 비날 수지), 용매, 필름형성제(예, 셀룰로오스 물질)등에 의해 변성될 수 있다. 변성된 유리 에나멜은 황화 또는 황산구리 약 5 내지 80%, 바람직하기로는 l0 내지 40%, 유리 프릿 약10 내지 85%, 바람직하기로는 25 내지 50%, 그리고 매체 약 10 내지 40%, 바람직하기로는 15 내지 30%를 함유한다. 백분율은 배합된 유리 에나멜 페이스트의 중량을 기준으로 한 것이다. 그 결과 형성된 조성물은 점성질이며, 점성은 이용법 및 용도에 따라 달라진다. 스크린 인쇄를 위해서 10,000 내지 80,000센티포아즈(바람직하기로는 35,000 내지 65,000센티포아즈)의 점도(브룩필드 점도계와 20rpm #7 스핀들로 20℃에서 측정)가 적합하다. 상기 성분들중 임의의 성분들이 이들 배합물에 포함될 수 있다. 이들은 점성을 변경시키고 접착강도 및 내마모성과 같은 성질을 개선시키기 위해서 안료 목적으로 첨가될 수 있다. 흑색 또는 회색을 착색시키는 여러 금속 산화물 안료(예, 흑색 스피넬 안료), 결합강도를 위한 비스무트 및 비스무트 함유 화합뭍, 내마모성을 증진시키기 위한 산화지르코늄 같은 특정 내화물질, 이소스테아르산과 같은 현탁제, 그리고 점성을 변형시키기 위한 발연 실리카 및 기타 실리카 생성물이 상기 유리한 점 때문에 포함될 수 있다. 금속 산화물 안료가 바람직하게 선택되는 성분이다.
조성물은 고체 물질을 혼련한 후, 액체 성분을 가한 다음, 부드럽고 혼탁한 페이스트를 형성하기 위해서 2성분을 완전 혼합 또는 반죽한다. 페이스트를 3-로울 밀 또는 분산기(dispersator), 이를테면 카울스(Cowles) 또는 모어하우스(Morehouse) 밀과 같은 공지장치에 의해 더 분산시킨다.
에나멜 피복물을 이용하기 위한 방법은 본 분야의 기술자에게 잘 알려져 있다. 분산된 조성물은 스크린인쇄, 데칼 이용, 분무, 브러싱, 로울러 피복등과 같은 기술이 의해 이용될 수 있다. 스크린 인쇄는 조성물을 유리 섭스트래이트에 이용하는데 바람직하다.
에나멜을 유리 쉬트에 이용한 후, 유리 쉬트는 유리를 유연하게 하는 온도까지 충분히 가열되므로 유리쉬트가 성형될 수 있다. 일반적으로, 이 온도는 약 630 내지 760℃이다. 자외선 조사(radiation)에 반웅되도록 배합되는 조성물은 에나멜을 유리 쉬트에 결합시키기 위해 가열하기전 조사될 수 있다. 가열후, 유리 쉬트와 그 위의 에나멜은 가열된 유리 쉬트를 원하는 모양으로 만들기 위해 유리 섬유로 덮힌 성형다이에 의해 압착된다. 물론 가열에 의해 에나멜에 함유된 유기 물질이 연소되고 에나멜의 나머지 부분을 유리 쉬트에 결합시킨다. 에나멜에 황화물이나 환산염을 가하면 에나멜이 성형다이에 점착되는 것을 방지할 뿐만 아니라 에나멜 입힌 표면을 매끄럽게 한다.
에나멜이 성형다이에 점착되지 않고 성형다이가 유리 쉬트와 에나멜의 접촉으로부터 분리될 때, 유리 쉬트를 냉각하여 에나멜을 입힌 성형된 유리 쉬트를 얻을 수 있다. 보통, 유리 쉬트는 유리 템퍼링 작업에서 급냉시켜 에나멜이 입혀지고 템퍼링된 유리 제품을 얻게 된다. 그 결과 얻어진 유리 쉬트는 여러 분야의 용도, 특히 상기한 자등차 분야에 쉽게 이용할 수 있다
다음 실시예에서는 본 발명의 구체예를 예증한다. 이들 실시예에서, 모든 부는 별도 지시가 없는한 중량기준이다.
[실시예1]
본 실시예는 본 발명에 따른 전형적인 에나멜의 제조 및 이용을 예증한다.
다음 배합물을 제조한다.
부
Figure kpo00001
부
(1) PbO 53.24
SiO230.73
ZrO20.68
Al2O33.13
B2O39.66
CdO 2.56
(2) 58부의 납-알루미늄-보로실리케이트 프릿 42부의 흑색 스피넬 안료 혼합물
액체 및 고체 성분을 혼련한 다음 페이스트를 적합한 밀에 분산시킴으로써 에나멜을 제조한다.
에나멜의 성능 특성은 에나멜을 현미경 슬라이드에 도포하고; 슬라이드를 705℃에서 15분동안 가열한후, 약간 굴곡된 세라믹 천으로 덮힌 가압 봉을 연화된 유리에 20 내지 50파운드에서 회전 운동으로 5초동안 가압하고, 가압봉을 제거한 후, 에나멜과 세라믹 천 사이의 접착도를 육안으로 확인함으로써 실험실 스크린법으로 결정된다. 등급 "0"는 접착이 없고; "1"은 약간의 접착이 있고; "2"는 주목할만한 접착이 있고; 그리고 "3"은 큰 접착이 있음을 나타낸다.
Figure kpo00002
* 서로 다른 시험 계열
연무상은 시험 방법으로 인해 생겨 나지만 영구적인 작용없이 쉽게 제거될 수 있다.

Claims (7)

  1. 황화철, 황산철, 황화알루미늄, 황산알루미늄, 황화아연, 황화주석, 황산주석 및 이들의 혼합물로부터선택된 황화금속 또는 황산금속 5 내지 80중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 프릿 조성물 및 그의 매체를 포함하는 유리 에나멜 피복 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 유리 프릿이 산화금속의 조합물을 포함하는 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서, 산화물이 산화아연, 산화납, 산화규소, 산화티탄, 산화지르코늄 산화나트륨, 산화붕소, 산화리튬, 산화칼륨, 산화칼숨, 산화알루미늄, 산화주석, 산화바나듐, 산화몰리브덴, 산화마그네슘, 산화철 및산화망간으로부터 선택되는 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 유기 매체가 존재하는 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 산화금속 안료 조성물을 포함하는 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서, 에나멜 조성물이 납-알루미늄-보로실리케이트 프릿, 흑색 스피넬 안료, 황화철 및 이들에 대한 파인유-계 매체를 포함하는 조성물.
  7. 유리 프릿 시스템 및 그의 매체를 포함하는 유리 에나멜 조성물이 유리 쉬트상에 피복되고, 피복된 유리 쉬트가 쉬트를 연화시키고 에나멜중의 휘발성분을 제거하고 에나멜의 나머지를 쉬트에 결합시키기 위해 가얼되고, 연화된 유리 쉬트가 섬유질로 덮힌 성형다이와 접촉된 후 성형다이가 분리되고 그리고 유리쉬트가 냉각되는 유리 에나멜 피복 유리 쉬트의 제조방법에 있어서, 황화철, 황산철, 황화알루미늄, 황산알루미늄, 황화아연, 황산아연, 황화주석, 황산주석 및 이들의 혼합물로부터 선택된 황화금속 또는 황산금속 5내지 80중량%를 에나멜 조성물에 혼합함을 특징으로 하는 유리 에나멜 피복 유리 쉬트의 제조방법.
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