에나멜 처리된 강 시트 또는 부품의 제조 방법

에나멜 처리된 강 시트 또는 부품의 제조 방법{PROCESS FOR THE PRODUCTION OF ENAMELLED STEEL SHEET OR PART}

본 발명은 에나멜 처리에 적합한 조성을 가지며, 비산화물계 세라믹 입자가 균일하게 분산된 중합체의 매트릭스를 구성하는 코팅이 일측 또는 양측에 도포된 강 시트 또는 부품에 관한 것이며, 또한 에나멜 처리된 강 시트 또는 부품을 제조하기 위해 이렇게 도포된 강 시트 또는 부품의 용도에 관한 것이다.

또한, 강에 대해 높은 부착성을 갖는 그라운드 코트 에나멜 층과 백색 또는 명색 (light-coloured) 커버 코트 에나멜의 선택적인 추가 층이 도포된 강 시트 또는 부품의 제조 방법에 관한 것이다.

에나멜 층의 도포에 의해 금속 표면을 보호하는 것은 잘 알려져 있으며, 고온에 대한 저항성 때문에, 그리고 화학적 침식 (chemical aggression) 에 대해 표면을 보호하기 때문에 널리 사용된다.

이에 의해, 에나멜 처리된 제품은 세탁기, 위생 도기, 조리 기구 (cooking range), 가전 제품 뿐만 아니라 건축 외장재 등과 같은 다양한 분야에 널리 사용된다.

강 시트와 에나멜 코팅 사이에 높은 부착성을 갖는 에나멜 처리된 강 시트를 제조하는 종래의 방법은 코발트, 니켈, 구리, 철, 망간, 안티몬 또는 몰리브덴 산화물과 같은 부착 촉진 산화물을 포함하는 에나멜 층을 강 시트에 도포하는 것을 포함한다. 이러한 종류의 에나멜은 "그라운드 코트 에나멜 (ground coat enamel)" 이라 한다.

탄소와 같은 강의 원소와 그라운드 코트 에나멜의 부착 촉진 산화물 간의 산화 환원 화학 반응을 통해 3 ~ 8 분 동안 780 ~ 860 ℃ 까지 소성함으로써, 그라운드 코트 에나멜이 강에 부착된다.

그러나, 에나멜을 소성시키는데 필요한 시간과 온도는 최신의 산업 요건에서는 더이상 만족되지 못한다.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하고, 또한 종래 기술의 소성 온도에 비해 10 ~ 40 ℃ 만큼 소성 온도를 감소시킴으로서 에너지 소비를 감소시키고, 종래 기술의 소성 시간에 비해 1 ~ 3 분만큼 소성 시간을 감소시킴으로써 생산성을 증가시키는 한편, 에나멜 층의 양호한 부착성과 표면 양태를 유지하는 에나멜 처리된 강 시트 또는 부품을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명의 대상은,

- 600 ℃ 를 초과하는 용융점을 갖는 0.008 ~ 5 중량 % 의 비산화물계 세라믹 입자, 선택적인 용매, 그리고 공기중에서 대기 온도로부터 800 ℃ 까지 가열될 때 440 ℃ 에서 80 중량 % 보다 더 연소되고, 600 ℃ 에서 완전 연소되는 중합체인 잔부를 포함하는 제형 층을 에나멜 처리에 사용될 수 있는 조성을 갖는 강 시트의 일측 또는 양측에 도포하는 단계,

- 비산화물계 세라믹 입자가 균일하게 분산되는 중합체 코팅을 얻기 위해서 상기 층을 경화시키는 단계,

- 부품을 얻기 위해서 상기 도포된 강 시트를 선택적으로 성형 작업하는 단계,

- 그라운드 코트 에나멜 층 및 선택적으로 백색 또는 명색 커버 코트 에나멜의 추가 층을 상기 중합체 코팅에 도포하는 단계, 그리고

- 에나멜 처리된 강 시트 또는 부품을 얻기 위해서 상기 그라운드 코트 에나멜과 상기 선택적인 백색 또는 명색 커버 코트 에나멜을 소성 처리하는 단계로 이루어진 단계들을 포함하는, 강 시트 또는 부품의 에나멜 처리 방법이다.

본 발명에 따른 방법은 소성 온도와 시간의 감소가 얻어질 뿐만 아니라, 제형의 도포 전후, 그리고 산성 용액에 의한 강한 산세 및/또는 니켈 도금 (nickling) 과 같은 에나멜 처리 이전의 강 시트의 친환경적이지 않은 준비 단계가 요구되지 않기 때문에 유리하다.

에나멜 처리에 사용될 수 있는 조성을 갖는 강 시트 또는 부품은 유럽 규격 EN 10209 에 따라 규정되는데, 에나멜의 소성 중 기포의 발생을 회피하기 위해서 일반적으로 0.08 중량 % 미만의 저탄소 함량을 갖는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 0.08 중량 % 미만의 탄소 함량을 갖는 저탄소 강 등급, 0.005 중량 % 미만의 탄소 함량을 갖는 극저탄소 강 등급 및 0.02 중량 % 미만의 탄소 함량을 갖는 Ti-IF(interstitial free) 강이 본 발명을 실행하는데 고려될 수도 있다.

본 발명의 제 2 대상은, 비산화물계 세라믹 입자가 균일하게 분산된 중합체의 매트릭스를 구성하는 코팅이 일측 또는 양측에 도포된 강 시트 또는 부품으로서, 상기 입자의 도포량은 0.001 ~ 0.250 g/㎡ 이며, 상기 비산화물계 세라믹의 용융점은 600 ℃ 를 초과하며, 상기 강 시트 또는 부품은 에나멜 처리에 사용될 수 있는 조성을 가지며, 상기 중합체는 공기중에서 대기 온도로부터 800 ℃ 까지 가열될 때 440 ℃ 에서 80 중량 % 보다 더 연소되고, 600 ℃ 에서 완전 연소된다.

마지막으로, 본 발명의 제 3 대상은, 에나멜 처리된 강 시트 또는 부품을 제조하기 위해 상기 도포된 강 시트 또는 부품의 용도이다.

열간 압연 또는 냉간 압연 후에, 에나멜 처리에 사용될 수 있는 조성을 갖는 강 시트는, 윤활제의 모든 흔적을 제거하기 위해서 간단히 탈지 처리되며, 600 ℃ 를 초과하는 용융점을 갖는 0.008 ~ 5 중량 % 의 비산화물계 세라믹 입자, 선택적인 용매, 그리고 대기 온도로부터 공기중에서 800 ℃ 까지 가열될 때 440 ℃ 에서 80 중량 % 보다 더 연소되고, 600 ℃ 에서 완전 연소되는 잔부 중합체를 포함하는 제형 층이 일측 또는 양측에 도포된다.

상기 제형의 도포는 종래 기술의 방법, 예컨대 담금 (dipping), 롤 코팅 (roll coating) 또는 분무 (spraying) 에 의해 실행될 수도 있다.

이후, 상기 제형 층이 도포된 상기 강 시트는 비산화물계 세라믹 입자가 균일하게 분산된 중합체 코팅이 도포된 강 시트를 얻기 위해서 경화된다.

상기 중합체는 예컨대, 폴리에스테르, 폴리 아크릴, 폴리 우레탄, 폴리 에틸렌, 폴리 프로필렌, 또는 이들의 혼합물일 수도 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 중합체는 방사선 경화성 중합체일 수도 있으며, 제형은 용매를 포함하지 않는다.

이에 따라, 상기 방사선 경화성 중합체의 경화는 전리 (ionizing) 방사선 또는 화학 (actinic) 방사선에 제형 층을 노출시킴으로써 실행된다.

전리 방사선은 전자 빔일 수도 있고, 화학 방사선은 자외광일 수도 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 중합체는 열경화성 중합체일 수도 있다. 이 경우, 제형은 용매를 포함한다. 본 발명에 따르면, 용매는 중합체 코팅의 형성중 활발한 역할을 하지 않으며, 용매로부터 어떠한 구조적 원소도 중합체에 결합되지 않는다.

제형에서 용매와 중합체의 함량은 강 시트에 쉽게 도포될 수도 있는 유체 제형을 얻기 위해서 선택된다.

게다가, 용매는 코팅 두께의 제어를 더 용이하게 한다. 사실, 열경화성 중합체를 포함하는 용매가 없는 제형은 대기 온도에서는 고체일 것이며, 상기 강 시트의 표면에 예비 가열 및 분무 또는 예비 가열된 강 시트에 대해 문지름으로써 용융된 액체로서 강 시트에 도포되어야 한다. 이러한 상태에서, 균일한 입자 분포를 가지며 일정하고 얇은 두께를 유지하는 것은 어려울 것이다.

이에 따라, 상기 제형은 바람직하게는 0.008 ~ 5 중량% 의 상기 비산화물계 세라믹 입자, 10 ~ 70 중량 % 의 상기 열 경화성 중합체를 포함하며, 조성의 잔부는 용매이다.

강 시트에 상기 제형 층이 도포되는 경우, 중합체를 경화시키기 위해서 열처리가 실행되어 용매가 완벽하게 증발된다.

용매는 중합체 코팅으로부터 완벽하게 제거되어야 하는데, 그렇지 않다면 코팅면이 더러워지는 것을 회피하기 어려울 것이고, 강 시트에의 에나멜 부착이 감소되거나 심지어는 방지될 것이다.

열처리는 상기 강 시트를 대기 온도로부터 온도 T1 까지 가열하고, 이 온도 T1 에서 시간 t1 동안 강 시트를 유지함으로써 실행된다. 이는 유도 경화 또는 고온 공기의 송풍에 의해 이루어질 수도 있다.

바람직하게는, 온도 T1 은 50 ~ 220 ℃ 이며, 시간 t1 은 5 ~ 60 초이다. 220 ℃ 를 초과하면, 중합체는 그라운드 코트 에나멜의 도포 이전에 연소되기 시작할 수도 있고, 비산화물계 세라믹 입자가 중합체에 더이상 매립되지 않고, 강 시트의 표면에 균일하게 분포되지 않아 소성 시간과 온도의 더 작은 감소를 유발할 우려가 있다.

시간 t1 이 60 초를 초과하거나 온도 T1 이 50 ℃ 미만이라면, 이 방법은 생산성의 산업적 요건에 일치하지 않는다. 그러나, 시간 t1 이 5 초 미만이라면, 층의 건조와 경화가 불충분해질 것이다.

용매는 환경적인 취지에 기인하여 유기 용매, 하이드로 유기 용매 또는 바람직하게는 물일 수도 있다.

양자의 실시형태에서, 추가의 에나멜 층의 소성 시간과 온도의 감소 그리고 강 시트 전체 표면으로의 에나멜의 개선된 부착은 하기와 같을 때만 이루어질 것이다:

1) 강 시트에 도포된 비산화물계 세라믹 입자의 양이 후술하는 바와 같이 그라운드 코트 에나멜의 부착 촉진 산화물을 반응시키기에 충분하다. 사실, 본질적으로 상기 비산화물계 세라믹 입자의 도포량은 0.001 g/㎡ 보다 크다. 그러나, 도포량은 0.250 g/㎡ 으로 제한되는데, 이는 에나멜의 부착이 0.250 g/㎡ 을 초과하면 더이상 개선되지 않고, 비용이 증가하기 때문이다. 더 바람직하게는, 상기 비산화물계 세라믹 입자의 도포량은 0.01 ~ 0.10 g/㎡ 이다.

2) 비산화물계 세라믹 입자는 강 시트의 표면에 균일하게 분포된다. 중합체의 역할은 에나멜 도포 이전에 강 표면에 균일하게 분포된 비산화물계 세라믹 입자를 유지하는 것이다.

바람직하게는, 열처리 또는 전리 방사선 또는 화학 방사선에 노출된 후에 중합체 코팅의 도포량은 그라운드 코트 에나멜의 도포 이전에 강 시트에 유효한 일시적 부식 방지를 제공하기에 충분하지만, 에나멜의 소성 중 중합체가 쉽게 연소될 정도로 충분히 작다.

이에 의해, 상기 중합체 코팅의 도포량은 바람직하게는 0.5 ~ 10.0 g/㎡ 이며, 이는 0.08 ~ 10 중량 % 의 비산화물계 세라믹 입자의 양에 해당한다. 더욱 바람직하게는, 중합체 코팅의 도포량은 2.0 ~ 6.0 g/㎡ 이다.

또한, 상기 제형은 그의 특성을 추가로 향상시키기 위해서 종래 기술에서 공지된 첨가제; 예컨대 처리될 강 시트의 표면의 젖음을 촉진시키는 계면 활성제, 소포제, 부식 방지제, 안료 또는 살균제를 포함할 수도 있다. 이들 첨가제 모두는 일반적으로 비교적 소량이 사용되는데, 통상 제형에 대해 3 중량 % 미만이 사용된다.

열처리 또는 방사선에의 노출 이후, 그리고 에나멜 처리 이전에, 강 시트는 스탬핑, 드로잉 또는 벤딩에 의한 성형 작업을 받을 수 있어 부품이 얻어진다.

바람직하게는, 중합체 코팅은 선택적인 성형 단계 이전에 추가의 윤활제의 도포를 회피하기 위해 충분하게 윤활처리된다. 이 경우, 에나멜의 도포 이전에 중합체가 도포된 부품을 탈지 처리할 필요는 없다.

그러나, 중합체 코팅 자체가 충분히 윤활처리되지 않는다면, 윤활제가 중합체에 대해 0.3 ~ 5 중량 % 범위로 제형에 추가될 수 있다. 0.3 중량 % 미만이라면, 예컨대 급유 (oiling) 에 의한 이전의 윤활처리 작업없이 강 시트를 형성하기에는 윤활 효과가 충분하지 않을 것이지만, 5 중량 % 를 초과하면, 코팅이 기름기 있는 외형을 가질 우려가 있다.

윤활제는 예컨대, 탄화수소 왁스, 카나우바 왁스와 같은 식물성 왁스, 광물 또는 합성유, 지방산 에테르 또는 지방산을 포함하는 식물성 또는 동물성 기름일 수도 있다.

열처리 또는 방사선에의 노출 및 선택적인 성형 단계 이후에, 그라운드 코트 에나멜 층이 중합체 코팅에 도포되어 소성 처리된다.

그라운드 코트 에나멜은 그의 성분이 분말 형태인 유리이다. 일반적으로, 이 에나멜은 40 ~ 50 중량 % 의 실리카, 10 ~ 20 중량 % 의 붕소 산화물, 2 ~ 10 중량 % 의 알루미늄 산화물, 코발트, 니켈, 철, 망간, 안티몬 및 몰리브덴 산화물 등과 같은 0.5 ~ 4 중량 % 의 천이 금속 산화물을 포함하며, 조성의 잔부는 알칼리 산화물과 알칼리 토류 산화물이다. 천이 금속 산화물은 부착 촉진 산화물이라 부르는데, 이는 천이 금속 산화물이 탄소와 같은 강의 원소에 의해 환원되어 강 시트와 에나멜 간을 연결할 수 있기 때문이다.

그라운드 코트 에나멜 층은 건식의 정전식 파우더링 (dry electrostatic powdering) 에 의한 분말 형태, 또는 분무 또는 담금에 의한 물과의 혼합 후에 습식 형태로 직접 도포될 수 있다.

습식 형태의 경우, 물은 바람직하게는, 대기 온도로부터 온도 T2 까지 에나멜 층을 가열하고 시간 t2 동안 이 온도 T2 에서 에나멜 층을 유지함으로써, 소성 단계 이전에 완벽하게 증발된다.

시간 t2 는 생산성의 산업적 요건에 일치하도록 60 초 미만이 바람직하다. 이것은 온도 T2 에 대한 하한이 80 ℃ 를 초과하는 것이 바람직한 이유이다. 시간 t2 는 에나멜의 건조중 물의 완벽한 증발을 보장하기 위해서 5 초를 초과하는 것이 바람직하다. 그러나, 에나멜 층이 소성 이전에 완벽하게 증발되지 않는다면, 물이 소성 단계중 증발될 것이고, 강 시트와 에나멜의 접합이 손상될 것이다.

온도 T2 는 바람직하게는 120 ℃ 로 제한되어, 강 시트 내에서 에나멜의 접합을 추가로 손상시킬 수 있는 물의 증발 중에 에나멜 층에서 생성되는 기포를 회피한다.

습식 형태의 에나멜의 건조는 고온 공기를 송풍시킴으로써 실행될 수도 있다.

습식 형태의 에나멜의 건조 후, 상기 건조된 에나멜의 소성 이전에, 에나멜이 대기 온도로 냉각될 수도 있다. 그러나, 에너지를 절약하기 위해서는 에나멜이 상기 온도 T2 로 아직 유지되고 있을 때 에나멜에 소성 처리를 하는 것이 바람직하다.

양자의 경우에, 소성 이전에, 에나멜 층은 다공성을 가지며, 일반적으로 공기의 30 ~ 60 체적 % 를 포함한다.

그라운드 코트 에나멜의 소성은, 강 시트가 대기 온도로부터 또는 온도 T2 로부터 가열되는 동안 수개의 단계를 포함한다.

240 ℃ 를 초과하면, 중합체는 연소되기 시작한다. 이는, 에나멜 층에 포함된 공기로부터 유래하는 열과 산소의 조합에 의해 대기 분위기에 방출되는 이산화 탄소와 수증기로 중합체가 점진적으로 열화되는 것을 의미한다.

본 발명자들은, 본질적으로 80 중량 % 초과의 중합체가 440 ℃ 에서 연소되는 것에 주목했는데, 이는 20 중량 % 초과의 중합체가 에나멜이 점성의 액체로 되기 전에 열화되지 않는다면, 강 시트 상의 에나멜의 부착 문제 및 에나멜의 소성중 많은 양의 가스 기포 방출에 기인하여 구멍 (crater) 이 발생하여 에나멜 코팅의 열악한 표면 양태를 유발할 우려가 존재하기 때문이다.

통상 450 ~ 600 ℃ 인 온도 T3 에서, 그라운드 코트 에나멜이 물러지기 시작하여 점성 액체로 된다. 이에 의해, 에나멜 층은 다공성 층으로부터 연속 필름으로 점진적으로 변화되어, 기체 교환의 감소를 유발한다. 이것은, 가스 기포의 방출 및 에나멜의 부착 문제에 기인한 에나멜 코팅에서의 구멍의 발생을 회피하기 위해서, 중합체가 600 ℃ 에서 완벽하게 연소되어야만 하는 이유이다.

이후, 온도가 연속적으로 상승함에 따라, 비산화물계 세라믹 입자와 강에서 유래한 탄소는 에나멜의 열동력학적으로 가장 불안정한 산화물인 천이 금속 산화물을 감소시키고, 강 표면에 에나멜이 부착되게 한다. 이에 의해, 탄소의 작용은 몇몇 종류의 강의 소실된 탄소를 보상하는 능력을 가지며, 또는 극저탄소강이 고려된다면 거의 없고, 또는 티타늄 IF 강이 고려된다면 티타늄에 강하게 연결되는 비산화물계 세라믹 입자에 의해 보강된다. 추가의 실시예에서 후술하는 바와 같이, 종래 기술에 비해 소성 온도와 시간이 상당히 감소될 수 있다.

마지막으로, 에나멜 처리된 강 시트는 대기 온도로 냉각함으로써 응고된다.

비산화물계 세라믹은 탄소, 질소, 붕소, 규소 또는 황이 결합된 금속으로 이루어진 내화 재료이다.

본 발명에 따르면, 비산화물계 세라믹의 용융점은 600 ℃ 초과, 바람직하게는 700 ℃ 를 초과해야 하는데, 이는 왜냐하면 본질적으로는 그라운드 코트 에나멜의 소성 단계중 비산화물계 세라믹 입자의 환원 능력을 유지하기 위해서이다. 사실, 상기 온도 T3 에서, 600 ℃ 미만의 용융점을 갖는 비산화물계 세라믹이 용융되기 시작하여 에나멜 층에 포함된 공기에 의해 산화될 것이며, 이에 의해 천이 금속 산화물을 환원시키는 능력을 잃어버릴 것이다.

이에 의해, 비산화물계 세라믹 입자는 600 ℃ 초과의 용융점을 갖는 질화물, 붕화물, 규화물, 황화물, 탄화물 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택될 수 있다.

이는, 예컨대 질화 규소 (Si ₃ N ₄ ), 질화 붕소 (BN), 질화 알루미늄 (AlN), 탄화 규소 (SiC), 탄화 붕소 (B ₄ C), 붕화 마그네슘 (MgB ₂ ), 붕화 티타늄 (TiB ₂ ), 붕화 지르코늄 (ZrB ₂ ), 규화 몰리브덴 (MoSi ₂ ) 또는 황화 텅스텐 (WS ₂ ) 일 수 있다.

상기 비산화물계 세라믹 입자의 평균 직경 (D50) 은 바람직하게는 0.01 ~ 3 ㎛ 인데, 이는 평균 직경 (D50) 이 3 ㎛ 를 초과하면, 천이 금속 산화물을 향한 비산화물계 세라믹의 반응성이 너무 높지 않아, 소성 시간과 온도의 감소가 불충분할 것이기 때문이다. 다른 한편으로, 0.01 ㎛ 미만이면, 실시가 어렵다.

백색 또는 명색 표면 양태가 요구된다면, 백색 또는 명색 커버 코트 에나멜의 추가 층이 그라운드 코트 에나멜의 표면에 도포될 수도 있다. 그라운드 코트 에나멜 층과 백색 또는 명색 커버 코트 에나멜의 소성은 전술한 소성 온도 및 시간과 동일한 조건 하에서 연속적으로 또는 동시에 실시될 수 있다.

백색 또는 명색 커버 코트 에나멜의 조성은 천이 금속 산화물을 포함하지 않는 것을 제외하고는 그라운드 코트 에나멜의 조성과 유사하다.

1976 년에 CIE 에 의해 채택된 CIELab 시스템에서, 색은 3 차원 볼륨에서의 색의 위치를 분류하는 3 개의 수치로 나타낸다. 밝기 (L) 의 값인 제 1 수치는 0 (흑색) ~ 100 (백색) 이며, 색이 얼마나 밝고 어두운지를 규정한다. 다른 수치 (a, b) 는 녹색에서 적색, 청색에서 황색까지의 색에 대한 정보를 제공한다.

본 발명에 따르면, 백색 또는 명색 커버 코트 에나멜의 밝기 (L) 는 60 을 초과한다.

소성 후, 그라운드 코트 에나멜 층의 두께는 예컨대, 백색 또는 명색 커버 코트 에나멜의 추가 층이 도포되지 않는다면 80 ~ 150 ㎛ 일 수도 있고, 백색 또는 명색 커버 코트 에나멜의 추가 층이 도포된다면, 20 ~ 60 ㎛ 일 수도 있고, 상기 추가 층의 두께는 80 ~ 120 ㎛ 일 수 있다.

그라운드 코트 에나멜과 추가의 선택적인 백색 또는 명색 커버 코트 에나멜의 소성은 증기 (fume) 추출을 위한 수단을 갖는 종래의 터널식 노에서 실행될 수도 있다.

이하, 본 발명은 비제한적인 예시로서 부여된 실시예에 의해 설명될 것이다.

규격 EN10209(또한, Solfer? 로서 공지됨) 에 따른 DC03ED 로 불리는 에나멜 처리에 적합한 강 시트로부터 유래하는 샘플을 사용하여 시험이 실행되었다.

본 발명에 따라 에나멜 처리된 샘플과 종래 기술에 따라 에나멜 처리된 샘플의 부착을 비교하는 것이 목표이다.

1. 종래 기술에 따라 에나멜 처리된 강 시트의 제조

종래 기술의 알칼리 탈지 (alkaline degreasing) 에 의해 샘플 표면에서 보호 오일을 제거한 후에, Pemco International 사 제조의 PP 12189 로 불리는 종래 기술의 그라운드 코트 에나멜 층이, 소성 (firing) 후에 110 ㎛ 의 두께를 갖는 약 400 g/㎡ 인 에나멜 처리층을 얻기 위해서 샘플의 일측에 도포된다.

에나멜 처리된 샘플은 에나멜 처리를 위해 종래 기술의 노에서 상이한 소성 온도 및 시간으로 소성처리되며, 에나멜 층의 부착 수준은 5 항목 등급 (양호한 부착을 나타내는 1 등급으로부터 열악한 부착을 나타내는 5 등급까지) 을 규정하는 규격 EN 10209 에 따라 평가된다. 그 결과는 표 1 에 도시한다.

2. 본 발명에 따라 에나멜 처리된 강 시트의 제조

에나멜 처리 전에, 샘플은 표면으로부터 보호 오일을 제거하기 위해서 종래의 알칼리 해결책에 의해 종래 기술과 같이 탈지된다.

이후, 본 발명에 따른 제형의 층이 샘플의 일측에 도포된다.

상기의 제형은 표 2 에 도시된 바와 같이 광물 제거수, Protex-Synthron 의 Prox AM 355 로 불리는 수용성 아크릴 중합체 분산체, 및 HC Starck GmbH 의 상이한 종류의 비산화물계 세라믹의 입자를 혼합함으로써 조제된다. 물 (Prox AM 355 으로부터 유래한 물 포함), 아크릴 중합체 및 비산화물계 세라믹의 함량은 제형에 대해 중량 % 로 나타낸다.

샘플에 도포된 제형 도포량은 4 g/㎡ 이며, 습식이다.

제형 층은 경화되고, 이 층을 대기 온도로부터 90℃ 까지 가열하고 이를 90℃ 에서 30 초동안 유지함으로써 완전히 건조시킨다. 물이 층으로부터 완전히 제거되면, 중합체 코팅의 도포량은 0.6 g/㎡ 이다.

이후, 종래 기술의 에나멜 처리된 강 시트를 생산하기 위해 이전에 사용된 PP 12189 로 불리는 동일한 종래 기술의 그라운드 코트 에나멜 층이 비산화물계 세라믹 입자를 포함하는 중합체 코팅에 도포된다. 도포는 소성 후에 110 ㎛ 의 두께를 갖는 약 400 g/㎡ 인 에나멜 처리층을 얻기 위해 실행된다.

본 발명에 따라 에나멜 처리된 샘플은 에나멜 처리를 위해 종래 기술의 노에서 상이한 소성 시간과 온도로 소성 처리되며, 에나멜 층의 부착 수준은 규격 EN 10209 에 따라 평가된다. 그 결과는 표 3 에 도시한다.

본 발명에 따라 에나멜 처리된 샘플 각각의 표면 양태는 조작자에 의해 시각적으로 체크되고, 종래 기술에 의해 에나멜 처리된 샘플의 표면 양태와 비교된다. 어떠한 변화도 관찰되지 않으며, 표면 양태는 본 발명에 따라 에나멜 처리된 각각의 샘플에서는 양호하다.

표 1 과 표 3 의 비교로부터, 본 발명에 따른 비산화물계 세라믹을 사용함으로써 소성 온도와 시간을 감소시킬 수 있다.