무전처리 법랑강판의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 법랑강판{A PRETREATED ENAMEL STEEL SHEET AND METHOD FOR IT}
본 발명은 무전처리 법랑강판의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 법랑강판에 관한 것으로, 이를 더욱 상세히 설명하면 강판의 부식방지 및 성형의 용이성을 위한 오일층을 화학적인 전처리 없이 실리콘계 오일이 첨가된 유약을 도포하여 일정 온도에서 소성가공을 함으로서 공정을 단축할 수 있으며, 경제적이고, 친환경적인 법랑강판의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 법랑강판에 관한 것이다.
강판에 내부식성, 내화학성, 내후성 및 장식효과를 주기 위한 수단과 그 수명을 향상시키는 수단으로서, 도장법 및 법랑법이 알려져 있다. 법랑강판은, 도장 강판에 비해, 경도, 내후성, 세정에 의한 복원성, 내열성 및 불연성이 우수하나, 제조되는 제품이 비싸고 법랑층의 박리가 일어날 수 있는 문제점이 있다. 그러나 법랑강판은 세정에 의한 우수한 복원성으로 인한 오염물 억제효과 및 내화학성 때문에 다양한 용도로 널리 이용되고 있다. 이러한 법랑강판은 법랑처리 후 강중 수소와 관련이 있는 피쉬스케일(fishscale) 결함의 발생방지와 가공성의 향상에 역점을 두어 개발해왔다. 법랑강판은 강판에 유리질 유약을 도포한 후 고온에서 소성처리 하여 유리질 유약을 강판표면에 융착시킨 제품으로 강판의 가공성과 법랑의 내열성, 내식성, 내화학성, 내후성, 청결성 등의 장점을 가지게 되는 것이다. 그런데 강판과 유리질 유약은 성질이 매우 상이하므로 전처리를 하지 않은 상태에서 법랑층을 형성하는 경우 강판과의 밀착력이 매우 불량하여 제품으로 사용하기 곤란하다. 그러므로 종래에는 전처리를 실시한 후 법랑층을 코팅하여 강판과 법랑층간의 밀착력을 향상하는 방법을 이용하여 왔다. 즉 도 1에서 보는 바와 같이 강판(1)에 부식방지 및 성형의 용이성에 기해 도유된 오일층을 제거하기 위해 화학처리층(2)이 형성되도록 하고 이러한 전처리 후 법랑층(3, 4)을 코팅하는 것으로, 화학처리층(2)은 전처리에 해당하는 것이며, 주로 황산 용액에 침적처리 하는 산처리와 황산니켈용액에 침적처리 하는 니켈도금 및 처리된 표면을 중화하기 위해 탄산소다 및 붕사수용액에 침적처리 하는 중화처리 등으로 공정이 복잡하고, 비경제적이며, 사용되는 용액이 전부 강산이거나 강알카리로 환경문제를 크게 유발하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명에서는 상기의 문제점을 해결하고자 법랑밀착성 향상을 위해 통상 실시하는 산처리, 니켈도금 및 중화처리 등의 전처리를 생략하고 법랑층을 형성하여도 통상의 전처리가 된 법랑강판과 유사한 법랑밀착성을 확보할 수 있는 무전처리 법랑강판의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 법랑강판을 제공하고자 함이다.
본 발명의 무전처리 법랑강판 제조방법은 강판에 오일층을 형성시키는 단계와; 오일층이 형성된 강판을 성형하는 단계와; 강판에 형성된 오일층을 물리적으로 제거하는 단계와; 프리트, 안료, 및 실리콘계 오일을 첨가하여 건식분쇄 하여 건식유약을 제조하는 단계와; 제조된 건식유약을 강판에 도포하는 단계와; 소성가공 하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다. 상기 프리트, 안료, 및 실리콘계 오일을 첨가하여 건식분쇄 하여 건식유약을 제조하는 단계에는 규석,유백제,내화제 중에서 선택된 하나 이상의 첨가제를 첨가하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다. 상기 프리트, 안료, 및 실리콘계 오일을 첨가하여 건식분쇄 하여 건식유약을 제조하는 단계에서 실리콘계 오일은 0.1%~10%내외에서 첨가하여 건식분쇄 하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다. 더욱 바람직하게는 상기 소성가공 하는 단계에는 780 내지 850℃로 소성가공하는 것을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
한편 본 발명의 무전처리 법랑강판은 강판과, 강판에 적층되는 오일층과, 상기 오일층에 도포되는 프리트, 안료, 및 실리콘계 오일로 구성되는 법랑층으로 구성됨을 특징으로 한다. 이렇게 제조되는 법랑강판은 건축 외장재용 법랑패널, 발전소용 GGH 법랑 열소자, 법랑 가전 기물, 축산용 액비저장법랑탱크, 법랑주방기물 등의 다양한 용도로 적용될 수 있다.
본 발명의 무전처리 법랑강판의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 법랑강판은 강판에 도유된 오일에 대한 전처리 없이 법랑층을 형성함에 의해 공정의 단축되고, 경제적이며, 친환경적인 장점이 있다.
도 1은 종래의 법랑강판을 나타내는 측단면도이고,
도 2는 본 발명의 무전처리 법랑강판의 제조방법을 나타내는 블록도이고,
도 3은 본 발명의 무전처리 법랑강판을 나타내는 측단면도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다. 도 2에서 보는 바와 같이 본 발명의 무전처리 법랑강판 제조방법은 강판에 오일층을 형성시키는 단계(S10)와; 오일층이 형성된 강판을 성형하는 단계(S20)와; 강판에 형성된 오일층을 물리적으로 제거하는 단계(S30)와; 프리트, 안료, 및 실리콘계 오일을 첨가하여 건식분쇄 하여 건식유약을 제조하는 단계(S40)와; 제조된 건식유약을 강판에 도포하는 단계(S50)와; 소성가공 하는 단계(S60)를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다. 상기 강판에 오일층을 형성시키는 단계(S10)에는 성형하고자 하는 강판에 오일을 도유하여 오일층을 형성하고자 하는 것으로 이러한 오일층은 강판의 부식을 방지하거나 성형성을 향상시키기 위한 것이다. 상기 강판에 형성된 오일층을 물리적으로 제거하는 단계(S30)에는 산세척, 니켈세척 등 화학적 처리가 아닌 단지 걸레, 브러쉬 등에 의해 물리적으로 닦아 내고 에어를 블로우 하여 오일층을 강판으로부터 제거하는 것이다. 이렇게 본 발명에서는 물리적 방법에 의해 강판 표면의 오일층을 제거하여 그 다음 단계로 법랑층을 형성하도록 함으로서 공정이 간소하게 되는 것이며, 친환경적인 법랑강판이 제조되는 것이다. 그 다음으로 프리트, 안료, 및 실리콘계 오일을 첨가하여 건식분쇄 하여 건식유약을 제조하는 단계(S40)를 갖는 바, 프리트(FRIT)는 이하의 소성과정에 기해 유리질의 도포층(법랑층)이 강판에 도포되도록 하는 것으로 이러한 프리트의 작용에 기해 강판의 부식성 등이 강화되는 것이다. 상기 프리트의 예로 Na2O+K2O, CaF₂ Al₂ O₃, B₂O₃ , SiO₂, CoO등이 사용될 수 있다. 특히 본 발명에서는 상기 프리트, 안료 등 일반적으로 사용되는 유약에 실리콘계 오일을 첨가함으로서 전 단계에서 강판에 제거되고 남은 오일과 공유결합이 되도록 함에 의해 전처리가 필요 없이 법랑층이 형성되도록 하는 것이다. 즉 전 단계에서 강판에 형성된 오일층을 단순히 물리적으로 제거하고, 이러한 물리적 제거에 의해 강판에 남아 있는 오일층을 형성하는 오일과 상기와 같이 실리콘 오일이 첨가된 유약이 반응을 하여 법랑층이 형성되는 것이다. 상기 실리콘 오일은 그 종류를 한정하지는 않으며, 강판의 오일과 상호 결합이되는 실리콘 오일을 선택하여 0.1%~10%내외에서 첨가하여 사용하는 것이 바람직하다. 상기 안료는 무기질 안료로 그 첨가량이 미미한 경우 경도가 약해져 충격 시 파손되는 문제가 있으며, 그 첨가량이 과한 경우에는 경도가 강해질 뿐만 아니라 소성시간의 지연과, 소성온도가 상승되어야만 원하는 법랑강판을 얻을 수 있게 되는 문제가 있으므로 그 첨가량을 선택적으로 고려하여야 한다. 상기 프리트, 안료, 및 실리콘계 오일을 첨가하여 건식분쇄 하여 건식유약을 제조하는 단계(S40)에는 규석,유백제,내화제 중에서 선택된 하나 이상의 첨가제를 첨가하는 단계를 포함하여 이루어지는 바, 이러한 첨가제의 첨가에 의해 건식유약을 제조할수 있다. 상기와 같이 프리트, 안료, 및 실리콘계 오일을 첨가하여 건식분쇄 하여 건식유약을 제조하는 단계(S40)를 거쳐 제조된 건식유약을 강판에 도포하는 단계(S50) 후에는 소성가공 하는 단계(S60)에 의해 법랑강판의 제조가 마무리 되는 바, 이때 소성가공의 온도는 700 내지 870℃로 하는 것이 바람직하다. 상기 소성공정에서의 소성온도가 700℃ 미만인 경우에는 소성에 소요되는 시간이 과다하고 국부가 영현상이 발생하여 도장상태가 불량하며, 870℃를 초과하는 경우에는 과열에 의해 법랑층이 쉽게 파손되는 문제가 발생하였다. 이때의 바람직한 소성온도는 780~850℃를 전후하였을 때 법랑층의 강판에 융착효과가 뛰어나고, 충격 및 구부림 등의 외부요인에도 파손되거나 박리되지 않고 수명이 장구히 유지되는 우수한 법랑층을 유지하는 효과가 있다. 한편 본 발명의 무전처리 법랑강판은 도 3에서 보는 바와 같이 강판(10)과, 강판에 적층되는 오일층(20)과, 상기 오일층(20)에 도포되는 프리트, 안료, 및 실리콘계 오일로 구성되는 법랑층(30)으로 구성됨을 특징으로 하는 바, 상기에서도 언급한 바와 같이 강판(10)에 오일층(20)이 존재하는 상태에서 전처리 없이 실리콘계 오일이 첨가된 유약을 도포하여 소성가공 함으로서 오일층(20)과 유약에 첨가된 실리콘 오일이 반응을 하여 법랑층(30)이 강판(10)에 견고하게 피막이 형성됨으로서 법랑강판이 제조되는 것이다. 이렇게 제조되는 법랑강판은 건축 외장재용 법랑패널, 발전소용 GGH 법랑 열소자, 법랑 가전 기물, 축산용 액비저장법랑탱크, 법랑주방기물 등의 다양한 용도로 적용될 수 있다.
10: 강판 20: 오일층
30: 범랑층 |
