KR101054329B1 - 도자기용 노란색 안료의 제조방법, 이에 의해 제조되는 노란색 안료 및 노란색 도자기 - Google Patents

도자기용 노란색 안료의 제조방법, 이에 의해 제조되는 노란색 안료 및 노란색 도자기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 산화주석(SnO2) 및 산화바나듐(V2O5)을 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 1000 내지 1400℃의 온도에서 산화소성하여 소성물을 얻는 단계; 및 상기 소성물을 분쇄하는 단계를 포함하는 도자기용 노란색 안료의 제조방법, 이에 의해 제조되는 도자기용 노란색 안료 및 노란색 도자기의 제조방법을 제공한다.
도자기, 안료, 산화주석, 산화바나듐

Description

도자기용 노란색 안료의 제조방법, 이에 의해 제조되는 노란색 안료 및 노란색 도자기{METHOD FOR PREPARING A YELLOW-CERAMIC PIGMENT, A YELLOW-CERAMIC PIGMENT THEREBY AND A YELLOWE CERAMIC USING THE SAME}
본 발명은 도자기용 노란색 안료, 이의 제조방법 및 상기 노란색 안료를 이용한 노란색 도자기의 제조방법에 대한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은, 본 발명에 따른 노란색 안료와 유약을 혼합하여 도자기에 바른 후, 1000 내지 1400℃의 온도에서 산화소성하였을 때 노란색을 나타내는 도자기용 안료의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 도자기용 노란색 안료에 대한 것이다.
도자기류의 표면에는 통상 유리질의 분말인 유약을 얇게 입힌다. 유약을 입힌 도자기는 강도가 강해지고, 흡수성이 없어 사용하기에 편리하며, 알카리성이나 산성에 강하다. 또한 도자기 표면이 매끄럽고 깨끗하게 하여 세척이 용이하다는 장점이 있다. 따라서 산업 도자기의 대부분은 유약을 사용하고 있다.
도자기의 색상은 유약에 안료나 또는 유색 산화물을 첨가하여 시유한 다음 가마에서 열처리하여 얻을 수 있다. 도자기에 유약을 바른 이후의 소성온도가 1000℃ 미만인 경우, 다양하고 풍부한 색깔을 얻을 수 있으나, 1300℃ 이상의 온도에서는 발색에 제한을 받는다. 상기 안료는 융제와 내화재를 섞어서 쓰는데, 높은 온도로 소성해서 색을 나타내야 한다. 안료의 색은 섞는 물질에의 종류에 따라 다양하게 나타나고, 소성 온도나 소성 분위기의 차이에 따라 색깔이 변하는 경우도 있다.
이에 본 발명자들은, 1000℃ 이상의 고온에서도 안정적으로 노란색 발색 효과를 나타내는 안료를 개발하고자 다양한 연구를 수행하여 본 발명에 이르게 되었다.
본 발명은, 고온 소성을 하여도 안정적으로 노란색 발색효과를 나타내는 안료를 제조하기 위하여, 산화주석(SnO2)과 산화바나듐(V2O5)을 혼합하고 소성하는 방법을 이용하여 도자기용 노란색 안료를 제조하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 도자기용 노란색 안료를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 도자기용 노란색 안료를 이용한 노란색 도자기의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 산화주석(SnO2) 및 산화바나듐(V2O5)을 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 1000 내지 1400℃의 온도에서 산화소성하여 소성물을 얻는 단계; 및 상기 소성물을 분쇄하는 단계; 단계를 포함하는 도자기용 노란색 안료의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 산화주석 및 산화바나듐을 혼합하는 단계에서, 상기 산화주석 80 내지 99 중량%와 상기 산화바나듐 1 내지 20 중량%이 혼합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 산화주석 및 산화바나듐의 혼합물에 산화티타늄(TiO2)을 더 포함할 수 있으며, 산화주석 80 내지 98 중량%, 상기 산화바나듐 1 내지 18 중량% 및 상기 산화티타늄 0.001 내지 5 중량%로 혼합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 산화주석 및 산화바나듐의 혼합물의 소성은 알루미나 도가니에서 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조된 도자기용 노란색 안료를 제공한다.
또한, 본 발명은 산화주석(SnO2) 및 산화바나듐(V2O5)을 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 1000 내지 1400℃의 소성온도에서 소성하여 소성물을 단계; 상기 소성물을 분쇄하는 단계; 상기 분쇄된 소성물을 유약과 혼합하는 단계; 및 상기 유약 혼합물을 도자기에 바른 후 소성하는 단계를 포함하는 노란색 도자기의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 도자기용 안료를 유약에 혼합하여 도자기에 바르고 산화소성하면 도자기 표면이 노란색을 나타내는 효과가 있다.
본 발명은 산화주석(SnO2) 및 산화바나듐(V2O5)을 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 산화소성하여 소성물을 얻는 단계; 및 상기 소성물을 분쇄하는 단계를 포함하여 이루어진다.
이하에서 본 발명에 대해 보다 상세히 설명한다.
먼저, 산화주석에 산화바나듐을 혼합한다. 고온에서 노란색 발색 효과를 나타내는 원자에는 바나듐(V)과 프라세오디뮴(Pr)이 있는데, 본 발명에서는 특히 맑은 노란색 발색 효과가 있는 바나듐을 사용하였다.
상기 혼합물은 산화주석 80 내지 99 중량%와 상기 산화바나듐 1 내지 20 중량%로 혼합될 수 있다. 상기 산화바나듐이 1 중량% 미만으로 첨가되는 경우, 노란색 발색 효과가 충분히 발휘되지 못하는 문제점이 발생할 수 있고, 20 중량%를 초과하는 경우에는 색상이 탁해지는 문제점이 발생할 수 있다.
상기 산화주석 및 산화바나듐을 혼합하는 단계에서, 산화티타늄(TiO2)를 더 포함할 수도 있다. 산화티타늄은 연한 노란색을 띠고 있다. 본 발명에서 산화티타늄을 사용하는 이유는, 상기 산화티타늄 구조 내에 산화바나듐을 고용하여 노란색의 발색이 잘 이루어지게 하기 위함이다.
산화티타늄을 포함하는 경우에는, 상기 산화주석 80 내지 98 중량%, 상기 산화바나듐 1 내지 18 중량% 및 상기 산화티나늄 0.001 내지 5 중량%로 혼합될 수 있다. 산화티타늄의 함량이 0.001 중량% 미만이면 첨가 효과가 없는 문제점이 발생할 수 있고, 5 중량%를 초과하는 경우에는 색상이 탁해지는 문제점이 발생할 수 있다.
상기 산화주석과 산화바나듐(또는 산화주석, 산화바나듐 및 산화티타늄)의 혼합물은 소성 단계를 거쳐서 소성물을 형성하게 된다. 소성온도는 1000 내지 1400℃가 바람직한데, 이 온도 범위를 벗어난 경우에는 산화주석과 산화바나듐(또는 산화주석, 산화바나듐 및 산화티타늄)의 합성이 잘 일어나지 않는 문제점이 발생할 수 있다.
소성 시간은 성형체의 크기에 따라 조절 가능한데, 보통 30 내지 20 시간일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 소성은 산화 분위기 하에서 진행될 수 있다. 산화소성은 가마 등에 산소량을 충분하게 하여 완전 연소시킴으로써 연소 가스가 CO2로 되도록 하는 소성기법이다.
상기 산화주석 및 산화바나듐(또는 산화주석, 산화바나듐 및 산화티타늄)의 혼합물의 소성은 알루미나 도가니에서 이루어질 수 있다. 알루미나 도가니를 사용 하면 산화주석 및 산화바나듐 등의 혼합물과 도가니가 반응하는 것을 방지할 수 있으므로, 노란색 발색 효과가 우수한 안료를 생산할 수 있다. 상기 알루미나 도가니는 시중에서 구입할 수 있는 것이면 어느 것이나 사용 가능하다.
상기 소성물을 도자기용 안료로 사용하기 위해서 상기 소성물을 미분으로 고르게 분쇄하기도 한다. 본 발명의 소성물의 분쇄는 막자사발 등-이 기술분야에서 널리 알려진 도구-를 이용하여 이루어질 수 있다. 이 분쇄된 소성물은 도자기용 유약에 혼합되어 추후 소성단계를 거칠 때 발색되는 안료로서 작용한다. 이때 상기 소성물은 7~13 ㎛가 되도록 분쇄될 수 있는데, 이는 도자기용 안료 분쇄물의 일반적인 크기이다.
상기의 제조방법에 의하여 제조된 도자기류용 안료를 유약에 첨가한 후 도자기류에 바르고 도자기류를 소성하는 경우, 소성과정을 거치면 고르게 노란색으로 발색된다.
구체적으로, 산화주석(SnO2) 및 산화바나듐(V2O5)을 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 1000 내지 1400℃의 소성온도에서 소성하여 소성물을 단계; 상기 소성물을 분쇄하는 단계; 상기 분쇄된 소성물을 유약과 혼합하는 단계; 및 상기 유약 혼합물을 도자기에 바른 후 소성하는 단계를 거쳐서 노란색 도자기를 제조할 수 있다.
산화주석(SnO2) 및 산화바나듐(V2O5)을 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 1000 내지 1400℃의 소성온도에서 소성하여 소성물을 단계; 및 상기 소성물을 분쇄하는 단계는 앞서 설명한 것과 같다.
상기 유약은 본 기술분야에 널리 알려진 도자기용 유약이라면 어느 것이나 사용할 수 있다. 예를 들면, 석회유, 석회바륨유 및 마그네시아유 등을 들 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 분쇄된 소성물과 유약을 혼합하는 단계에서, 분쇄된 소성물은 1 내지 10 중량%, 유약은 99 내지 90 중량%로 혼합될 수 있다. 이는 노란색 발색의 최적 효과를 나타낼 수 있는 조합이며, 반드시 이 범위로 혼합 비율이 제한되는 것은 아니다. 다만, 상기 소성물의 함량이 1 중량% 미만이면 노란색 발색 효과가 미미할 수 있으며, 10 중량%를 초과하는 경우에는 유약의 색상이 탁하여 지거나 잘 녹지 않는 문제점이 발생할 수 있다.
상기 유약 혼합물의 소성은 1000 내지 1400℃에서 이루어질 수 있으며 산화소성이 바람직하다. 종래에는 1000 내지 1400℃ 온도 범위에서 산화소성을 하는 경우 도자기가 형광색을 띄지 않는 노란색을 나타내는 효과를 얻기 어려웠으나, 본 발명은 1000 내지 1400℃ 온도 범위에서도 노란색 발색이 잘 이루어지는 효과를 제공한다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
산화주석(일본, 준세이) 97 중량%에 산화바나듐(일본, 준세이) 3 중량%를 혼합하고 시중에서 구입한 알루미나 도가니에 넣어 1300℃에서 1시간 동안 산화소성하여 소성물을 얻었다. 그 다음, 상기 소성물을 막자사발에 넣은 후 잘게 분쇄하여 분쇄물의 크기가 약 7~13 ㎛로 이루어진 노란색 발색 효과가 있는 안료를 얻고, 이 안료 6중량%와 석회유 94 중량%를 혼합하여 색 유약을 제조하였다. 상기 색 유약을 초벌구이 한 백자 시편에 시유하여 1260℃에서 산화소성하였고, 도 1의 상단에 위치한 것과 같은 노란색 시편을 얻었다.
실시예 2
산화주석(일본, 준세이) 97 중량%에 산화바나듐(일본, 준세이) 2.5 중량%, 산화티타늄 0.5 중량%를 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수행하였고, 도 1의 하단에 위치한 것과 같은 노란색 시편을 얻었다.
시험예 : 세라믹스 색상 분석
실시예 1 및 2에서 얻은 노란색 시편의 색상 분석은 자외선-가시광선 분광광도계(UV-2401PC, 시마쯔, 일본)로서 국제조명위원회(CIE:Commissiom Internationalede I'Eclairage) 표색계의 값(L*, a*, b*)으로 분석하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[표 1]
실시예 L* a* b*
1 79 -6.48 57.37
2 78.77 -5.26 58.64
표 1의 결과로부터, 본 발명에 따른 시편은 노란색이 발현되었음을 알 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1(위) 및 2(아래)에 따라 제조된 노란색 도자기 시편 사진이다.

Claims (13)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 산화주석(SnO2) 80 내지 98중량%, 산화바나듐(V2O5) 1 내지 18 중량% 및 산화티타늄(TiO2) 0.001 내지 5 중량%를 혼합하는 단계;
    상기 혼합물을 1000 내지 1400℃의 온도에서 산화소성하여 소성물을 얻는 단계; 및
    상기 소성물을 분쇄하는 단계;
    를 포함하는 도자기용 노란색 안료의 제조방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 산화주석(SnO2) 80 내지 98중량%, 산화바나듐(V2O5) 1 내지 18 중량% 및 산화티타늄(TiO2) 0.001 내지 5 중량%를 혼합하는 단계;
    상기 혼합물을 1000 내지 1400℃의 온도에서 산화소성하여 소성물을 얻는 단계;
    상기 소성물을 분쇄하는 단계;
    상기 분쇄된 소성물을 유약과 혼합하는 단계; 및
    상기 유약 혼합물을 도자기에 바른 후 산화소성하는 단계;
    를 포함하는 노란색 도자기의 제조방법.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 분쇄된 소성물을 유약과 혼합하는 단계에서, 상기 분쇄된 소성물은 1 내지 10 중량%, 상기 유약은 99 내지 90 중량%로 혼합되는 것인, 노란색 도자기의 제조방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 유약 혼합물을 도자기에 바른 후의 산화소성은 1000 내지 1400℃에서 이루어지는 것인, 노란색 도자기의 제조방법.
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