KR101798885B1 - Glaze composition for inkjet printing ceramic tile and manufacturing method of inkjet printing ceramic tile using the glaze - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 잉크젯프린팅에 적합한 도자타일용 유약 조성물 및 이를 이용한 잉크젯프린팅 도자타일의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 잉크젯프린팅 잉크 도포 후 소성을 진행하여도 유약층은 비정질 상태를 유지하고 도자타일 표면에서 결정상이 형성되지 않으며, 블루, 핑크, 옐로, 블랙 색상의 잉크에 대하여 컬러의 변색이 발생하지 않고 안정적으로 컬러가 발색될 수 있으며, 유약층의 균일성이 개선되고, 유약층의 잉크 흡수성이 개선되며, 잉크젯프린팅 인쇄적성이 우수한 도자타일용 유약 조성물 및 이를 이용한 잉크젯프린팅 도자타일의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a glaze composition for a ceramic tile suitable for inkjet printing and a method of manufacturing an inkjet printing ceramic tile using the same. More particularly, the present invention relates to a glaze composition for a ceramic tile, No crystalline phase is formed on the surface, color is not stained with respect to the inks of blue, pink, yellow and black, color can be stably produced, the uniformity of the glaze layer is improved, And a method of manufacturing an inkjet printing ceramic tile using the same.
타일은 의식주 생활에서 많이 사용되는 제품이다. Tiles are products that are widely used in food and shelter.
타일은 용도에 따라 내장 타일, 외장 타일, 바닥 타일 및 모자이크 타일로 구분될 수 있다. 일반적으로 내장 타일은 자기질, 석기질 또는 도기질 소지를 이용하여 제조되고, 외장 타일은 자기질 또는 석기질 소지를 이용하여 제조되며, 바닥 타일은 자기질 또는 석기질 소지를 이용하여 제조되고, 모자이크 타일은 자기질 소지를 이용하여 제조될 수 있다. Tiles can be divided into built-in tiles, exterior tiles, floor tiles and mosaic tiles depending on the application. Generally, the built-in tile is manufactured using a porcelain, stone or porcelain veneer, the exterior tile is manufactured using a porcelain or a stoneware substrate, the floor tile is manufactured using a porcelain or a stoneware substrate, And can be manufactured using a magnetic body.
타일은 소지 및 특성에 따라 자기질 타일, 석기질 타일 및 도기질 타일로 구분될 수 있다. 일반적으로 자기질 타일은 투명성이 있으며, 단단하고 치밀하여 두드리면 금속성의 맑은 소리를 내는 특징이 있고, 석기질 타일은 자기와 같은 투명성은 없으나, 소결되어 흡수성은 적다는 특징이 있으며, 도기질 타일은 다공질로서 흡수성이 많고, 두드리면 탁음을 내는 특징이 있다.The tiles can be classified into porcelain tiles, stone tile tiles, and ceramic tile tiles depending on their properties and characteristics. Generally, the magnetic tile has transparency, and it has a characteristic that it produces a clear metallic sound when it is knocked hard and densely. The stone tile has the characteristic that it is not transparent like magnetism but is sintered to have low water absorption. It has a lot of absorbency and has a characteristic that it makes a whine when it taps.
근래에는 감성 디자인 제품에 대한 관심 및 수요 증가로 인해 다양한 디자인과 색상의 타일 개발이 요구되고 있다. 이러한 타일의 디자인에 있어서, 잉크젯프린팅 기술은 많은 장점을 가지고 있음에도 불구하고 잉크젯프린팅에 적합한 유약의 요구로 인하여 오랜 시간 동안 적용되지 못하였다. In recent years, due to interest and demand for sensitive design products, development of various designs and colors of tiles is required. In the design of such a tile, although the inkjet printing technique has many advantages, it has not been applied for a long time due to the requirement of glazing suitable for inkjet printing.
잉크젯프린팅(Ink-jet printing) 기술은 PC(Personal Computer)의 문서출력용 프린터를 목적으로 개발된 기술이다. 기존의 고소음 충격식 접촉인쇄 방식의 도트매트릭스(dot matrix) 프린터 이후에 혁신적인 전환을 가져온 인쇄기술로, 프린터 헤드 내의 노즐을 통하여 잉크 형태의 유체를 미세액적 형상으로 고속 분사하여 기판에 이미지를 형성하는 기술이다. 극미량의 유체가 디지털 신호에 의하여 원하는 시점과 공간 위에 분사되기 때문에 컴퓨터의 가상공간에서 디자인된 다양한 형상을 자유롭게 직접묘화(Direct-Write)할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한, 기판에 비접촉 방식으로 유체가 증착되기 때문에 종이를 비롯해 직물, 금속, 세라믹, 폴리머 등 다양한 기판 위에 자유롭게 형상을 인쇄할 수 있고, 수 십 마이크로미터에서 수 평방미터 이상의 대면적까지 인쇄가 가능하다.Ink-jet printing technology is a technology developed for a PC (personal computer) printer for document output. It is a printing technology that has revolutionized the existing dot-matrix printer with a high-impact impact contact printing method. By jetting ink-like fluids in a micro-liquid form through nozzles in a printer head, . Since a very small amount of fluid is injected onto a desired point and space by a digital signal, it has an advantage of being able to directly draw various shapes designed in a computer virtual space freely (Direct-Write). In addition, since the fluid is deposited on the substrate in a non-contact manner, it is possible to freely print a shape on various substrates such as paper, fabric, metal, ceramics, and polymer, and to print a large area of several tens of micrometers to several square meters or more .
잉크젯프린팅 기술은 포토리소그래피(photolithography)와 같은 기존의 패터닝 기술에서 필요한 현상, 에칭 등의 공정이 필요 없기 때문에, 화학적 영향으로 기판이나 재료의 특성이 변성되는 경우가 없고, 공정상에서 폐기품이 없기 때문에 매우 친환경적인 패터닝 기술이다. 또한, 원하는 곳에 필요한 만큼의 물질을 패터닝 할 수 있는 패턴 온 디맨드(pattern on demand) 공정이 가능하여 극히 단순한 공정으로 미세패턴을 제작할 수 있어 재료의 이용 효율이 100%에 가깝고, 고가의 진공장비가 소요되지 않아 비용절감에 따른 제품 가격 경쟁력이 매우 우수한 장점을 가지고 있다. 이와 같은 잉크젯프린팅 기술의 우수성 때문에 문서 인쇄기술로서의 활용뿐만 아니라 수 십 ㎛의 패턴공정이 필요한 디스플레이, 전자회로, MEMS(Micro Electro Mechanical Systems), 바이오칩 등의 분야에서 응용연구가 활발하게 이루어지고 있다.Inkjet printing technology does not require processes such as development, etching, and the like required in conventional patterning techniques such as photolithography, so that the characteristics of the substrate or material are not changed due to chemical effects, and there is no waste product in the process It is a very environmentally friendly patterning technology. In addition, pattern on demand process that can pattern as much material as required is possible, and it is possible to fabricate fine pattern with extremely simple process, and the utilization efficiency of material is close to 100%, and expensive vacuum equipment It is very cost effective and competitive price. Due to the superiority of such an inkjet printing technique, application studies have been actively made not only in a document printing technique but also in a field of a display, an electronic circuit, a microelectromechanical system (MEMS), a biochip and the like which require a pattern process of several tens of micrometers.
잉크젯프린팅 시스템은 4원색(CMYK; Cyan, Magenta, Yellow, blacK)을 통하여 모든 색을 구현할 수 있으며, 디지털 파일을 통한 패턴화로 대량 생산 체제하에서도 다양한 제품군을 생산 가능하며, 기존의 다른 공정들과 비교했을 때 공정시간이 매우 짧게 이루어진다. 또한, 잉크젯프린팅 시스템은 디지털 신호에 의해 원하는 위치에만 잉크를 토출하여 높은 잉크효율을 갖게 되어 생산비용의 절감을 가져올 수 있다.The inkjet printing system can realize all colors through 4 primary colors (CMYK; Cyan, Magenta, Yellow, blacK) and it can produce various product groups under mass production system by patterning through digital files. When compared, the process time is very short. In addition, the inkjet printing system discharges ink only at a desired position by a digital signal, and has a high ink efficiency, thereby reducing the production cost.
ZnO를 포함하는 유약을 시유하여 유약층을 형성한 후 잉크젯프린팅 잉크를 도포하고 소성하여 도자타일을 형성할 경우에, 유약층은 비정질 상태를 유지하지 못하고 도자타일 표면에서 결정상이 형성되며, 특히 블루, 핑크 색상의 컬러 잉크에 대하여 컬러의 변색이 발생하고 안정적으로 컬러가 발색되지 않는 문제점이 있었으며, 본 발명의 발명자들은 이러한 문제점들을 해결할 수 있는 유약을 개발하고자 하였다. 또한, 유약층의 잉크 흡수성을 개선하고, 잉크젯프린팅 인쇄적성을 개선하고자 하였다. When a glaze containing ZnO is formed to form a glaze layer, and then an inkjet printing ink is applied and fired to form a ceramic tile, the glaze layer does not maintain an amorphous state and a crystal phase is formed on the surface of the ceramic tile, , There is a problem that discoloration of the color occurs with respect to the color ink of pink color and the color is not stably developed. The inventors of the present invention have tried to develop a glaze capable of solving these problems. In addition, it was attempted to improve the ink absorbency of the glaze layer and to improve the inkjet printing printability.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 잉크젯프린팅 잉크 도포 후 소성을 진행하여도 유약층은 비정질 상태를 유지하고 도자타일 표면에서 결정상이 형성되지 않으며, 블루, 핑크, 옐로, 블랙 색상의 잉크에 대하여 컬러의 변색이 발생하지 않고 안정적으로 컬러가 발색될 수 있으며, 유약층의 균일성이 개선되고, 유약층의 잉크 흡수성이 개선되며, 잉크젯프린팅 인쇄적성이 우수한 도자타일용 유약 조성물 및 이를 이용한 잉크젯프린팅 도자타일의 제조방법을 제공함에 있다. A problem to be solved by the present invention is to provide an ink jet printing ink composition which is capable of maintaining the amorphous state of the glaze layer and forming no crystalline phase on the surface of the ceramic tile, A glaze composition for a ceramic tile having excellent uniformity of a glaze layer, improved ink absorptivity of a glaze layer and excellent ink-jet printing printability, and ink-jet printing using the same, And a method for producing the same.
본 발명은, 도자소지, 상기 도자소지 상부에 구비된 엔고베층, 상기 엔고베층 상부에 구비된 유약층, 상기 유약층 상부에 잉크젯프린팅으로 인쇄된 잉크층을 포함하는 도자타일의 유약층을 제조하기 위한 유약 조성물로서, 석회석 분말 10∼25중량부, 장석 분말 5∼15중량부, 알루미나 분말 10∼20중량부, 유리 프릿 20∼40중량부, 산화아연(ZnO) 분말 0.1∼7중량부, 카올린 분말 10∼28중량부, 지르콘 분말 0.1∼8중량부 및 규석 분말 0.1∼10중량부를 포함하는 도자타일용 유약 조성물을 제공한다. The present invention relates to a method for manufacturing a glaze layer of a ceramic tile including a ceramic substrate, an embossed layer provided on the top of the ceramic substrate, a glaze layer provided on the upper surface of the greenhouse layer, and an ink layer printed by inkjet printing on the glaze layer 10 to 20 parts by weight of feldspar powder, 5 to 15 parts by weight of feldspar powder, 10 to 20 parts by weight of alumina powder, 20 to 40 parts by weight of glass frit, 0.1 to 7 parts by weight of zinc oxide (ZnO) powder, 10 to 28 parts by weight of powder, 0.1 to 8 parts by weight of zircon powder and 0.1 to 10 parts by weight of zirconium powder.
상기 도자타일용 유약 조성물은 인산소다(sodium phosphate) 0.001∼1중량부를 더 포함할 수 있다. The glaze composition for a ceramic tile may further include 0.001 to 1 part by weight of sodium phosphate.
상기 도자타일용 유약 조성물은 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethyl cellulose) 0.001∼1중량부를 더 포함할 수 있다.The glaze composition for a ceramic tile may further comprise 0.001 to 1 part by weight of carboxymethyl cellulose.
상기 도자타일용 유약 조성물은 규산소다(sodium silicate) 0.001∼0.3중량부를 더 포함할 수 있다.The glaze composition for a ceramic tile may further include 0.001 to 0.3 parts by weight of sodium silicate.
상기 도자타일용 유약 조성물은 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol) 0.001∼0.3중량부를 더 포함할 수 있다.The glaze composition for a ceramic tile may further include 0.001 to 0.3 parts by weight of polyethylene glycol.
상기 도자타일용 유약 조성물은 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol) 0.001∼0.3중량부를 더 포함할 수 있다.The glaze composition for a ceramic tile may further include 0.001 to 0.3 parts by weight of polyvinyl alcohol.
상기 카올린 분말의 입도(D50)는 1∼10㎛ 범위인 것이 바람직하다.The particle size (D 50 ) of the kaolin powder is preferably in the range of 1 to 10 μm.
또한, 본 발명은, 성형된 도자소지 상부에 엔고베층을 형성하는 단계와, 상기 엔고베층 상부에 유약 조성물을 시유하고 건조하여 유약층을 형성하는 단계와, 상기 유약층 상부에 잉크젯프린팅을 이용하여 잉크를 토출하여 문양을 인쇄하는 단계 및 상기 잉크젯프린팅에 의해 문양이 인쇄된 결과물을 소성하는 단계를 포함하며, 상기 유약 조성물은 석회석 분말 10∼25중량부, 장석 분말 5∼15중량부, 알루미나 분말 10∼20중량부, 유리 프릿 20∼40중량부, 산화아연(ZnO) 분말 0.1∼7중량부, 카올린 분말 10∼28중량부, 지르콘 분말 0.1∼8중량부 및 규석 분말 0.1∼10중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯프린팅 도자타일의 제조방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for producing a glaze comprising the steps of: forming an embossed layer on an upper part of a molded ceramic substrate; forming a glaze layer on the upper surface of the embossed layer by drying and drying the glaze composition; Wherein the glaze composition comprises 10 to 25 parts by weight of limestone powder, 5 to 15 parts by weight of feldspar powder, 5 to 15 parts by weight of alumina powder 10 to 20 parts by weight of glass frit, 20 to 40 parts by weight of glass frit, 0.1 to 7 parts by weight of zinc oxide (ZnO) powder, 10 to 28 parts by weight of kaolin powder, 0.1 to 8 parts by weight of zircon powder and 0.1 to 10 parts by weight of zirconium powder The present invention also provides a method of manufacturing an inkjet printing ceramic tile.
상기 유약 조성물은 인산소다(sodium phosphate) 0.001∼1중량부를 더 포함할 수 있다. The glaze composition may further include 0.001 to 1 part by weight of sodium phosphate.
상기 유약 조성물은 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethyl cellulose) 0.001∼1중량부를 더 포함할 수 있다.The glaze composition may further contain 0.001 to 1 part by weight of carboxymethyl cellulose.
상기 유약 조성물은 규산소다(sodium silicate) 0.001∼0.3중량부를 더 포함할 수 있다.The glaze composition may further include 0.001 to 0.3 parts by weight of sodium silicate.
상기 유약 조성물은 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol) 0.001∼0.3중량부를 더 포함할 수 있다.The glaze composition may further include 0.001 to 0.3 parts by weight of polyethylene glycol.
상기 유약 조성물은 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol) 0.001∼0.3중량부를 더 포함할 수 있다.The glaze composition may further contain 0.001 to 0.3 parts by weight of polyvinyl alcohol.
상기 카올린 분말의 입도(D50)는 1∼10㎛ 범위인 것이 바람직하다.The particle size (D 50 ) of the kaolin powder is preferably in the range of 1 to 10 μm.
본 발명에 의하면, 잉크젯프린팅 잉크 도포 후 소성을 진행하여도 유약층은 비정질 상태를 유지하고 도자타일 표면에서 결정상이 형성되지 않으며, 블루, 핑크, 옐로, 블랙 색상의 잉크에 대하여 컬러의 변색이 발생하지 않고 안정적으로 컬러가 발색될 수 있다.According to the present invention, even if firing is performed after the application of the inkjet printing ink, the glaze layer maintains the amorphous state and no crystal phase is formed on the surface of the ceramic tile, and color discoloration occurs in the inks of blue, pink, yellow and black The color can be stably produced.
또한, 유약층의 친수성 증가 및 해교기능으로 인하여 균일성이 개선된다. Also, uniformity is improved due to increased hydrophilicity of the glaze layer and peptizing function.
또한, 유약층의 잉크 흡수성이 개선되고, 이에 따라 고인쇄적성 확보가 가능하다. In addition, the ink absorbency of the glaze layer is improved, so that the high-printability can be ensured.
도 1a 및 도 1b는 카올린(Kaolin)의 미세구조를 보여주는 주사전자현미경(scanning electron microscope; SEM) 사진이다.
도 2는 소성 후에 잉크의 드랍사이즈(Drop size)(2차 유약층 표면에 드랍(drop)된 잉크가 소성 후에 나타내는 지름 크기)의 일 예를 보여주는 도면이다. 1A and 1B are scanning electron microscope (SEM) photographs showing the microstructure of kaolin.
2 is a diagram showing an example of the drop size of the ink after firing (the diameter of the ink dropped on the surface of the secondary glaze layer after firing).
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it should be understood that the following embodiments are provided so that those skilled in the art will be able to fully understand the present invention, and that various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. It is not.
타일은 소지 및 특성에 따라 자기질 타일, 석기질 타일 및 도기질 타일로 구분될 수 있다. 일반적으로 자기질 타일은 투명성이 있으며, 단단하고 치밀하여 두드리면 금속성의 맑은 소리를 내는 특징이 있고, 석기질 타일은 자기와 같은 투명성은 없으나, 소결되어 흡수성은 적다는 특징이 있으며, 도기질 타일은 다공질로서 흡수성이 많고, 두드리면 탁음을 내는 특징이 있다. 일반적으로 자기질 타일은 1000℃ 이상의 온도에서 소성되고, 3% 이하의 흡수율을 나타낸다. 일반적으로 석기질 타일은 1200℃ 전후의 온도에서 소성되고, 5% 이하의 흡수율을 나타낸다. 일반적으로 도기질 타일은 1000℃ 이상의 온도에서 소성되고, 18% 이하의 흡수율을 나타낸다.The tiles can be classified into porcelain tiles, stone tile tiles, and ceramic tile tiles depending on their properties and characteristics. Generally, the magnetic tile has transparency, and it has a characteristic that it produces a clear metallic sound when it is knocked hard and densely. The stone tile has the characteristic that it is not transparent like magnetism but is sintered to have low water absorption. It has a lot of absorbency and has a characteristic that it makes a whine when it taps. Generally, a magnetic tile is fired at a temperature of 1000 ° C or higher, and exhibits a water absorption of 3% or less. In general, the substrate tiles are fired at a temperature of around 1200 ° C and exhibit a water uptake of less than 5%. Generally, porcelain tiles are fired at a temperature of 1000 ° C or higher and exhibit a water uptake of 18% or less.
본 발명은 잉크젯프린팅 인쇄적성이 우수한 도자타일용 유약 조성물 및 이를 이용한 잉크젯프린팅 도자타일의 제조방법을 제시한다. 이하에서, '도자타일'이라 함은 도기질 타일과 자기질 타일을 포함하는 의미로 사용하고, '잉크젯프린팅 도자타일'이라 함은 '잉크젯프린팅으로 문양이 인쇄되는 도자타일'을 의미하는 것으로 사용한다. The present invention provides a glaze composition for a ceramic tile having excellent ink-jet printing printing suitability and a method for producing an ink-jet printing ceramic tile using the same. Hereinafter, the term 'ceramic tile' is used to mean ceramic tile and porcelain tile, and 'inkjet printing ceramic tile' means 'ceramic tile in which a pattern is printed by ink-jet printing' .
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도자타일용 유약 조성물은, 도자소지, 상기 도자소지 상부에 구비된 엔고베층, 상기 엔고베층 상부에 구비된 유약층, 상기 유약층 상부에 잉크젯프린팅으로 인쇄된 잉크층을 포함하는 도자타일의 유약층을 제조하기 위한 유약 조성물로서, 석회석 분말 10∼25중량부, 장석 분말 5∼15중량부, 알루미나 분말 10∼20중량부, 유리 프릿 20∼40중량부, 산화아연(ZnO) 분말 0.1∼7중량부, 카올린 분말 10∼28중량부, 지르콘 분말 0.1∼8중량부 및 규석 분말 0.1∼10중량부를 포함한다. The glaze composition for a ceramic tile according to a preferred embodiment of the present invention comprises a ceramic substrate, an embossed layer provided on the ceramic substrate, a glaze layer provided on the upper surface of the glaze layer, an ink layer printed on the glaze layer by inkjet printing Wherein 10 to 25 parts by weight of limestone powder, 5 to 15 parts by weight of feldspar powder, 10 to 20 parts by weight of alumina powder, 20 to 40 parts by weight of glass frit, (ZnO) powder, 10 to 28 parts by weight of kaolin powder, 0.1 to 8 parts by weight of zircon powder and 0.1 to 10 parts by weight of zirconium powder.
상기 도자타일용 유약 조성물은 인산소다(sodium phosphate) 0.001∼1중량부를 더 포함할 수 있다. The glaze composition for a ceramic tile may further include 0.001 to 1 part by weight of sodium phosphate.
상기 도자타일용 유약 조성물은 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethyl cellulose) 0.001∼1중량부를 더 포함할 수 있다.The glaze composition for a ceramic tile may further comprise 0.001 to 1 part by weight of carboxymethyl cellulose.
상기 도자타일용 유약 조성물은 규산소다(sodium silicate) 0.001∼0.3중량부를 더 포함할 수 있다.The glaze composition for a ceramic tile may further include 0.001 to 0.3 parts by weight of sodium silicate.
상기 도자타일용 유약 조성물은 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol) 0.001∼0.3중량부를 더 포함할 수 있다.The glaze composition for a ceramic tile may further include 0.001 to 0.3 parts by weight of polyethylene glycol.
상기 도자타일용 유약 조성물은 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol) 0.001∼0.3중량부를 더 포함할 수 있다.The glaze composition for a ceramic tile may further include 0.001 to 0.3 parts by weight of polyvinyl alcohol.
상기 카올린 분말의 입도(D50)는 1∼10㎛ 범위인 것이 바람직하다.The particle size (D 50 ) of the kaolin powder is preferably in the range of 1 to 10 μm.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잉크젯프린팅 도자타일의 제조방법은, 성형된 도자소지 상부에 엔고베층을 형성하는 단계와, 상기 엔고베층 상부에 유약 조성물을 시유하고 건조하여 유약층을 형성하는 단계와, 상기 유약층 상부에 잉크젯프린팅을 이용하여 잉크를 토출하여 문양을 인쇄하는 단계 및 상기 잉크젯프린팅에 의해 문양이 인쇄된 결과물을 소성하는 단계를 포함하며, 상기 유약 조성물은 석회석 분말 10∼25중량부, 장석 분말 5∼15중량부, 알루미나 분말 10∼20중량부, 유리 프릿 20∼40중량부, 산화아연(ZnO) 분말 0.1∼7중량부, 카올린 분말 10∼28중량부, 지르콘 분말 0.1∼8중량부 및 규석 분말 0.1∼10중량부를 포함한다.A method of manufacturing an inkjet printing ceramic tile according to a preferred embodiment of the present invention includes the steps of forming an enamel layer on an upper portion of a molded ceramic substrate, forming a glaze layer on the upper surface of the embossed layer by using a glaze composition, , Printing the pattern by ejecting ink onto the glaze layer using inkjet printing, and firing the resultant printed with the pattern by the inkjet printing, wherein the glaze composition comprises 10-25 parts by weight of limestone powder 5 to 15 parts by weight of feldspar powder, 10 to 20 parts by weight of alumina powder, 20 to 40 parts by weight of glass frit, 0.1 to 7 parts by weight of zinc oxide (ZnO) powder, 10 to 28 parts by weight of kaolin powder, And 0.1 to 10 parts by weight of a silica powder.
상기 유약 조성물은 인산소다(sodium phosphate) 0.001∼1중량부를 더 포함할 수 있다. The glaze composition may further include 0.001 to 1 part by weight of sodium phosphate.
상기 유약 조성물은 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethyl cellulose) 0.001∼1중량부를 더 포함할 수 있다.The glaze composition may further contain 0.001 to 1 part by weight of carboxymethyl cellulose.
상기 유약 조성물은 규산소다(sodium silicate) 0.001∼0.3중량부를 더 포함할 수 있다.The glaze composition may further include 0.001 to 0.3 parts by weight of sodium silicate.
상기 유약 조성물은 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol) 0.001∼0.3중량부를 더 포함할 수 있다.The glaze composition may further include 0.001 to 0.3 parts by weight of polyethylene glycol.
상기 유약 조성물은 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol) 0.001∼0.3중량부를 더 포함할 수 있다.The glaze composition may further contain 0.001 to 0.3 parts by weight of polyvinyl alcohol.
상기 카올린 분말의 입도(D50)는 1∼10㎛ 범위인 것이 바람직하다.The particle size (D 50 ) of the kaolin powder is preferably in the range of 1 to 10 μm.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잉크젯프린팅 도자타일의 제조방법을 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing an inkjet printing ceramic tile according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
도자타일은 점토 등의 원료로 구성된 도자소지(body) 표면에 유리질 성분의 유약(glaze)이 융착된 형태로 구성된다. 이러한 도자타일은 일반적으로 건축물 내장용 등으로 사용되며, 벽타일(Wall Tile)과 바닥타일(Floor Tile)로 구분될 수 있다. Porcelain tiles are composed of a glass body composed of a raw material such as clay and fused with glaze. Such ceramic tiles are generally used for building interior decoration, and can be classified into a wall tile and a floor tile.
도자타일은 흙을 소재로 하는 친환경 건축재이며, 1000℃ 이상의 고온 소성으로 우수한 강도 및 내구성을 갖추고 있다. Ceramic tile is an eco-friendly building material made of earth. It has excellent strength and durability due to high temperature firing above 1000 ℃.
이러한 도자타일은 유약 조성물의 시유에 의해 유약층들이 표면에 형성됨으로써 오염 방지를 통한 청결함을 유지시킬 뿐만 아니라 컬러 특성 부여를 통한 심미성 강화, 외부 충격으로부터 보호, 항균 등의 다양한 기능을 부가할 수 있다. 이에 따라 도자타일은 화장실뿐만 아니라 부엌, 마루 등 주거환경의 내장재로서 널리 사용되고 있다. Such a ceramic tile not only maintains the cleanliness through prevention of pollution by forming the glaze layers on the surface by the use of the glaze composition, but also various functions such as strengthening of aesthetic property, protection from external impact, have. Accordingly, ceramic tiles are widely used as interior materials for living environments such as kitchens and floors as well as toilets.
도 1은 도자타일의 구성도이다. 1 is a configuration diagram of a ceramic tile.
도 1을 참조하면, 도자타일은 점토질의 도자소지(10) 위에 제1 유약 조성물을 시유하여 1차 유약층(20)을 형성하고 제1 유약층(20) 상부에 제2 유약 조성물을 시유하여 2차 유약층(30)을 형성하여 고온 소성을 거쳐서 제작된다. Referring to FIG. 1, a ceramic tile is produced by applying a first glaze composition onto a clayey ceramic substrate 10 to form a first glaze layer 20 and suturing a second glaze composition on top of the first glaze layer 20 And the second glaze layer 30 is formed and subjected to high-temperature firing.
1차 유약층(20)은 엔고베(Engobe)층이라고 불리며, 도자소지(10)의 컬러를 감추고 도자소지(10)와 2차 유약층(30)의 열팽창을 제어할 수 있는 중간층 역할을 한다. The primary glaze layer 20 is referred to as the Engobe layer and serves as an intermediate layer capable of concealing the color of the ceramic substrate 10 and controlling the thermal expansion of the ceramic substrate 10 and the secondary glaze layer 30 .
2차 유약층(30)은 도자타일의 표면 강화(보호) 및 장식(Decoration) 기능을 갖고 있다. The second glaze layer 30 has the function of strengthening (protecting) and decorating the surface of the ceramic tile.
상술한 구조의 도자타일를 제조하기 위하여 먼저, 도자소지 원료를 용매에 첨가하고 혼합하여 도자소지 조성물을 형성한다. 상기 도자소지는 도자타일의 기본 뼈대를 이루는 것이다. 예컨대, 상기 도자소지 원료로는 점토 15∼35중량%, 백토 5∼20중량%, 도석 10∼50중량%, 장석 25∼50중량% 및 도장석 5∼25중량%를 포함할 수 있다. 상기 도자소지 원료는 소지용 과립분말일 수도 있다. 상기 용매로는 증류수, 에탄올, 메탄올 등을 사용할 수 있다. 상기 혼합은 볼밀(ball mill), 유성밀(planetary mill), 어트리션밀(attrition mill) 등과 같은 다양한 방법을 사용할 수 있다. In order to prepare the ceramic tile having the above-described structure, the ceramic raw material is first added to the solvent and mixed to form the ceramic composition. The porcelain is the basic framework of the ceramic tile. For example, the ceramic raw material may include 15 to 35% by weight of clay, 5 to 20% by weight of clay, 10 to 50% by weight of stones, 25 to 50% by weight of feldspar, and 5 to 25% by weight of coated stones. The raw material for pottery may be granular powder for poultry. As the solvent, distilled water, ethanol, methanol or the like may be used. The mixing may be performed by various methods such as ball mill, planetary mill, attrition mill, and the like.
이하, 볼밀법에 의한 혼합 공정을 구체적으로 설명한다. 상기 도자소지 원료를 볼밀링기(ball milling machine)에 장입하여 혼합한다. 볼 밀링기를 이용하여 일정 속도로 회전시켜 상기 도자소지 원료를 균일하게 혼합하면서 분쇄한다. 볼 밀에 사용되는 볼은 알루미나, 지르코니아와 같은 세라믹으로 이루어진 볼을 사용할 수 있으며, 볼은 모두 같은 크기의 것일 수도 있고 2가지 이상의 크기를 갖는 볼을 함께 사용할 수도 있다. 볼의 크기, 밀링 시간, 볼 밀링기의 분당 회전속도 등을 조절하여 목표하는 입자의 크기로 분쇄하면서 혼합한다. 예를 들면, 입자의 크기를 고려하여 볼의 크기는 1㎜∼50㎜ 정도의 범위로 설정하고, 볼 밀링기의 회전속도는 100∼500rpm 정도의 범위로 설정할 수 있다. 볼 밀은 목표하는 입자의 크기 등을 고려하여 1∼48시간 동안 실시하는 것이 바람직하다. Hereinafter, the mixing process by the ball mill method will be described in detail. The above raw materials for ceramics are charged into a ball milling machine and mixed. Followed by rotating at a constant speed using a ball miller to pulverize the pottery raw materials while mixing them uniformly. The ball used for the ball mill may be a ball made of a ceramic such as alumina or zirconia, and the balls may be all the same size or may be used together with balls having two or more sizes. The size of the balls, the milling time, and the rotation speed per minute of the ball miller are controlled so as to be mixed with the desired particle size while pulverizing. For example, the size of the balls may be set in a range of about 1 mm to 50 mm in consideration of the size of the particles, and the rotational speed of the ball miller may be set in a range of about 100 to 500 rpm. The ball mill is preferably carried out for 1 to 48 hours in consideration of the target particle size and the like.
상기 도자소지 조성물은 슬러리(slurry) 형태를 이루며, 상기 도자소지 조성물에서 상기 도자소지 원료가 용매에 분산되어 고형분을 이루고 있다. 상기 용매는 상기 도자소지 조성물에 상기 고형분 100중량부에 대하여 30∼80중량부 함유되게 하는 것이 바람직하다. The present invention provides a method for preparing a ceramic composition, comprising the steps of: (a) preparing a ceramic slurry; It is preferable that the solvent is contained in the ceramic composition in an amount of 30 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content.
상술한 방법에 의해 얻어진 도자소지 조성물은 성형하고 건조한다. The ceramic composition obtained by the above-mentioned method is molded and dried.
더욱 구체적으로 설명하면, 도자소지 조성물을 원하는 형태로 성형하고, 건조 공정을 실시한다. 상기 성형은 도자소지 조성물을 일반적으로 알려져 있는 주입성형(slip casting), 가압 성형 등의 다양한 방법을 이용할 수 있다. 또한, 성형 단계 전에 도자소지 조성물에 대하여 탈철하는 단계, 분급하여 여과하는 단계 등을 추가로 수행할 수도 있다. 상기 건조 공정은 상온∼150℃의 온도에서 10분∼48시간 동안 수행하는 것이 바람직하다. 상기 건조 공정에 의해 용매 성분은 대부분 제거되게 된다. More specifically, the ceramic composition is molded into a desired shape and dried. The above-mentioned molding can be carried out by various methods such as slip casting, pressure molding and the like, which are generally known for the ceramic composition. Further, the step of de-ironing, classification and filtration may be further performed on the ceramic composition before the molding step. The drying process is preferably performed at a temperature ranging from room temperature to 150 ° C for 10 minutes to 48 hours. Most of the solvent component is removed by the drying process.
도자타일로서 벽타일을 제조하는 경우에는 성형된 결과물을 1000∼1250℃ 정도의 온도에서 1차 소성할 수도 있다. 도자타일로서 바닥타일을 제조하는 경우에는 1차 소성 공정이 요구되지 않는다. In the case of producing the wall tile as the ceramic tile, the molded product may be firstly fired at a temperature of about 1000 to 1250 ° C. When a floor tile is produced as a ceramic tile, a first firing process is not required.
이하에서, 1차 소성 공정에 대하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the first firing step will be described in detail.
성형된 결과물을 전기로와 같은 퍼니스(furnace)에 장입하고 1차 소성 공정을 수행한다. 상기 1차 소성 공정은 1000∼1250℃ 정도의 온도에서 1∼48시간 정도 수행하는 것이 바람직하다. 1차 소성하는 동안에 퍼니스 내부의 압력은 일정하게 유지하는 것이 바람직하다. The molded product is charged into a furnace such as an electric furnace, and a primary firing process is performed. The first firing step is preferably performed at a temperature of about 1000 to about 1,250 DEG C for about 1 to about 48 hours. It is desirable to keep the pressure inside the furnace constant during the first firing.
상기 1차 소성은 1000∼1250℃ 정도의 온도에서 이루어지는 것이 바람직하다. 소성온도가 1000℃ 미만인 경우에는 불완전한 소성으로 인해 도자타일의 열적 또는 기계적 특성이 좋지 않을 수 있고, 1250℃를 초과하는 경우에는 에너지의 소모가 많아 비경제적이다. The first firing is preferably performed at a temperature of about 1000 to 1250 ° C. When the firing temperature is less than 1000 캜, the thermal or mechanical characteristics of the ceramic tile may be poor due to incomplete firing, and when the firing temperature is higher than 1250 캜, the energy consumption is large, which is uneconomical.
상기 소성온도까지는 1∼50℃/min의 승온속도로 상승시키는 것이 바람직한데, 승온 속도가 너무 느린 경우에는 시간이 오래 걸려 생산성이 떨어지고 승온 속도가 너무 빠른 경우에는 급격한 온도 상승에 의해 열적 스트레스가 가해질 수 있으므로 상기 범위의 승온 속도로 온도를 올리는 것이 바람직하다. The firing temperature is preferably raised at a heating rate of 1 to 50 ° C / min. If the heating rate is too slow, the time is long and productivity is deteriorated. If the heating rate is too high, thermal stress is applied due to a rapid temperature rise It is preferable to raise the temperature at the temperature raising rate in the above range.
또한, 상기 1차 소성은 소성온도에서 1∼48시간 동안 유지하는 것이 바람직하다. 소성 시간이 너무 긴 경우에는 에너지의 소모가 많으므로 비경제적일 뿐만 아니라 더 이상의 소성 효과를 기대하기 어려우며, 소성 시간이 작은 경우에는 불완전한 소성으로 인해 도자타일의 물성이 좋지 않을 수 있다. The first firing is preferably carried out at a firing temperature for 1 to 48 hours. If the firing time is too long, the energy consumption is high, so it is not only economical but also it is difficult to expect a further firing effect. When the firing time is short, the physical properties of the ceramic tile may be poor due to incomplete firing.
또한, 상기 1차 소성은 산화 분위기(예컨대, 산소(O2) 또는 공기(air) 분위기)에서 실시하는 것이 바람직하다. It is preferable that the primary firing is performed in an oxidizing atmosphere (for example, oxygen (O 2 ) or air atmosphere).
1차 소성 공정을 수행한 후, 퍼니스 온도를 하강시켜 1차 소성된 결과물을 언로딩한다. 상기 퍼니스 냉각은 퍼니스 전원을 차단하여 자연적인 상태로 냉각되게 하거나, 임의적으로 온도 하강률(예컨대, 10℃/min)을 설정하여 냉각되게 할 수도 있다. 퍼니스 온도를 하강시키는 동안에도 퍼니스 내부의 압력은 일정하게 유지하는 것이 바람직하다. After the first firing process is performed, the furnace temperature is lowered to unload the first fired product. The furnace cooling may be effected by shutting down the furnace power source to cool it in a natural state, or optionally by setting a temperature decreasing rate (for example, 10 DEG C / min). It is preferable to keep the pressure inside the furnace constant even while the furnace temperature is lowered.
성형된 도자소지 표면에 엔고베(Engobe)층(1차 유약층)을 형성한다. 도자소지 표면에 엔고베(Engobe)층을 형성시키기 위해 엔고베 조성물(1차 유약 조성물)을 제조하고, 상기 엔고베 조성물을 도자소지 표면에 도포하고 건조한다. 상기 엔고베 조성물은 점토 등의 고형분과 용매를 포함하는 슬러리 상태이며, 상기 용매는 상기 엔고베 조성물에 상기 고형분 100중량부에 대하여 30∼80중량부 함유되게 하는 것이 바람직하다. 예컨대, 상기 고형분은 유리 프릿(glass frit) 45∼75중량%, 장석 분말 2∼15중량%, 규석 분말 10∼30중량%, 카올린 분말 10∼25중량% 및 지르콘 분말 0.1∼10중량%를 포함할 수 있다. 상기 엔고베 조성물은 비중이 1.4∼1.8 정도인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1.5∼1.7 정도이다. 상기 엔코베층은 50∼300㎛ 정도의 두께로 형성하는 것이 바람직하다. An Engobe layer (primary glaze layer) is formed on the surface of the formed ceramic substrate. An Engobe composition (primary glaze composition) is prepared to form an Engobe layer on the surface of the ceramic substrate, the above Enzo frame composition is coated on the ceramic substrate and dried. It is preferable that the above-mentioned ENVOVA composition is in a slurry state including solids such as clay and a solvent, and the solvent is contained in the above ENVOVA composition in an amount of 30 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content. For example, the solid content includes 45 to 75 wt% of glass frit, 2 to 15 wt% of feldspar powder, 10 to 30 wt% of zircon powder, 10 to 25 wt% of kaolin powder, and 0.1 to 10 wt% of zircon powder can do. It is preferable that the graft composition has a specific gravity of about 1.4 to 1.8, more preferably about 1.5 to 1.7. The encobe layer is preferably formed to a thickness of about 50 to 300 탆.
상기 엔고베층 상부에 유약층(2차 유약층)을 형성하기 위하여 엔고베층 상부에 유약 조성물(2차 유약 조성물)을 시유하고 건조한다. 상기 유약 조성물(2차 유약 조성물)은 고형분과 용매를 포함하는 슬러리 상태이며, 상기 용매는 상기 유약 조성물에 상기 고형분 100중량부에 대하여 30∼80중량부 함유되게 하는 것이 바람직하다. In order to form a glaze layer (secondary glaze layer) on the upper surface of the embossed layer, a glaze composition (secondary glaze composition) is applied to the upper surface of the embossed layer and dried. The glaze composition (secondary glaze composition) is in a slurry state including a solid content and a solvent, and the solvent is preferably contained in the glaze composition in an amount of 30 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content.
도자타일 제작 공정에서 잉크젯프린팅이 사용될 수 있는데, 유약의 원료로 사용되는 나노세라믹잉크는 그 사용 적합성이 매우 중요한 물성이다. Inkjet printing can be used in the ceramic tile making process. The nano-ceramic ink used as a raw material of glaze is very important property for its use.
잉크젯프린팅은 디지털 4원색(CMYK; Cyan, Magenta, Yellow, blacK)을 통하여 모든 색을 구현할 수 있다. 잉크젯프린팅은 기존의 다른 공정들과 비교했을 때 공정시간이 매우 짧게 이루어지며, 잉크젯프린팅을 통해 디지털 이미지를 빠르고 정확하게 프린팅 후 후술하는 바와 같이 1000℃ 이상의 고온에서 소성됨으로써 지워지거나 변색, 탈색이 없고, 소재가 긁히지 않아 반영구적인 수명을 갖게 된다. Inkjet printing can realize all colors through digital four primary colors (CMYK; Cyan, Magenta, Yellow, blacK). Ink-jet printing is very short in comparison with other processes, and can be quickly and accurately printed by ink-jet printing and then fired at a high temperature of 1000 ° C or higher as described later. Thereby, there is no discoloration or discoloration, Since the material is not scratched, it has a semi-permanent life.
일반적으로 도자타일의 2차 유약층은 프릿트(frit), 카올린, 석회석, 장석 등으로 구성되며, 이때 카올린(Kaolin)은 고화도 특성이 필요한 바닥타일에서 배합량이 증가한다. 예컨대, 도자소지의 원료로서 카올린의 함량은 벽타일 기준으로 5∼10 중량%이고, 바닥타일 기준으로는 15∼25 중량% 이다.Generally, the second glaze layer of ceramic tile is composed of frit, kaolin, limestone, feldspar, etc. Kaolin increases the blending amount in floor tiles requiring solidification characteristics. For example, the content of kaolin as a raw material of the ceramic material is 5 to 10 wt% based on the wall tile and 15 to 25 wt% on the basis of the floor tile.
잉크젯프린팅의 해상도(선명도)는 기판(substrate)의 표면 특성에 큰 영향을 받으며, 고해상도를 확보하기 위해서는 잉크가 퍼지지 않고 빠르게 흡수될 수 있도록 친수성과 기공율이 확보될 필요가 있다. The resolution (sharpness) of the inkjet printing is greatly influenced by the surface characteristics of the substrate. In order to secure a high resolution, the hydrophilicity and the porosity must be ensured so that the ink can be quickly absorbed without spreading.
이러한 점을 고려하여 상기 유약 조성물(2차 유약 조성물)은 고형분 성분으로 석회석 분말 10∼25중량부, 장석 분말 5∼15중량부, 알루미나 분말 10∼20중량부, 유리 프릿 20∼40중량부, 산화아연(ZnO) 분말 0.1∼7중량부, 카올린 분말 10∼28중량부, 지르콘 분말 0.1∼8중량부 및 규석 분말 0.1∼10중량부를 포함한다. In consideration of this point, the glaze composition (secondary glaze composition) preferably contains 10 to 25 parts by weight of limestone powder, 5 to 15 parts by weight of feldspar powder, 10 to 20 parts by weight of alumina powder, 20 to 40 parts by weight of glass frit, 0.1 to 7 parts by weight of zinc oxide (ZnO) powder, 10 to 28 parts by weight of kaolin powder, 0.1 to 8 parts by weight of zircon powder and 0.1 to 10 parts by weight of zirconium powder.
상기 유약 조성물은 인산소다(sodium phosphate) 0.001∼1중량부를 더 포함할 수 있다. The glaze composition may further include 0.001 to 1 part by weight of sodium phosphate.
상기 유약 조성물은 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethyl cellulose) 0.001∼1중량부를 더 포함할 수 있다.The glaze composition may further contain 0.001 to 1 part by weight of carboxymethyl cellulose.
상기 유약 조성물은 규산소다(sodium silicate) 0.001∼0.3중량부를 더 포함할 수 있다.The glaze composition may further include 0.001 to 0.3 parts by weight of sodium silicate.
상기 유약 조성물은 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol) 0.001∼0.3중량부를 더 포함할 수 있다.The glaze composition may further include 0.001 to 0.3 parts by weight of polyethylene glycol.
상기 유약 조성물은 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol) 0.001∼0.3중량부를 더 포함할 수 있다.The glaze composition may further contain 0.001 to 0.3 parts by weight of polyvinyl alcohol.
도 1a 및 도 1b는 카올린(Kaolin)의 미세구조를 보여주는 주사전자현미경(scanning electron microscope; SEM) 사진이다. 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 카올린(Kaolin)은 수∼수십 ㎛의 입도를 보이지만, 판상의 형태로 두께는 수∼수십 ㎚로 매우 작다. 따라서, 카올린은 유약층 내 미세기공 분포에 큰 영향을 끼친다. 이러한 점을 고려하여 카올린 분말의 입도(D50)는 1∼10㎛ 범위인 것이 바람직하다.1A and 1B are scanning electron microscope (SEM) photographs showing the microstructure of kaolin. 1A and 1B, kaolin has a particle size of several to several tens of micrometers, but is very small in thickness of several to several tens of nanometers in the form of a plate. Therefore, kaolin has a great influence on the micropore distribution in the glaze layer. In consideration of this point, the particle size (D 50 ) of the kaolin powder is preferably in the range of 1 to 10 μm.
유약은 미세기공이 존재하는 도자기 기물 표면에 유리질 막을 형성하여 강도 증진 및 흡수율 감소를 유도하고, 고유의 발색과 질감을 발현한다. 시유하는 방법은 다양한 방식으로 이루어질 수 있는데, 예컨대 엔고베층이 형성된 도자소지를 유약 조성물(2차 유약 조성물)에 담그거나, 유약 조성물을 붓과 같은 도구로 도자소지의 표면(또는 엔고베층 상부)에 바르거나, 유약을 스프레이 장치로 도자소지의 표면(또는 엔고베층 상부)에 뿌리는 방식 등을 이용할 수 있다. 상기 유약층(2차 유약층)은 70∼500㎛ 정도의 두께로 형성하는 것이 바람직하다. The glaze forms a vitreous membrane on the surface of the porcelain where micropores exist, inducing the strength enhancement and the absorption rate reduction, and exhibiting the inherent color and texture. The glaze composition may be immersed in the glaze composition (secondary glaze composition), or the glaze composition may be applied to the surface of the ceramic substrate (or the upper surface of the embossed layer) with a tool such as a brush Or spraying the glaze onto the surface of the ceramic substrate (or the upper surface of the embossed layer) with a spray device. The glaze layer (secondary glaze layer) is preferably formed to a thickness of about 70 to 500 mu m.
유약층(2차 유약층)이 형성된 도자타일에 잉크젯프린팅을 이용하여 원하는 문양을 인쇄한다. A desired pattern is printed on the ceramic tile on which the glaze layer (secondary glaze layer) is formed by using inkjet printing.
잉크젯프린팅에 사용되는 잉크는 특별히 제한되는 것은 아니고, 일반적으로 사용되는 것을 사용할 수 있으며, 예컨대 상기 잉크는 세라믹 무기안료, 고분자전해질, 표면장력 개질제(Surface tension modifier), 용매 등을 포함할 수 있다. The ink used for inkjet printing is not particularly limited and may be a commonly used ink. For example, the ink may include a ceramic inorganic pigment, a polymer electrolyte, a surface tension modifier, a solvent, and the like.
잉크젯프린팅용 안료는 소성 공정에 따른 고온에서의 열안정성이나 내화학성이 매우 중요한 요소이다. 이를 고려하여 1000℃ 이상의 고온에서 안정한 발색을 나타내는 스피넬 구조의 무기안료를 사용하는 것이 바람직하다. 스피넬 구조를 갖는 무기안료는 넓은 영역의 색을 구현해 낼 뿐만 아니라, 열적, 화학적으로도 안정한 특징을 가지고 있으며, 화학식은 AB2O4 이다. The pigment for ink-jet printing is a very important factor for the thermal stability and chemical resistance at high temperature according to the firing process. It is preferable to use an inorganic pigment having a spinel structure which exhibits stable color development at a high temperature of 1000 캜 or higher. Inorganic pigments having a spinel structure not only realize a wide range of colors but also have thermal and chemical stability, and the formula is AB 2 O 4 .
잉크젯프린팅 공정 시 잉크 내 입자의 침전에 의한 노즐 막힘 현상을 방지하기 위해 점도는 2 ∼ 20 mPa·s로 유지되는 것이 바람직하다. In order to prevent nozzle clogging due to sedimentation of particles in the ink during the inkjet printing process, the viscosity is preferably maintained at 2 to 20 mPa · s.
잉크의 점도와 함께 표면장력도 액적의 토출 특성을 결정하는 주요한 물성 중의 하나이다. 프린팅 시 안정한 액적 토출을 유지하기 위해서는 적절한 값을 유지하여야 한다. 안정한 액적 토출을 위해 잉크젯프린팅에서 요구되는 표면장력의 적정 범위로써 20 ∼ 45 mN·m-1 정도인 것이 바람직하다. The surface tension along with the viscosity of the ink is one of the main properties determining the discharge characteristics of the droplet. Proper values should be maintained to maintain stable droplet ejection during printing. It is preferable that the surface tension is in a suitable range of 20 to 45 mNm < -1 > for stable droplet ejection.
잉크젯프린팅에 의해 문양이 인쇄된 도자타일을 전기로와 같은 퍼니스(furnace)에 장입하고 소성 공정을 수행한다. Ceramic tiles on which patterns are printed by inkjet printing are charged into a furnace such as an electric furnace, and a firing process is performed.
이하에서, 소성 공정에 대하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the firing step will be described in detail.
잉크젯프린팅에 의해 문양이 인쇄된 결과물(도자타일)을 전기로와 같은 퍼니스(furnace)에 장입하고 소성 공정을 수행한다. 상기 소성 공정은 1000∼1200℃ 정도의 온도에서 소정 시간(예컨대, 2∼10분 정도) 수행하는 것이 바람직하다. 소성하는 동안에 퍼니스 내부의 압력은 일정하게 유지하는 것이 바람직하다. The resulting product (ceramic tile) printed with a pattern by inkjet printing is charged into a furnace such as an electric furnace, and a firing process is performed. The firing process is preferably performed at a temperature of about 1000 to 1200 DEG C for a predetermined time (e.g., about 2 to 10 minutes). It is desirable to keep the pressure inside the furnace constant during firing.
상기 소성은 1000∼1200℃ 정도의 온도에서 이루어지는 것이 바람직하다. 소성온도가 1000℃ 미만인 경우에는 유약이 불완전하게 용융되어 도자타일의 표면이 매끄럽지 못하거나 광택(윤기) 특성이 좋지 않을 수 있고, 1200℃를 초과하는 경우에는 에너지의 소모가 많아 비경제적이다. The firing is preferably performed at a temperature of about 1000 to 1200 DEG C. [ When the firing temperature is less than 1000 ° C, the glaze is incompletely melted and the surface of the ceramic tile may not be smooth or glossy (glossy) characteristics may be poor. When the firing temperature is higher than 1200 ° C, energy consumption is large and is uneconomical.
상기 소성온도까지는 1∼50℃/min의 승온속도로 상승시키는 것이 바람직한데, 승온 속도가 너무 느린 경우에는 시간이 오래 걸려 생산성이 떨어지고 승온 속도가 너무 빠른 경우에는 급격한 온도 상승에 의해 열적 스트레스가 가해질 수 있고 급격한 온도 상승으로 인해 도자타일 유면이 매끄럽지 못할 수 있다. The firing temperature is preferably raised at a heating rate of 1 to 50 ° C / min. If the heating rate is too slow, the time is long and productivity is deteriorated. If the heating rate is too high, thermal stress is applied due to a rapid temperature rise And the surface temperature of the ceramic tile may not be smooth due to rapid temperature rise.
또한, 상기 소성은 소성온도에서 1∼48시간 동안 유지하는 것이 바람직하다. 소성 시간이 너무 긴 경우에는 에너지의 소모가 많으므로 비경제적일 뿐만 아니라 더 이상의 소성 효과를 기대하기 어려우며, 소성 시간이 작은 경우에는 불완전한 소성으로 인해 도자타일의 물성이 좋지 않을 수 있다. The firing is preferably carried out at a firing temperature for 1 to 48 hours. If the firing time is too long, the energy consumption is high, so it is not only economical but also it is difficult to expect a further firing effect. When the firing time is short, the physical properties of the ceramic tile may be poor due to incomplete firing.
또한, 상기 소성은 산화 분위기(예컨대, 산소(O2) 또는 공기(air) 분위기)에서 실시하는 것이 바람직하다. The firing is preferably performed in an oxidizing atmosphere (for example, oxygen (O 2 ) or air atmosphere).
소성 공정을 수행한 후, 퍼니스 온도를 하강시켜 소성된 결과물을 언로딩한다. 상기 퍼니스 냉각은 퍼니스 전원을 차단하여 자연적인 상태로 냉각되게 하거나, 임의적으로 온도 하강률(예컨대, 10℃/min)을 설정하여 냉각되게 할 수도 있다. 퍼니스 온도를 하강시키는 동안에도 퍼니스 내부의 압력은 일정하게 유지하는 것이 바람직하다. After the firing process is performed, the furnace temperature is lowered to unload the fired product. The furnace cooling may be effected by shutting down the furnace power source to cool it in a natural state, or optionally by setting a temperature decreasing rate (for example, 10 DEG C / min). It is preferable to keep the pressure inside the furnace constant even while the furnace temperature is lowered.
도 2는 소성 후에 잉크의 드랍사이즈(Drop size)(2차 유약층 표면에 드랍(drop)된 잉크가 소성 후에 나타내는 지름 크기)의 일 예를 보여주는 도면이다. 2 is a diagram showing an example of the drop size of the ink after firing (the diameter of the ink dropped on the surface of the secondary glaze layer after firing).
소성 후에 잉크의 드랍사이즈(Drop size)(2차 유약층 표면에 드랍(drop)된 잉크가 소성 후에 나타내는 지름 크기)를 측정하면, 잉크젯프린팅의 해상도(선명도)를 판단할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도자타일용 유약 조성물을 사용하게 되면, 잉크가 퍼지지 않고 빠르게 흡수될 수 있도록 친수성과 기공율이 확보될 수 있고, 고해상도를 확보할 수 있는 장점이 있다. The resolution (sharpness) of the inkjet printing can be determined by measuring the drop size of the ink after firing (the diameter of the ink dropped after the firing of the second glaze layer surface). The use of the glaze composition for a ceramic tile according to a preferred embodiment of the present invention has the advantage of ensuring high hydrophilicity and porosity so that ink can be quickly absorbed without spreading and high resolution can be secured.
이하에서, 본 발명에 따른 실험예들을 구체적으로 제시하며, 다음에 제시하는 실험예들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, experimental examples according to the present invention will be specifically shown, and the present invention is not limited by the following experimental examples.
본 실험예들에서는, 고선명 잉크젯프린팅 도자타일 제작을 위하여 나노세라믹잉크의 인쇄적성을 향상시킬 수 있는 유약층을 개발하고자 하였다.In this experimental example, a glaze layer capable of improving the printability of the nanoceramic ink was developed for high-definition inkjet printing ceramic tile.
<실험예 1 내지 실험예 4>≪ Experimental Examples 1 to 4 >
도자소지(Body) 원료로 점토 25중량%, 백토 15중량%, 도석 15중량%, 장석 35중량% 및 도장석 15중량%을 혼합하고, 금속몰드에 장입한 후, 250㎏/㎠의 압력으로 일축가압 성형하여 지름 3㎝의 성형 시편을 제조하였다. 25% by weight of clay, 15% by weight of clay, 15% by weight of stones, 35% by weight of feldspar and 15% by weight of coating stones were mixed as a raw material for a ceramic body and charged into a metal mold. Uniaxial pressing was used to fabricate specimens with a diameter of 3 cm.
상기 성형 시편 표면에 엔고베(Engobe)층을 형성시키기 위해 1차 유약 조성물을 제조하였다. 상기 1차 유약 조성물의 원료로 유리 프릿(glass frit) 60중량%, 장석 분말 5중량%, 규석 분말 17중량%, 카올린 분말 15중량% 및 지르콘 분말 3중량%를 사용하였다. 상기 1차 유약 조성물의 용매로는 증류수를 사용하였고, 고형분이 60%를 이루게 하였다. A primary glaze composition was prepared to form an Engobe layer on the surface of the molded specimen. 60 wt% of glass frit, 5 wt% of feldspar powder, 17 wt% of zircon powder, 15 wt% of kaolin powder, and 3 wt% of zircon powder were used as raw materials for the primary glaze composition. Distilled water was used as a solvent for the first glaze composition, and the solid content was 60%.
상기 성형 시편 상부에 상기 1차 유약 조성물을 시유하고, 상온에서 3시간 동안 건조하여 엔고베층(1차 유약층)을 형성하였다.The first glaze composition was sieved on top of the molding specimen and dried at room temperature for 3 hours to form an embossed layer (primary glaze layer).
아래의 표 1에 나타낸 실험예 1 내지 실험예 4에 따른 2차 유약 조성물을 제조하고, 상기 엔고베층 상부에 상기 2차 유약 조성물을 시유하였으며, 상온에서 3시간 동안 건조하여 2차 유약층을 형성하였다.The secondary glaze composition according to Experimental Examples 1 to 4 shown in Table 1 below was prepared, the secondary glaze composition was applied to the upper surface of the base layer and dried at room temperature for 3 hours to form a secondary glaze layer Respectively.
아래의 표 1에 실험예 1 내지 실험예 4에 따른 2차 유약 조성물의 원료와 그 함량을 나타내었다. Table 1 below shows the raw materials and contents of the secondary glaze compositions according to Experimental Examples 1 to 4.
실험예 1 내지 실험예 4에서 2차 유약 조성물의 원료로 석회석 분말 15중량부, 장석 분말 10중량부, 알루미나 분말 15중량부, 유리 프릿 30중량부, 산화아연(ZnO) 분말 3중량부, 카올린 분말 18중량부, 지르콘 분말 4중량부 및 규석 분말 5중량부를 혼합하고, 여기에 인산소다 0.2중량부, 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC) 0.1 중량부 및 규산소다 0∼0.3중량부를 혼합하여 상기 2차 유약 조성물을 제조하였다. 상기 2차 유약 조성물의 용매로는 증류수를 사용하였고, 고형분(용매인 증류수를 제외한 성분)이 60%를 이루게 하였다. 실험예 1 내지 실험예 4에서는 카올린 분말로 입도(D50)가 5.64㎛인 것을 사용하였다. In Experimental Examples 1 to 4, 15 parts by weight of limestone powder, 10 parts by weight of feldspar powder, 15 parts by weight of alumina powder, 30 parts by weight of glass frit, 3 parts by weight of zinc oxide (ZnO) 18 parts by weight of powder, 4 parts by weight of zircon powder and 5 parts by weight of silica powder were mixed and mixed with 0.2 part by weight of sodium phosphate, 0.1 part by weight of carboxymethyl cellulose (CMC) and 0 to 0.3 part by weight of sodium silicate, A composition was prepared. Distilled water was used as a solvent for the secondary glaze composition, and a solid content (a component excluding distilled water as a solvent) was 60%. In Experimental Examples 1 to 4, kaolin powder having a particle size (D 50 ) of 5.64 μm was used.
드랍워처(Drop watcher)을 이용하여 잉크를 상기 2차 유약층 표면에 토출하였다. The ink was discharged onto the surface of the second glaze layer using a drop watcher.
잉크 도포 후 소성을 진행하였는데, 상기 소성은 1150℃의 소성 온도에서 10분 동안 이루어졌다. 상기 소성 온도까지는 10℃/min의 승온속도로 승온하였다. 상기 소성은 공기(air) 분위기에서 실시하였다. The firing was carried out after the application of the ink, and the firing was carried out at a firing temperature of 1150 DEG C for 10 minutes. The temperature was raised to the firing temperature at a heating rate of 10 ° C / min. The firing was carried out in an air atmosphere.
소성 후에 잉크의 드랍사이즈(Drop size)(2차 유약층 표면에 드랍(drop)된 잉크가 소성 후에 나타내는 지름 크기)를 측정하였다. The drop size of the ink after firing (the diameter of the ink dropped on the surface of the secondary glaze layer after firing) was measured.
아래의 표 2에 2차 유약층의 유약 상태와 드랍사이즈를 나타내었다. Table 2 below shows the glaze state and drop size of the second glaze layer.
규산소다(Sodium silicate) 첨가에 따라 유약층의 친수성 증가 및 해교기능으로 인하여 균일성이 개선된 것으로 판단된다. 유약층의 잉크 흡수성이 개선되고, 이에 따라 고인쇄적성 확보가 가능할 것으로 판단된다. It was concluded that the addition of sodium silicate improved the uniformity due to the increased hydrophilicity of the glaze layer and the peptizing function. The ink absorptivity of the glaze layer is improved, and thus it is considered that the high-printability can be ensured.
그러나, 규산소다 과량 첨가시(실험예 4의 경우로서 규산소다 0.3중량부 첨가시)에는 시유 과정에서 2차 유약 조성물의 도포가 잘 이루어지지 않았다. However, when the excessive amount of sodium silicate was added (in the case of Experimental Example 4, when 0.3 parts by weight of sodium silicate was added), the application of the secondary glaze composition was not performed well during the sourcing process.
<실험예 5 내지 실험예 7>≪ Experimental Examples 5 to 7 >
소지(Body) 원료로 점토 25중량%, 백토 15중량%, 도석 15중량%, 장석 35중량% 및 도장석 15중량%을 혼합하고, 금속몰드에 장입한 후, 250㎏/㎠의 압력으로 일축가압 성형하여 지름 3㎝의 성형 시편을 제조하였다. 25% by weight of clay, 15% by weight of clay, 15% by weight of stones, 35% by weight of feldspar and 15% by weight of coating stones were mixed as a raw material of the body and charged into a metal mold. And a molding specimen having a diameter of 3 cm was produced by press molding.
상기 셩형 시편 표면에 엔고베(Engobe)층을 형성시키기 위해 1차 유약 조성물을 제조하였다. 상기 1차 유약 조성물의 원료로 유리 프릿(glass frit) 60중량%, 장석 분말 5중량%, 규석 분말 17중량%, 카올린 분말 15중량% 및 지르콘 분말 3중량%를 사용하였다. 상기 1차 유약 조성물의 용매로는 증류수를 사용하였고, 고형분이 60%를 이루게 하였다. A first glaze composition was prepared to form an Engobe layer on the surface of the ellipsoidal specimen. 60 wt% of glass frit, 5 wt% of feldspar powder, 17 wt% of zircon powder, 15 wt% of kaolin powder, and 3 wt% of zircon powder were used as raw materials for the primary glaze composition. Distilled water was used as a solvent for the first glaze composition, and the solid content was 60%.
상기 성형 시편 상부에 상기 1차 유약 조성물을 시유하고, 상온에서 3시간 동안 건조하여 엔고베층(1차 유약층)을 형성하였다.The first glaze composition was sieved on top of the molding specimen and dried at room temperature for 3 hours to form an embossed layer (primary glaze layer).
아래의 표 3에 나타낸 실험예 5 내지 실험예 7에 따른 2차 유약 조성물을 제조하고, 상기 엔고베층 상부에 상기 2차 유약 조성물을 시유하였으며, 상온에서 3시간 동안 건조하여 2차 유약층을 형성하였다.A second glaze composition according to Experimental Examples 5 to 7 shown in Table 3 below was prepared, the second glaze composition was applied to the upper surface of the above-mentioned eneloop layer, and dried at room temperature for 3 hours to form a second glaze layer Respectively.
아래의 표 3에 실험예 5 내지 실험예 7에 따른 2차 유약 조성물의 원료와 그 함량을 나타내었다. Table 3 below shows the raw materials and contents of the secondary glaze compositions according to Experimental Examples 5 to 7.
실험예 5 내지 실험예 7에서 2차 유약 조성물의 원료로 석회석 분말 15중량부, 장석 분말 10중량부, 알루미나 분말 15중량부, 유리 프릿 30중량부, 산화아연(ZnO) 분말 3중량부, 카올린 분말 18∼24중량부, 지르콘 분말 4중량부 및 규석 분말 5중량부를 혼합하고, 여기에 인산소다 0.2중량부, 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC) 0.1 중량부 및 규산소다 0.3중량부를 혼합하여 상기 2차 유약 조성물을 제조하였다. 상기 2차 유약 조성물의 용매로는 증류수를 사용하였고, 고형분(용매인 증류수를 제외한 성분)이 60%를 이루게 하였다. 실험예 5 내지 실험예 7에서는 카올린 분말로 입도(D50)가 5.64㎛인 것을 사용하였다. In Experimental Examples 5 to 7, 15 parts by weight of limestone powder, 10 parts by weight of feldspar powder, 15 parts by weight of alumina powder, 30 parts by weight of glass frit, 3 parts by weight of zinc oxide (ZnO) 18 parts by weight of powder, 4 parts by weight of zircon powder and 5 parts by weight of silica powder were mixed and mixed with 0.2 part by weight of sodium phosphate, 0.1 part by weight of carboxymethyl cellulose (CMC) and 0.3 part by weight of sodium silicate, A composition was prepared. Distilled water was used as a solvent for the secondary glaze composition, and a solid content (a component excluding distilled water as a solvent) was 60%. In Experimental Examples 5 to 7, kaolin powder having a particle size (D 50 ) of 5.64 μm was used.
드랍워처(Drop watcher)을 이용하여 잉크를 상기 2차 유약층 표면에 토출하였다. The ink was discharged onto the surface of the second glaze layer using a drop watcher.
잉크 도포 후 소성을 진행하였는데, 상기 소성은 1150℃의 소성 온도에서 10분 동안 이루어졌다. 상기 소성 온도까지는 10℃/min의 승온속도로 승온하였다. 상기 소성은 공기(air) 분위기에서 실시하였다. The firing was carried out after the application of the ink, and the firing was carried out at a firing temperature of 1150 DEG C for 10 minutes. The temperature was raised to the firing temperature at a heating rate of 10 ° C / min. The firing was carried out in an air atmosphere.
소성 후에 잉크의 드랍사이즈(Drop size)(2차 유약층 표면에 드랍(drop)된 잉크가 소성 후에 나타내는 지름 크기)를 측정하였다. The drop size of the ink after firing (the diameter of the ink dropped on the surface of the secondary glaze layer after firing) was measured.
아래의 표 4에 2차 유약층의 유약 상태와 드랍사이즈를 나타내었다. Table 4 below shows the glaze state and drop size of the second glaze layer.
카올린의 함량이 증가하면서 유약 내 미세기공이 증가함으로써 유약층의 잉크 흡수성이 개선된 것으로 나타났으며, 이에 따라 고인쇄적성 확보가 가능할 것으로 판단된다. As the content of kaolin increased, the micropore in the glaze increased and the ink absorption of the glaze layer was improved.
<실험예 8 내지 실험예 10>≪ Experimental Examples 8 to 10 >
소지(Body) 원료로 점토 25중량%, 백토 15중량%, 도석 15중량%, 장석 35중량% 및 도장석 15중량%을 혼합하고, 금속몰드에 장입한 후, 250㎏/㎠의 압력으로 일축가압 성형하여 지름 3㎝의 성형 시편을 제조하였다. 25% by weight of clay, 15% by weight of clay, 15% by weight of stones, 35% by weight of feldspar and 15% by weight of coating stones were mixed as a raw material of the body and charged into a metal mold. And a molding specimen having a diameter of 3 cm was produced by press molding.
상기 셩형 시편 표면에 엔고베(Engobe)층을 형성시키기 위해 1차 유약 조성물을 제조하였다. 상기 1차 유약 조성물의 원료로 유리 프릿(glass frit) 60중량%, 장석 분말 5중량%, 규석 분말 17중량%, 카올린 분말 15중량% 및 지르콘 분말 3중량%를 사용하였다. 상기 1차 유약 조성물의 용매로는 증류수를 사용하였고, 고형분이 60%를 이루게 하였다. A first glaze composition was prepared to form an Engobe layer on the surface of the ellipsoidal specimen. 60 wt% of glass frit, 5 wt% of feldspar powder, 17 wt% of zircon powder, 15 wt% of kaolin powder, and 3 wt% of zircon powder were used as raw materials for the primary glaze composition. Distilled water was used as a solvent for the first glaze composition, and the solid content was 60%.
상기 성형 시편 상부에 상기 1차 유약 조성물을 시유하고, 상온에서 3시간 동안 건조하여 엔고베층(1차 유약층)을 형성하였다.The first glaze composition was sieved on top of the molding specimen and dried at room temperature for 3 hours to form an embossed layer (primary glaze layer).
아래의 표 3에 나타낸 실험예 8 내지 실험예 10에 따른 2차 유약 조성물을 제조하고, 상기 엔고베층 상부에 상기 2차 유약 조성물을 시유하였으며, 상온에서 3시간 동안 건조하여 2차 유약층을 형성하였다.The secondary glaze composition according to Experimental Examples 8 to 10 shown in Table 3 below was prepared, the secondary glaze composition was applied to the upper surface of the base layer, and dried at room temperature for 3 hours to form a secondary glaze layer Respectively.
아래의 표 5에 실험예 8 내지 실험예 10에 따른 2차 유약 조성물의 원료와 그 함량을 나타내었다. Table 5 below shows the raw materials and contents of the secondary glaze compositions according to Experimental Examples 8 to 10.
실험예 5 내지 실험예 6에서 2차 유약 조성물의 원료로 석회석 15중량부, 장석 10중량부, 알루미나 15중량부, 유리 프릿 30중량부, 산화아연(ZnO) 3중량부, 카올린 22중량부, 지르콘 4중량부 및 규석 5중량부를 혼합하고, 여기에 인산소다 0.2중량부, 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC) 0.1 중량부 및 규산소다 0.3중량부를 혼합하여 상기 2차 유약 조성물을 제조하였다. 상기 2차 유약 조성물의 용매로는 증류수를 사용하였고, 고형분(용매인 증류수를 제외한 성분)이 60%를 이루게 하였다. 실험예 6에서는 카올린 분말로 입도(D50)가 5.54㎛인 것을 사용하였고, 실험예 8에서는 카올린 분말로 입도(D50)가 3.82㎛(실험예 6에서 사용된 카올린 분말을 분쇄한 것임)인 것을 사용하였으며, 실험예 9에서는 카올린 분말로 입도(D50)가 1.9㎛(실험예 6에서 사용된 카올린 분말을 분쇄한 것임)인 것을 사용하였고, 실험예 10에서는 카올린 분말로 입도(D50)가 0.82㎛(실험예 6에서 사용된 카올린 분말을 분쇄한 것임)인 것을 사용하였다. In Experimental Examples 5 to 6, 15 parts by weight of limestone, 10 parts by weight of feldspar, 15 parts by weight of alumina, 30 parts by weight of glass frit, 3 parts by weight of zinc oxide (ZnO), 22 parts by weight of kaolin, 4 parts by weight of zircon and 5 parts by weight of zirconium were mixed, and 0.2 part by weight of sodium phosphate, 0.1 part by weight of carboxymethyl cellulose (CMC) and 0.3 part by weight of sodium silicate were mixed to prepare the secondary glaze composition. Distilled water was used as a solvent for the secondary glaze composition, and a solid content (a component excluding distilled water as a solvent) was 60%. In Experimental Example 6, kaolin powder having a particle size (D 50 ) of 5.54 μm was used. In Experimental Example 8, kaolin powder had a particle size (D 50 ) of 3.82 μm (kaolin powder used in Experimental Example 6 was pulverized) was used as the experimental example 9, was used to be a kaolin powder particle size (D 50) is 1.9㎛ (will crushing the kaolin powder used in experimental example 6) experimental example 10 the particle size (D 50) to the kaolin powder Was 0.82 占 퐉 (the kaolin powder used in Experimental Example 6 was pulverized).
드랍워처(Drop watcher)을 이용하여 잉크를 상기 2차 유약층 표면에 토출하였다. The ink was discharged onto the surface of the second glaze layer using a drop watcher.
잉크 도포 후 소성을 진행하였는데, 상기 소성은 1150℃의 소성 온도에서 10분 동안 이루어졌다. 상기 소성 온도까지는 10℃/min의 승온속도로 승온하였다. 상기 소성은 공기(air) 분위기에서 실시하였다. The firing was carried out after the application of the ink, and the firing was carried out at a firing temperature of 1150 DEG C for 10 minutes. The temperature was raised to the firing temperature at a heating rate of 10 ° C / min. The firing was carried out in an air atmosphere.
소성 후에 잉크의 드랍사이즈(Drop size)(2차 유약층 표면에 드랍(drop)된 잉크가 소성 후에 나타내는 지름 크기)를 측정하였다. The drop size of the ink after firing (the diameter of the ink dropped on the surface of the secondary glaze layer after firing) was measured.
아래의 표 6에 2차 유약층의 유약 상태와 드랍사이즈를 나타내었다. Table 6 below shows the glaze state and drop size of the second glaze layer.
(고점도)-
(High viscosity)
카올린의 입도 감소 및 비표면적 증가로 인하여 유약 내 미세기공이 증가함으써 유약층(2차 유약층)의 잉크 흡수성이 개선된 것으로 나타났으며, 이에 따라 고인쇄적성 확보가 가능할 것으로 판단된다. 그러나, 실험예 10의 경우(0.82㎛의 입도(D50)을 갖는 카올린을 사용한 경우)에는 2차 유약층의 상태가 좋지 않은 것으로 나타났다. It was found that the ink absorption of the glaze layer (secondary glaze layer) was improved by increasing the micropores in the glaze due to the reduction of the particle size of kaolin and the increase of the specific surface area. However, in the case of Experimental Example 10 (when kaolin having a particle size (D 50 ) of 0.82 탆 was used), the state of the secondary glaze layer was found to be poor.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, This is possible.
10: 도자소지
20: 엔고베층(1차 유약층)
30: 유약층(2차 유약층)10: possession of ceramics
20: Envelope layer (primary glaze layer)
30: Glaze layer (secondary glaze layer)
Claims (14)
석회석 분말 10∼25중량부, 장석 분말 5∼15중량부, 알루미나 분말 10∼20중량부, 유리 프릿 20∼40중량부, 산화아연(ZnO) 분말 0.1∼7중량부, 카올린 분말 10∼28중량부, 지르콘 분말 0.1∼8중량부, 규석 분말 0.1∼10중량부 및 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethyl cellulose) 0.001∼1중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도자타일용 유약 조성물.
A glaze composition for preparing a glaze layer of a ceramic tile, comprising a ceramic material, an embossed layer provided on the ceramic material, an upper glaze layer on the upper layer, and an ink layer printed on the glaze layer by inkjet printing ,
10 to 25 parts by weight of limestone powder, 5 to 15 parts by weight of feldspar powder, 10 to 20 parts by weight of alumina powder, 20 to 40 parts by weight of glass frit, 0.1 to 7 parts by weight of zinc oxide (ZnO) powder, 0.1 to 8 parts by weight of zircon powder, 0.1 to 10 parts by weight of zircon powder, and 0.001 to 1 part by weight of carboxymethyl cellulose.
The glaze composition for a ceramic tile according to claim 1, further comprising 0.001 to 1 part by weight of sodium phosphate.
The glaze composition for a ceramic tile according to claim 1, further comprising 0.001 to 0.3 parts by weight of sodium silicate.
석회석 분말 10∼25중량부, 장석 분말 5∼15중량부, 알루미나 분말 10∼20중량부, 유리 프릿 20∼40중량부, 산화아연(ZnO) 분말 0.1∼7중량부, 카올린 분말 10∼28중량부, 지르콘 분말 0.1∼8중량부, 규석 분말 0.1∼10중량부 및 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol) 0.001∼0.3중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도자타일용 유약 조성물.
A glaze composition for preparing a glaze layer of a ceramic tile, comprising a ceramic material, an embossed layer provided on the ceramic material, an upper glaze layer on the upper layer, and an ink layer printed on the glaze layer by inkjet printing ,
10 to 25 parts by weight of limestone powder, 5 to 15 parts by weight of feldspar powder, 10 to 20 parts by weight of alumina powder, 20 to 40 parts by weight of glass frit, 0.1 to 7 parts by weight of zinc oxide (ZnO) powder, 0.1 to 8 parts by weight of zircon powder, 0.1 to 10 parts by weight of zircon powder, and 0.001 to 0.3 part by weight of polyethylene glycol.
석회석 분말 10∼25중량부, 장석 분말 5∼15중량부, 알루미나 분말 10∼20중량부, 유리 프릿 20∼40중량부, 산화아연(ZnO) 분말 0.1∼7중량부, 카올린 분말 10∼28중량부, 지르콘 분말 0.1∼8중량부, 규석 분말 0.1∼10중량부 및 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol) 0.001∼0.3중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도자타일용 유약 조성물.
A glaze composition for preparing a glaze layer of a ceramic tile, comprising a ceramic material, an embossed layer provided on the ceramic material, an upper glaze layer on the upper layer, and an ink layer printed on the glaze layer by inkjet printing ,
10 to 25 parts by weight of limestone powder, 5 to 15 parts by weight of feldspar powder, 10 to 20 parts by weight of alumina powder, 20 to 40 parts by weight of glass frit, 0.1 to 7 parts by weight of zinc oxide (ZnO) powder, 0.1 to 8 parts by weight of zircon powder, 0.1 to 10 parts by weight of zircon powder, and 0.001 to 0.3 part by weight of polyvinyl alcohol.
The glaze composition for a ceramic tile according to claim 1, wherein the kaolin powder has a particle size (D 50 ) in the range of 1 to 10 μm.
상기 엔고베층 상부에 유약 조성물을 시유하고 건조하여 유약층을 형성하는 단계;
상기 유약층 상부에 잉크젯프린팅을 이용하여 잉크를 토출하여 문양을 인쇄하는 단계; 및
상기 잉크젯프린팅에 의해 문양이 인쇄된 결과물을 소성하는 단계를 포함하며,
상기 유약 조성물은 석회석 분말 10∼25중량부, 장석 분말 5∼15중량부, 알루미나 분말 10∼20중량부, 유리 프릿 20∼40중량부, 산화아연(ZnO) 분말 0.1∼7중량부, 카올린 분말 10∼28중량부, 지르콘 분말 0.1∼8중량부, 규석 분말 0.1∼10중량부 및 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethyl cellulose) 0.001∼1중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯프린팅 도자타일의 제조방법.
Forming an embossed layer on the molded ceramic substrate;
Forming a glaze layer on the upper surface of the base layer by drying and drying the glaze composition;
Discharging ink onto the glaze layer using inkjet printing to print a pattern; And
And firing the resultant printed with the pattern by the inkjet printing,
Wherein the glaze composition comprises 10 to 25 parts by weight of limestone powder, 5 to 15 parts by weight of feldspar powder, 10 to 20 parts by weight of alumina powder, 20 to 40 parts by weight of glass frit, 0.1 to 7 parts by weight of zinc oxide (ZnO) 0.1 to 8 parts by weight of zircon powder, 0.1 to 10 parts by weight of silica powder, and 0.001 to 1 part by weight of carboxymethyl cellulose.
9. The method of claim 8, wherein the glaze composition further comprises 0.001 to 1 part by weight of sodium phosphate.
The method of claim 8, wherein the glaze composition further comprises 0.001 to 0.3 parts by weight of sodium silicate.
상기 엔고베층 상부에 유약 조성물을 시유하고 건조하여 유약층을 형성하는 단계;
상기 유약층 상부에 잉크젯프린팅을 이용하여 잉크를 토출하여 문양을 인쇄하는 단계; 및
상기 잉크젯프린팅에 의해 문양이 인쇄된 결과물을 소성하는 단계를 포함하며,
상기 유약 조성물은 석회석 분말 10∼25중량부, 장석 분말 5∼15중량부, 알루미나 분말 10∼20중량부, 유리 프릿 20∼40중량부, 산화아연(ZnO) 분말 0.1∼7중량부, 카올린 분말 10∼28중량부, 지르콘 분말 0.1∼8중량부, 규석 분말 0.1∼10중량부 및 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol) 0.001∼0.3중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯프린팅 도자타일의 제조방법.
Forming an embossed layer on the molded ceramic substrate;
Forming a glaze layer on the upper surface of the base layer by drying and drying the glaze composition;
Discharging ink onto the glaze layer using inkjet printing to print a pattern; And
And firing the resultant printed with the pattern by the inkjet printing,
Wherein the glaze composition comprises 10 to 25 parts by weight of limestone powder, 5 to 15 parts by weight of feldspar powder, 10 to 20 parts by weight of alumina powder, 20 to 40 parts by weight of glass frit, 0.1 to 7 parts by weight of zinc oxide (ZnO) 0.1 to 8 parts by weight of zircon powder, 0.1 to 10 parts by weight of zircon powder, and 0.001 to 0.3 part by weight of polyethylene glycol.
상기 엔고베층 상부에 유약 조성물을 시유하고 건조하여 유약층을 형성하는 단계;
상기 유약층 상부에 잉크젯프린팅을 이용하여 잉크를 토출하여 문양을 인쇄하는 단계; 및
상기 잉크젯프린팅에 의해 문양이 인쇄된 결과물을 소성하는 단계를 포함하며,
상기 유약 조성물은 석회석 분말 10∼25중량부, 장석 분말 5∼15중량부, 알루미나 분말 10∼20중량부, 유리 프릿 20∼40중량부, 산화아연(ZnO) 분말 0.1∼7중량부, 카올린 분말 10∼28중량부, 지르콘 분말 0.1∼8중량부, 규석 분말 0.1∼10중량부 및 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol) 0.001∼0.3중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯프린팅 도자타일의 제조방법.
Forming an embossed layer on the molded ceramic substrate;
Forming a glaze layer on the upper surface of the base layer by drying and drying the glaze composition;
Discharging ink onto the glaze layer using inkjet printing to print a pattern; And
And firing the resultant printed with the pattern by the inkjet printing,
Wherein the glaze composition comprises 10 to 25 parts by weight of limestone powder, 5 to 15 parts by weight of feldspar powder, 10 to 20 parts by weight of alumina powder, 20 to 40 parts by weight of glass frit, 0.1 to 7 parts by weight of zinc oxide (ZnO) 0.1 to 8 parts by weight of zircon powder, 0.1 to 10 parts by weight of zircon powder, and 0.001 to 0.3 part by weight of polyvinyl alcohol.
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