KR102502434B1 - 도자기용 유약 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도자기용 유약 조성물에 있어서, 장석, 규석, 석회석, 카오린, 활석, 탄산바륨, 규산지르콘, 산화아연 및 산화알루미늄 및 염료를 포함하는 도자기용 유약 조성물을 제공한다.
Description
도자기용 유약 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 유약이란 도자기의 표면에 점착되는 얇은 유리층으로서 도자기의 흡수성을 저하시키고 심미감을 표출시키며 도자기에 튼튼한 역할을 부여하는 역할을 한다. 도자기의 표면에 칠해져서 소성되면 표면에 융착되어 광택을 내는 얇은 유리층이라고도 할 수 있다. 유약은 도자기의 흡수성을 저하시켜 투수성을 억제하고 도자기에 강도를 부여하며 도자기의 표면에서 표출하는 광택 등에 의해 보는 사람으로 하여금 시각적인 심미감을 느끼게 한다. 이와 같이 도자기류의 표면에 칠해져서 소성에 의해 광택을 띠는 유약은 일반적으로 장석, 석회석, 규석, 점토 등을 주성분으로 하고 여기에 소량의 안료가 첨가되어져 있다. 유약에는 백유, 청자유, 분청유, 투명유, 재유, 천목유, 결정유, 이라보유, 진사유 등이 있다.
도자기에 표면에 칠해져서 소성에 의해 광택을 띄게 하는 유약은 통상 장석, 규석, 고령토, 석회석, 활석, 형석, 골분을 주성분으로 구성된다.
또한, 유약은 도자기의 표면에 흡수특성을 차단하여 물이나 화학약품에 대한 저항성을 증가시키는 효과도 나타내는데, 종래에 사용한 도자기 유약은 장석, 규석, 석회석, 광명단, 활석, 형석, 골분 및 카르복시메틸셀룰로오스 등을 주성분으로 하고 매용제(용융제)로 광명단이나 볏짚을 태운 재를 첨가하였는데, 종래와 같이 광명단이 포함되는 유약을 도자기에 사용할 경우 납성분이 검출되는 등 인체에 유해한 문제점이 있었다.
또한, 천연 매용제인 볏짚 재는 규산 성분이 다량 함유되어있어 이를 이용한 유약을 성형된 도자기의 표면에 도포한 후에 높은 온도에서 소성과정을 진행해도 유약이 쉽게 녹지 않는 장점을 나타내지만, 도자기의 색상이 어둡고 탁하여 선명도가 떨어지는 문제점이 있었다.
상기의 문제점을 해소하기 위해 도자기의 색상 선명도를 높이기 위해 산화크롬을 첨가한 경우 유리질 성분이 많아 유약을 도포할 경우 유약층이 두껍게 형성되며 접착력이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 표면이 매끄럽게 형성되어 외부와의 접촉으로부터 액체 또는 기체의 침투를 방지하며 화학적으로 안정성이 양호하고, 다양한 색상을 갖으면서 동시에, 쉽게 표면을 깨끗하게 할 수 있으며, 내마모성과 거울과 같은 장식의 효과를 나타내는 도자기용 유약 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은
도자기용 유약 조성물에 있어서,
장석, 규석, 석회석, 카오린, 활석, 탄산바륨, 규산지르콘, 산화아연 및 산화알루미늄 및 염료를 포함하는 도자기용 유약 조성물을 제공한다.
또한, 상기 도자기용 유약 조성물은 표면이 유리화된 크롬입자 및 중공 글라스 분체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은
황산크롬, 산화붕소 및 실리카졸을 1:0.8:0.4의 중량비로 혼합하고 500-600℃의 온도에서 8-12시간 동안 용융시킨 후 냉각시키는 단계; 및 냉각된 결과물을 분쇄하고 80목의 채를 이용하여 걸러주는 단계;를 포함하는 표면이 유리화된 크롬입자를 준비하는 단계;
장석 40-50 중량부, 규석 25-30 중량부, 석회석 20-25 중량부, 카오린 3-5 중량부, 활석 5-10 중량부, 탄산바륨 5-10 중량부, 규산지르콘 1-3 중량부, 산화아연 1-3 중량부, 산화알루미늄 1-3 중량부, 표면이 유리화된 크롬 입자 4-6 중량부 및 중공 글라스 분체로 붕규산글라스 1-3 중량부를 인펠라를 이용하여 1-2시간 동안 혼합하고, 200목의 채를 이용하여 걸러주어 유약 베이스를 제조하는 단계; 및
상기 유약 베이스 100 중량부에 대하여 공업용 접착제풀 90-110 중량부 및 염료 90-110 중량부를 혼합하는 단계;를 포함하는 도자기용 유약의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 도자기용 유약 조성물 및 이의 제조방법은 표면이 매끄럽게 형성되어 외부와의 접촉으로부터 액체 또는 기체의 침투를 방지하며 화학적으로 안정성이 양호하고, 다양한 색상을 갖으면서 동시에, 쉽게 표면을 깨끗하게 할 수 있으며, 내마모성과 거울과 같은 장식의 효과를 나타낸다.
도 1은 일 실시예에 따른 도자기용 유약 조성물의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 첨부된 도면에 개시된 특정 실시예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
1차, 2차, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서, '포함한다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.
본 발명은, 도자기용 유약 조성물에 있어서, 장석, 규석, 석회석, 카오린, 활석, 탄산바륨, 규산지르콘, 산화아연 및 산화알루미늄 및 염료를 포함하는 도자기용 유약 조성물을 제공한다.
상기 도자기용 유약 조성물은 표면이 유리화된 크롬입자 및 중공 글라스 분체를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 표면이 유리화된 크롬입자는, 금속성 입자인 크롬(Cr) 입자의 외부 표면이 유리성분으로 감싸진 것으로, 보통의 유리화된 결합 물질을 균질의 유리를 형성하기 위해 요구되는 시간 동안 고온에서 용융되고 냉각되어 형성된 것을 의미한다. 바람직하게는, 황산크롬, 산화붕소 및 실리카졸을 1:0.8:0.4의 중량비로 혼합하고 500-600℃의 온도에서 8-12시간 동안 용융시킨 후 냉각시킨 다음, 냉각된 결과물을 분쇄하고 80목의 채를 이용하여 걸러주어 형성된 것일 수 있다.
상기 표면이 유리화된 크롬입자의 입경은 40-100 ㎛인 것이 바람직하고, 50-70 ㎛인 것이 더욱 바람직하고, 50-60 ㎛인 것이 가장 바람직하다.
상기 중공 글라스 분체는, 내부가 공동으로 되어 있는 글라스 분체를 의미한다. 상기 중공 글라스 분체의 입경은 20-50 ㎛인 것이 바람직하고, 30-50 ㎛인 것이 더욱 바람직하고, 40-50 ㎛인 것이 가장 바람직하다.
상기 중공 글라스 분체의 재질로는 붕규산글라스를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 도자기용 유약 조성물은 장석 40-50 중량부, 규석 25-30 중량부, 석회석 20-25 중량부, 카오린 3-5 중량부, 활석 5-10 중량부, 탄산바륨 5-10 중량부, 규산지르콘 1-3 중량부, 산화아연 1-3 중량부, 산화알루미늄 1-3 중량부, 표면이 유리화된 크롬 입자 4-6 중량부 및 중공 글라스 분체로 붕규산글라스 1-3 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 장석 44-46 중량부, 규석 27-28 중량부, 석회석 22-23 중량부, 카오린 4 중량부, 활석 7-8 중량부, 탄산바륨 7-8 중량부, 규산지르콘 2 중량부, 산화아연 2 중량부, 산화알루미늄 2 중량부, 표면이 유리화된 크롬입자 5 중량부 및 중공의 붕규산글라스 2 중량부를 포함한다.
또한, 상기 도자기용 유약 조성물은 상기와 같은 조성의 유약 베이스를 포함하고, 상기 유약 베이스 100 중량부에 대하여 공업용 접착제풀 90-110 중량부 및 염료 90-110 중량부를 포함하는 것이 가장 바람직하다.
상기와 같은 조성의 도자기용 유약 조성물은 표면이 매끄럽게 형성되어 외부와의 접촉으로부터 액체 또는 기체의 침투를 방지하며 화학적으로 안정성이 양호하고, 다양한 색상을 갖으면서 동시에, 쉽게 표면을 깨끗하게 할 수 있으며, 내마모성과 거울과 같은 장식의 효과를 나타낸다.
또한, 본 발명은
황산크롬, 산화붕소 및 실리카졸을 1:0.8:0.4의 중량비로 혼합하고 500-600℃의 온도에서 8-12시간 동안 용융시킨 후 냉각시키는 단계; 및 냉각된 결과물을 분쇄하고 80목의 채를 이용하여 걸러주는 단계;를 포함하는 표면이 유리화된 크롬입자를 준비하는 단계;
장석 40-50 중량부, 규석 25-30 중량부, 석회석 20-25 중량부, 카오린 3-5 중량부, 활석 5-10 중량부, 탄산바륨 5-10 중량부, 규산지르콘 1-3 중량부, 산화아연 1-3 중량부, 산화알루미늄 1-3 중량부, 표면이 유리화된 크롬 입자 4-6 중량부 및 중공 글라스 분체로 붕규산글라스 1-3 중량부를 인펠라를 이용하여 1-2시간 동안 혼합하고, 200목의 채를 이용하여 걸러주어 유약 베이스를 제조하는 단계; 및
상기 유약 베이스 100 중량부에 대하여 공업용 접착제풀 90-110 중량부 및 염료 90-110 중량부를 혼합하는 단계;를 포함하는 도자기용 유약의 제조방법을 제공한다.
이때, 도 1의 순서도를 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 도자기용 유약의 제조방법을 나타내었으며, 이하 도 1의 순서도를 참조하여 본 발명에 따른 도자기용 유약의 제조방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 도자기용 유약의 제조방법은 황산크롬, 산화붕소 및 실리카졸을 1:0.8:0.4의 중량비로 혼합하고 500-600℃의 온도에서 8-12시간 동안 용융시킨 후 냉각시키는 단계; 및 냉각된 결과물을 분쇄하고 80목의 채를 이용하여 걸러주는 단계;를 포함하는 표면이 유리화된 크롬입자를 준비하는 단계를 포함한다.
상기 단계에서는 표면이 유리화된 크롬입자를 준비한다. 상기 표면이 유리화된 크롬입자는, 금속성 입자인 크롬(Cr) 입자의 외부 표면이 유리성분으로 감싸진 것으로, 보통의 유리화된 결합 물질을 균질의 유리를 형성하기 위해 요구되는 시간 동안 고온에서 용융되고 냉각되어 형성된 것을 의미한다.
바람직하게는, 황산크롬, 산화붕소 및 실리카졸을 1:0.8:0.4의 중량비로 혼합하고 500-600℃의 온도에서 8-12시간 동안 용융시킨 후 냉각시킨 다음, 냉각된 결과물을 분쇄하고 80목의 채를 이용하여 걸러주어 형성되며, 더욱 바람직하게는 황산크롬, 산화붕소 및 실리카졸을 1:0.8:0.4의 중량비로 혼합하고 550℃의 온도에서 10시간 동안 용융시킨 후 냉각시킨 다음, 냉각된 결과물을 분쇄하고 80목의 채를 이용하여 걸러주어 형성된다.
상기 황산크롬은 크롬입자를 형성하기 위한 크롬 전구체 화합물로서 적용되며, 상기 산화붕소 및 실리카졸은 크롬입자의 표면을 유리화시키기 위한 전구체 물질로서 적용된다. 상기와 같은 혼합비율로 상기 온도범위에서 용융시킴으로써 황산크롬이 크롬입자로 환원되고 여기 표면에 산화붕소 및 실리카졸이 유리화되어 유리질의 표면이 형성된다.
상기 분쇄는 습식 볼밀링법을 이용하여 수행될 수 있다. 상기 습식 볼밀링법은 냉각된 결과물을 볼밀링기에 장입하여 용매와 함께 습식혼합한 후, 볼밀링기를 일정 속도로 회전시켜 기계화학적으로 분쇄하고 균일하게 혼합할 수 있다. 상기 볼은 지르코니아와 같은 세라믹으로 이루어진 볼을 사용할 수 있고, 볼밀링기의 회전속도는 500-1000 rpm이고, 상기 용매는 물 및 에탄올을 1:1의 부피비로 혼합된 것일 수 있다.
상기 표면이 유리화된 크롬입자의 입경은 40-100 ㎛인 것이 바람직하고, 50-70 ㎛인 것이 더욱 바람직하고, 50-60 ㎛인 것이 가장 바람직하다.
다음으로, 본 발명에 따른 도자기용 유약의 제조방법은 장석 40-50 중량부, 규석 25-30 중량부, 석회석 20-25 중량부, 카오린 3-5 중량부, 활석 5-10 중량부, 탄산바륨 5-10 중량부, 규산지르콘 1-3 중량부, 산화아연 1-3 중량부, 산화알루미늄 1-3 중량부, 표면이 유리화된 크롬 입자 4-6 중량부 및 중공 글라스 분체로 붕규산글라스 1-3 중량부를 인펠라를 이용하여 1-2시간 동안 혼합하고, 200목의 채를 이용하여 걸러주어 유약 베이스를 제조하는 단계를 포함한다.
상기 단계에서는 도자기용 유약의 베이스가 되는 장석, 규석 등의 물질을 모두 혼합한다.
여기에, 상기에서 준비된 표면이 유리화된 크롬입자를 혼합하고, 또한 중공 글라스 분체가 혼합된다.
상기 중공 글라스 분체는, 내부가 공동으로 되어 있는 글라스 분체를 의미한다. 상기 중공 글라스 분체의 입경은 20-50 ㎛인 것이 바람직하고, 30-50 ㎛인 것이 더욱 바람직하고, 40-50 ㎛인 것이 가장 바람직하다.
상기 중공 글라스 분체의 재질로는 붕규산글라스를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 유약 베이스는 바람직하게, 장석 44-46 중량부, 규석 27-28 중량부, 석회석 22-23 중량부, 카오린 4 중량부, 활석 7-8 중량부, 탄산바륨 7-8 중량부, 규산지르콘 2 중량부, 산화아연 2 중량부, 산화알루미늄 2 중량부, 표면이 유리화된 크롬입자 5 중량부 및 중공의 붕규산글라스 2 중량부를 인펠라를 이용하여 혼합하여 형성된다.
또한, 혼합물을 200목의 채를 이용하여 걸러주는 것이 바람직하다. 200목의 채를 이용하여 걸러주어 균일한 혼합물인 유약 베이스가 형성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 도자기용 유약의 제조방법은 상기 유약 베이스 100 중량부에 대하여 공업용 접착제풀 90-110 중량부 및 염료 90-110 중량부를 혼합하는 단계를 포함한다.
상기 단계에서는 유약 베이스에 공업용 접착제풀과 원하는 색상의 염료를 혼합하여 최종적으로 도자기용 유약을 형성한다.
상기 유약 베이스 100 중량부에 대하여 공업용 접착제풀은 90-110 중량부 포함되며, 바람직하게는 100 중량부가 포함된다. 상기 공업용 접착제풀은 일반적으로 사용되는 접착제풀로서, 바람직한 일례로 카르복시메틸셀룰로오스계 접착제를 사용할 수 있다.
상기 유약 베이스 100 중량부에 대하여 염료는 90-110 중량부 포함되며, 바람직하게는 100 중량부가 포함된다. 상기 염료는 일반적으로 사용되는 염료를 사용할 수 있고, 바람직한 일례로 블랙 색상의 오토밀을 사용할 수 있다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의해 보다 상세하게 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 발명의 범위가 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 도자기용 유약 조성물의 제조
황산크롬, 산화붕소 및 실리카졸을 준비하여, 1:0.8:0.4의 중량비로 혼합하였다. 이렇게 배합된 원료를 550℃의 온도에서 10시간 동안 용융시킨 후, 냉각시켰다. 냉각된 결과물을 볼밀링기에 투입하고, 용매로 물 및 에탄올을 1:1의 부피비로 혼합하여 투입한 후, 500 rpm의 회전속도로 볼밀링기를 작동시켜 분쇄하였다. 이후, 80목의 채를 사용하여 결과물을 걸러주어 표면이 유리화된 크롬입자를 준비하였다.
유약 베이스 제조를 위해, 장석 45 중량부, 규석 27 중량부, 석회석 23 중량부, 카오린 4 중량부, 활석 7 중량부 탄산바륨 8 중량부, 규산지르콘 2 중량부, 산화아연 2 중량부, 산화알루미늄 2 중량부, 표면이 유리화된 크롬입자 5 중량부 및 중공의 붕규산글라스 2 중량부를 준비하여, 혼합용기에 넣고 인펠라를 이용하여 1시간30분동안 혼합하였다. 이후, 200목의 채를 이용하여 걸러주어 유약 베이스를 준비하였다.
상기 유약 베이스와 공업용 접착제풀 및 염료를 1:1:1의 중량비로 혼합하여 도자기용 유약을 제조하였다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
Claims (3)
- 도자기용 유약 조성물에 있어서,
장석, 규석, 석회석, 카오린, 활석, 탄산바륨, 규산지르콘, 산화아연, 산화알루미늄, 표면이 유리화된 크롬 입자, 중공의 글라스 분체 및 염료를 포함하는 도자기용 유약 조성물. - 삭제
- 황산크롬, 산화붕소 및 실리카졸을 1:0.8:0.4의 중량비로 혼합하고 500-600℃의 온도에서 8-12시간 동안 용융시킨 후 냉각시키는 단계; 및 냉각된 결과물을 분쇄하고 80목의 채를 이용하여 걸러주는 단계;를 포함하는 표면이 유리화된 크롬입자를 준비하는 단계;
장석 40-50 중량부, 규석 25-30 중량부, 석회석 20-25 중량부, 카오린 3-5 중량부, 활석 5-10 중량부, 탄산바륨 5-10 중량부, 규산지르콘 1-3 중량부, 산화아연 1-3 중량부, 산화알루미늄 1-3 중량부, 표면이 유리화된 크롬 입자 4-6 중량부 및 중공 글라스 분체로 붕규산글라스 1-3 중량부를 인펠라를 이용하여 1-2시간 동안 혼합하고, 200목의 채를 이용하여 걸러주어 유약 베이스를 제조하는 단계; 및
상기 유약 베이스 100 중량부에 대하여 공업용 접착제풀 90-110 중량부 및 염료 90-110 중량부를 혼합하는 단계;를 포함하는 도자기용 유약의 제조방법.
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