KR20090070452A - 질석을 함유하는 유약 조성물 및 이 유약 조성물로표면처리된 기능성 타일 - Google Patents

질석을 함유하는 유약 조성물 및 이 유약 조성물로표면처리된 기능성 타일 Download PDF

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Abstract

본 발명은 질석을 포함하는 유약 조성물 이 유약 조성물로 표면 처리된 기능성 타일에 관한 것으로서 물 40-50 중량%, 비정질 또는 결정질 유약 20-40 중량%, 도석 2-4 중량%, 황토 1-2 중량% 및 질석 5-10 중량%를 포함하는 유약 조성물 및 이 유약 조성물로 표면처리된 기능성 타일임을 특징으로 한다.
본 발명에서는 유약 매트릭스 내에 존재하는 질석을 유약 소성시 팽창시켜, 팽창된 질석 내에 존재하는 기공과 질석의 팽창으로 형성된 질석 주변의 유약 크랙을 통해 우수한 통기성을 발현하게 한다.
유약, 기능성 타일, 질석

Description

질석을 함유하는 유약 조성물 및 이 유약 조성물로 표면처리된 기능성 타일{GLAZE COMPOSITION CONTAINING VERMICULITE AND A FUNCTIONAL TILE ON WHICH THE SURFACE IS TREATED WITH THE GLAZE COMPOSITION}
본 발명은 질석을 함유하는 유약 조성물에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 질석을 함유하는 유약으로 표면 처리되어 통기성 및 내오염성이 우수한 기능성 타일에 관한 것이다.
일반적으로 타일은 건물의 내장재 및 마감재로 사용되는 재료의 일종이다. 타일은 크게 바닥 타일과 벽 타일로 대별되는데 주로 고령토, 장석, 석회석, 규석, 프리트 등을 주원료로 하고 이러한 타일은 단순한 기능을 갖는 건물의 내장재 및 마감재로 주로 사용되어 왔으나, 오늘날에는 미적 가치창조와 풍요로운 생활 공간 조성이라는 차원에서 색상, 디자인 등을 강조한 장식재로서 효용을 달리하고 있으며, 특히 근래에는 기능성을 갖는 타일을 선호하는 경향이 증가하고 있다.
기능성 타일을 제조하는 방법은 주로 그러한 기능을 부여하는 유약으로 표면 처리하는 것이다. 그러나, 특정 목적으로 제조된 기능성 타일에 마감되는 유약은 기존의 일반적인 타일의 유약과는 개념을 달리하여야 한다. 기존의 유약의 개념은 타일 표면에 유리화를 가함으로써 내오염성을 부여하는 것이다. 그러나 기능성 타일의 경우에는 표면에 가해지는 유약이 타일 내부에서 발현하는 기능을 차단하면 안되기 때문에 최대한 표면 기공도를 가지는 유약을 제조하여야 한다.
현재 대부분의 기능성 타일들은 유약을 액젓 형태로 표면에 분사시킨 후 열처리하여 부분적으로 액젓이 유리가 되는 유약 방법을 이용하고 있다. 이 방법은 유약 표면 처리 후 높은 기공도를 가질 수 있다는 장점이 있지만 그와 상응하여 내오염성이 낮아지는 단점을 가지고 있다.
또한, 일반적으로 알려진 균열(crack) 유약 같은 경우 소지와 열팽창 계수와의 차이를 이용해 균열을 유발하기 때문에 유약의 기공도를 조절하기가 쉽지 않고 균일하지 않다는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 통기성이 우수하여 타일 본래의 기능이 충분히 발현될 수 있고, 상대적으로 내오염성이 높은 기능성 유약 조성물 및 이 유약 조성물로 표면처리된 기능성 타일을 제공하는 것이다.
이러한 본 발명은 물 40-50 중량%, 비정질 또는 결정질 유약 20-40 중량%, 도석 2-4 중량%, 황토 1-2 중량% 및 질석 5-10 중량%를 포함하는 기능성 유약 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 유약 조성물로 표면 처리된 기능성 타일을 제공한다.
본 발명은 질석의 특이한 성질을 이용하므로서, 통기성이 우수하여 타일 본래의 기능이 충분히 발현될 수 있고, 상대적인 내오염성이 높은, 기능성 유약 조성물 및 이 유약 조성물로 표면 처리된 기능성 타일을 제공할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 질석의 특이한 성질을 이용하는 유약 조성물에 관한 것으로서 도 1에 도시된 개념도에서와 같이 유약 매트릭스 내에 존재하는 질석을 유약 소성시 팽창시켜, 팽창된 질석 내에 존재하는 기공과 질석의 팽창으로 형성된 질석 주변의 유약 크랙을 통해 통기성을 발현하게 하는 유약 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 물 40-50 중량%, 비정질 또는 결정질 유약 20-40 중량%, 도석 2-4 중량%, 황토 1-2 중량% 및 질석 5-10 중량%를 포함하는 기능성 유약 조성물임을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 유약 조성물로 표면 처리된 기능성 타일임을 특징으로 한다.
본 발명에 사용되는 비정질 또는 결정질 유약은 1000℃ 이하의 연화점을 가지는 상용 유약을 의미하는 것으로서, 예를 들면 브리스톨 유약, 프릿트 유약 등을 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 비정질 또는 결정질 유약은 20-40 중량%의 양으로 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명의 도석은 상업적으로 입수가능한 것을 사용할 수 있는데, 2-4 중량%의 양으로 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명에 사용되는 황토 역시 상업적으로 입수 가능한 것을 사용할 수 있는데, 1-2 중량%의 양으로 사용되는 것이 바람직하다.
질석은 알루미늄 마그네슘 철의 수산화 규산염으로 이루어진 점토 광물이다. 이는 600-800℃에서 열처리를 하게 되면 OH기의 기화에 따라 팽창하는 특징을 가지며, 그로 인해 다공질의 특성을 갖게 된다. 본 발명에 사용되는 질석은 600-800℃에서 팽창하고, 60 mesh 이하인 것이 바람직하며, 5-10 중량%의 양으로 사용되는 것이 람직하다.
통상적으로 유약 조성물은 그 종류 및 조성에 따라 다양한 사용온도, 즉 유약 매트릭스 형성 온도를 가진다. 따라서 팽창하는 질석의 온도 영역인 600~800℃에서 유약 매트릭스를 형성하지 못하는 유약 조성물인 경우 팽창 질석이 소지 표면에서 박리되는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우 특정 고온에서 유약 매트릭스가 형성되기 전 질석이 팽창되더라도 고정시켜 줄 수 있는 저온용 바인딩 무기재료를 첨가하는 것이 바람직하다. 저온용 바인딩 무기재료의 예로는 실리카 졸(silica sol), 물유리 등을 포함할 수 있다. 저온용 바인딩 무기재료는 상기 유약 조성물의 총 함량을 기준으로 1 내지 3 중량부의 양으로 첨가되는 것이 바람직하다.
또한, 유약 매트릭스의 형성 온도를 낮춰주기 위해 알칼리 이온이 첨가될 수 있는데 알칼리 이온으로는 KOH를 포함할 수 있다. 알칼리 이온은 상기 유약 조성물의 총 함량을 기준으로 0.5 내지 1 중량부의 양으로 첨가되는 것이 바람직하다. 저온용 바인딩 무기 재료 및 알칼리 이온은 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 성분들은 통상적인 방법으로 혼합되고 분쇄되어 슬립상태의 유약 조성물을 형성한다. 이러한 유약 조성물은 타일 상에 도포되는데 이때 질석의 입자 사이즈는 도포되는 유약의 두께에 따라 결정되며 질석의 입자가 유약 표면으로 노출되는 것이 바람직하다. 또한 유약 매트릭스에 비해 질석의 노출 부위가 커지면 질석의 유약으로부터의 박리 현상이 나타날 가능성이 높아지게 된다. 따라서, 일반적인 유약 도포 두께가 200㎛ 일때 질석 사이즈는 250㎛ 이하인 것이 바람직하다. 상기 사이즈 보다 큰 질석을 사용할 경우 질석의 팽창력이 너무 강하여 열처리 도 중 질석 자체가 박리되는 현상이 나타나고, 또한 유약 처리 후 건조 과정 후에도 질석의 박리 현상이 심하여 핸들링(Handling)이 어렵게 된다.
상기와 같이 유약 조성물로 표면처리된 타일은 100℃에서 4 시간 동안 유약을 소성하게 되는데 이러한 소성시 유약 조성물 내에 존재하는 질석이 팽창하므로서, 질석이 갖는 기공 및 질석 팽창시 질석 주변의 크랙으로 인하여 우수한 통기성을 갖게 된다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예 1
물 50 중량%, 붕규산프릿트 유약(12 중량%인 PbO, 2 중량%인 Na2O, 2 중량%인 K2O, 7 중량%인 CaO, 3 중량%인 Al2O3, 15 중량%인 B2O3 및 59 중량%인 SiO2로부터 제조) 34 중량%, 도석 4 중량%, 황토 2 중량% 및 질석(60 mesh 이하) 10 중량%를 혼합하고 분쇄하여 슬립상태의 유약을 제조하고 규석, 장석 및 점토로 이루어진 삼성분계 세라믹 소지타일에 제조된 유약을 도포한 다음 1000℃에서 4 시간 소성하여 최종 기능성 타일을 제조하였다.
실시예 2
실시예 1에서 유약 총 100 중량부를 기준으로 물유리 1 중량부 및 KOH 1 중량부를 더 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 기능성 타일을 제조하였다.
실시예 3
실시예 1에서 유약 총 100 중량부를 기준으로 실리카 졸 3 중량부 및 KOH 1 중량부를 더 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 기능성 타일을 제조하였다.
실시예 4
실시예 1에서 유약 총 100 중량부를 기준으로 실리카 졸 1 중량부, 물유리 2 중량부 및 KOH 2 중량부를 더 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 기능성 타일을 제조하였다.
상기 실시예들에서 얻어진 기능성 타일에 대하여 통기성을 측정한 결과 종래의 기능성 타일에 비하여 매우 우수한 통기성을 나타냈다.
도 1은 본 발명 기능서 유약 조성물이 도포된 기능성 타일의 개념도이다.

Claims (9)

  1. 물 40-50 중량%, 비정질 또는 결정질 유약 20-40 중량%, 도석 2-4 중량%, 황토 1-2 중량% 및 질석 5-10 중량%를 포함하는 기능성 유약 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 비정질 또는 결정질 유약은 1000 ℃ 이하의 연화점을 가지는 유약인 것을 특징으로 하는 기능성 유약 조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 저온용 바인딩 무기재료, 알칼리 염기 또는 이들의 혼합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 유약 조성물.
  4. 제 3항에 있어서, 유약 총 100 중량부를 기준으로 상기 저온용 바인딩 무기재료는 1 내지 3 중량부, 상기 알칼리 염기는 0.5 내지 1 중량부인 것을 특징으로 하는 기능성 유약 조성물.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 저온용 바인딩 무기재료는 실리카 졸 및 물유리로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 기능성 유약 조성물.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 알칼리 염기가 KOH 인 것을 특징으로 하는 기능성 유약 조성물.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 질석은 그 크기가 유약 도포 두께 200 ㎛를 기준으로 250 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 기능성 유약 조성물.
  8. 제 1항 내지 제 7항에 따른 기능성 유약 조성물을 소지 타일에 도포하여 표면처리한 것을 특징으로 하는 기능성 타일.
  9. 제 8항에 있어서, 소지타일의 소성 온도가 600-800℃인 것을 특징으로 하는 기능성 타일.
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