KR20100128107A - 산화동을 사용한 환원소성용 녹색계 안료의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 녹색계 도자기 - Google Patents

산화동을 사용한 환원소성용 녹색계 안료의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 녹색계 도자기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 산화주석(SnO2) 및 산화동(CuO)을 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 1000 내지 1300℃의 소성온도에서 산화소성하여 소성물을 얻는 단계; 및 상기 소성물을 분쇄하는 단계를 포함하는 산화동을 사용한 환원소성용 녹색 안료의 제조방법, 이에 의해 제조되는 도자기용 녹색계 안료 및 녹색계 도자기의 제조방법을 제공한다.
도자기, 안료, 산화동

Description

산화동을 사용한 환원소성용 녹색계 안료의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 녹색계 도자기{METHOD FOR PREPARING A GREEN-CERAMIC PIGMENT FOR REDUCTION FIRE USING COPPER OXIDE AND A GREEN CERAMIC THEREOF}
본 발명은 산화동을 사용한 환원소성용 녹색계 안료, 이의 제조방법 및 상기 녹색계 안료를 이용한 녹색계 도자기의 제조방법에 대한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은, 본 발명에 따른 녹색계 안료와 유약을 혼합하여 도자기에 바른 후, 1000 내지 1300℃의 온도에서 환원소성하였을 때 녹색 계열의 색을 나타내는 환원소성용 녹색계 안료의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 녹색계 도자기에 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.
유약을 사용하는 도자기의 색상은 금속산화물을 가마에서 열처리하여 얻을 수 있다. 도자기에 유약을 바른 이후의 소성온도가 1000℃ 미만인 경우, 다양하고 풍부한 색깔을 얻을 수 있으나, 1300℃ 정도에서는 발색에 제한을 받는다.
도자기의 발색을 위해 사용하는 안료는 보통 융제와 내화재를 섞어서 쓰는데, 높은 온도로 소성해서 색을 나타내야 한다. 상기 안료의 색은 섞는 물질에의 종류에 따라 다양하게 나타나고, 소성 온도나 소성 분위기의 차이에 따라 색깔이 변하는 경우도 있다.
도자기의 유약 제조시, 5 중량% (유약 및 산화동 총 중량 기준) 미만의 산화동(CuO)을 유약에 첨가하여 도자기에 바른 이후 환원 분위기에서 소성하면 붉은색 계열의 색을 나타내고, 산화 분위기에서는 청색~녹색, 엄밀히 말하면, 옥색 계열을 나타낸다. 종래에는 산화동이 섞인 유약을 도자기에 바른 후 환원 분위기에서 소성할 경우, 녹색 계열의 색을 나타낼 수 없었다.
이에 본 발명자들은, 산화동을 이용하여 1000℃ 이상의 고온에서 환원소성하였을 때 도자기의 녹색을 나타내는 방법에 대해 연구를 계속하였다.
본 발명은, 도자기를 환원소성을 하였을 때 녹색을 나타내는 안료를 제조하기 위해, 산화동(CuO)과 산화주석(SnO2)을 혼합하고 산화소성함으로써 산화동을 산 화주석에 고용시키는 방법을 이용하여 환원소성용 녹색계 안료를 제조하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 도자기용 녹색계 안료를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 녹색 안료를 이용한 녹색계 도자기의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 산화주석(SnO2) 및 산화동(CuO)을 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 1000 내지 1300℃의 소성온도에서 산화소성하는 단계; 및 상기 소성물을 분쇄하는 단계를 포함하는 산화동을 사용한 환원소성용 녹색계 안료의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 산화주석 및 산화동을 혼합하는 단계에서, 상기 산화주석 100 중량부에 대하여 산화동은 1 내지 10 중량부로 혼합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 소성 시간은 30분 내지 3 시간 일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조된 환원소성용 녹색계 안료를 제공한다.
또한, 본 발명은 산화주석(SnO2) 및 산화동(CuO)을 혼합하는 단계; 상기 혼 합물을 1000 내지 1300℃의 소성온도에서 산화소성하여 소성물을 얻는 단계; 상기 소성물을 분쇄하는 단계; 상기 분쇄된 소성물을 유약과 혼합하는 단계; 및 상기 유약 혼합물을 도자기에 바른 후 환원소성하는 단계를 포함하는 녹색계 도자기의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 산화동을 사용한 환원소성용 녹색계 안료를 유약에 혼합하여 도자기에 바르고 환원소성하면 도자기 표면이 녹색을 나타내는 효과가 있다.
본 발명은 산화주석(SnO2) 및 산화동(CuO)을 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 산화소성하여 소성물을 얻는 단계; 및 상기 소성물을 분쇄하는 단계를 포함하여 이루어진다.
이하에서 본 발명에 대해 보다 상세히 설명한다.
먼저, 산화동을 산화주석에 고용(solid solution)시키기 위하여 산화주석(SnO2) 및 산화동(CuO)을 혼합한다. 상기 산화주석 및 산화동은 본 기술분야에서 널리 알려진 화합물로서, 시중에서 쉽게 구입할 수 있는 제품이라면 어느 것이나 사용할 수 있다.
상기 혼합물은 상기 산화주석 100 중량부에 대하여 산화동 1 내지 10 중량부 를 첨가할 수 있다. 산화동이 1 중량부 미만으로 첨가되면 산화동의 휘발로 인하여 산화주석 내에 고용되는 산화동의 양이 극히 적어 유약에 첨가하였을 경우 제대로 된 색상이 나타나지 않는 문제점이 있을 수 있다. 산화동의 함량이 10 중량부를 초과하는 경우에는 산화주석 내에 고용되지 못하고 남아있는 산화동이 있어서 유약에 첨가하여 사용시 붉은색을 띠는 문제점이 발생할 수 있다.
상기 산화주석과 산화동의 혼합물은 소성 단계를 거쳐서 소성물을 형성하게 된다. 소성온도는 1000 내지 1300℃가 바람직한데, 이 온도 범위를 벗어난 경우에는 산화동이 산화주석에 고용되지 않는 문제점이 발생할 수 있다.
상기 소성은 산화 분위기 하에서 진행될 수 있다. 산화소성은 가마 등에 산소량을 충분하게 하여 완전 연소시킴으로써 연소 가스가 CO2로 되도록 하는 소성기법이다.
일반적으로, 산화동을 도자기용 유약에 직접 첨가하고 이 유약 혼합물을 도자기에 바른 이후에 환원소성을 하는 경우에는, Cu2O에 의해 붉은색을 나타낸다. 그러나 본 발명과 같이, 산화주석에 산화동이 고용된 것을 안료로서 유약에 첨가하고 이 유약 혼합물이 시유된 도자기를 환원소성하면, 종래기술과는 다르게, 도자기 표면이 녹색 계열의 색을 나타내게 된다.
상기 소성 온도에서의 유지시간은 30분 내지 3 시간인 것이 바람직하다. 30분 보다 짧으면 고용이 잘되지 않는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 3 시간을 초과하면 산화주석에 산화동의 고용이 완료되어 큰 변화가 일어나지 않는다.
상기 소성물을 도자기용 안료로 사용하기 위해서는 상기 소성물을 미분으로 고르게 분쇄하여야 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, 환원소성과정을 거치면 고르게 녹색 계열의 색으로 발색된다.
구체적으로, 산화주석(SnO2) 및 산화동(CuO)을 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 1000 내지 1300℃의 소성온도에서 산화소성하여 소성물을 얻는 단계; 상기 소성물을 분쇄하는 단계; 상기 분쇄된 소성물을 유약과 혼합하는 단계; 및 상기 유약 혼합물을 도자기에 바른 후 환원소성하는 단계를 거쳐서 녹색계 도자기를 제조할 수 있다.
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 소성물은 1 내지 10 중량%, 상기 유약은 99 내지 90 중량%로 혼합될 수 있다. 이는 녹색 발색의 최적 효과를 나타낼 수 있는 조합이며, 반드시 이 범위로 혼합 비율이 제한되는 것은 아니다. 다만, 상기 소성물의 함량이 1 중량% 미만이면 녹색 계열 색의 발색 효과가 미미할 수 있으며, 10 중량%를 초과하는 경우에는 유약 내에 함유된 산화동의 함량 과다로 인하여 검은색으로 변하는 문제점이 발생할 수 있다.
상기 환원소성은 1000 내지 1300℃이루어질 수 있다. 종래 방법인, 산화동을 유약에 직접 첨가하여 환원소성을 하였을 때는, 이 온도 범위에서 녹색 계열의 색을 얻을 수 없었다. 그러나 본 발명과 같이, 산화주석에 산화동을 고용시키는 방법으로 제조된 안료를 유약에 첨가하여 도자기 표면에 바른 후 환원소성시 1000 내지 1300℃ 온도 범위에서도 도자기가 녹색계 색을 나타내는 효과를 얻을 수 있다.
상기 소성온도의 범위를 벗어나는 경우에는 녹색 발색 효과가 충분히 발휘되지 않는 문제점이 발생할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들에 한정되는 것은 아니다.
실시예
실시예 1
산화주석(일본- 준세이) 100 중량부에 산화동(일본-준세이) 3 중량부를 혼합하고 1300℃에서 2 시간 산화소성하여 산화동이 산화주석에 고용됨을 확인하였 다. . 그 다음, 상기 소성물을 막자사발에 넣은 후 잘게 분쇄하여 분쇄물의 크기가 약 7~13 ㎛인 안료를 얻었다.
실시예 2
실시예 1에서 얻은 안료 2 중량%와 석회유 98 중량%를 혼합하고 이를 도자기 시편에 바른 후 1240℃에서 환원소성하였다. 그 결과 도 1과 같이, 도자기 시편이 녹색을 나타내었다.
비교예
산화동(일본-준세이) 4 중량%와 석회유 95 중량%를 혼합하여 도자기 시편에 바른 후 1240℃에서 환원소성하였다. 그 결과 도 2와 같이, 도자기 시편이 붉은색을 나타내었다.
시험예 : 색상 분석
실시예 1에서 얻은 안료의 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 도 3에 나타내었다. 도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 안료의 명도값 L*은 79.56, 채도 값은 a*: -6.9, b*: -1.95로 나타났다. 따라서 자연스런 녹색 계열의 색깔을 나타냄을 알 수 있다.
상기 실시예 및 시험예를 통해 알 수 있는 바와 같이, 산화동과 산화주석으로 혼합하여 산화소성하면 도자기용 녹색 안료를 얻을 수 있다. 또한 이 녹색 안료를 유약과 혼합하고 이 유약 혼합물을 도자기에 바른 후 도자기를 환원소성하면 푸녹색 계열을 띠는 도자기를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 도자기 사진이다.
도 2는 본 발명의 비교예에 따라 제조된 도자기 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 안료의 UV 분석 후 그 결과를 나타낸 것이다.

Claims (7)

  1. 산화주석(SnO2) 및 산화동(CuO)을 혼합하는 단계;
    상기 혼합물을 1000 내지 1300℃의 소성온도에서 산화소성하여 소성물을 얻는 단계; 및
    상기 소성물을 분쇄하는 단계;
    를 포함하는 산화동을 사용한 환원소성용 녹색계 안료의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 산화주석 및 산화동을 혼합하는 단계에서, 상기 산화주석 100 중량부에 대하여 산화동은 1 내지 10 중량부로 혼합되는 것을 특징으로 하는 산화동을 사용한 환원소성용 녹색계 안료의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 산화소성 시간은 30분 내지 3 시간인 것을 특징으로 하는 산화동을 사용한 환원소성용 녹색계 안료의 제조방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따라 제조된 산화동을 사용한 환원소성용 녹색계 안료.
  5. 산화주석(SnO2) 및 산화동(CuO)을 혼합하는 단계;
    상기 혼합물을 1000 내지 1300℃의 소성온도에서 산화소성하여 소성물을 단계;
    상기 소성물을 분쇄하는 단계;
    상기 분쇄된 소성물을 유약과 혼합하는 단계; 및
    상기 유약 혼합물을 도자기에 바른 후 환원소성하는 단계;
    를 포함하는 녹색계 도자기의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 분쇄된 소성물을 유약과 혼합하는 단계에서, 상기 분쇄된 소성물은 1 내지 10 중량%, 상기 유약은 99 내지 90 중량%로 혼합되는 것인, 녹색계 도자기의 제조방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 환원소성은 1000 내지 1300℃에서 이루어지는 것인, 녹색계 도자기의 제조방법.
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