KR20180111477A - 타일 및 타일의 제조방법 - Google Patents

타일 및 타일의 제조방법 Download PDF

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KR20180111477A
KR20180111477A KR1020170179603A KR20170179603A KR20180111477A KR 20180111477 A KR20180111477 A KR 20180111477A KR 1020170179603 A KR1020170179603 A KR 1020170179603A KR 20170179603 A KR20170179603 A KR 20170179603A KR 20180111477 A KR20180111477 A KR 20180111477A
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코타로 후쿠시마
타케유키 사와다
신타로 토베
유키 야마다
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가부시키가이샤 리쿠시루
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Abstract

기능성 도료 조성물의 기능 발현과 의장성을 양립시킨 타일 및 타일의 제조방법을 제공한다. 타일(10)은, 다공질 소재(20)와, 다공질 소재(20)의 표면에 분산되어 형성되는 유약층(30)과, 다공질 소재(20) 및 유약층(30)의 표면에 형성되는 기능성 도료층(40), 을 구비하고, 기능성 도료층의 막 두께(T)는, 유약층(30)의 평균 유약 두께(t)에 대한 비율이 10~35%이다. 기능성 도료층(40)의 막 두께(T)는, 2~5㎛인 것이 바람직하다.

Description

타일 및 타일의 제조방법{TILE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은, 타일 및 타일의 제조방법에 관한 것이다.
종래, 타일 표면에 유약층을 형성하고, 그 위에 기능성 도료 조성물을 타일에 도포함으로써 타일에 새로운 기능을 부여하는 방법이 있다. 예를 들면, 타일 표면에 유약층을 형성하고, 그 위에 무기 미립자를 포함하는 방오층을 형성하는 기술이 제안되었다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
여기서, 타일의 다공질 소재의 기능, 외관을 살리면서, 기능성 도료 조성물의 기능도 발현시키기 위해서는, 다공질 소재의 표면에서의 유약층에 의해 덮여 있는 부분의 비율인 유약 피복율을 조정할 필요가 있다. 도 8은 유약 피복율이 낮은 타일의 구성을 나타내는 일례의 모식도이고, 도 9는 유약 피복율이 높은 타일의 구성을 나타내는 일례의 모식도이다.
일본공개특허 특개 2012-149392호 공보
그러나, 도 8에 나타낸 바와 같이, 유약 피복율이 낮은 타일(110)에서는 다공질 소재(120)에 기능성 도료 조성물이 침투해 버려, 타일(110) 표면에 기능성 도료층(140)을 형성하는 것이 곤란한 경우가 있다. 즉 유약 피복율이 낮은 타일(110)에서는 기능성 도료 조성물의 기능 발현이 어려워질 수 있다.
반대로, 도 9에 나타낸 바와 같이, 유약 피복율이 높은 타일(210)에서는, 타일(210) 표면에 형성된 기능성 도료층(240)에 의해 색이 달라져 보이는 경우가 있다. 즉, 유약 피복율이 높은 타일(210)에서는 의장성의 변화가 발생될 수 있다.
이와 같이, 종래의 타일에 있어서 기능성 도료 조성물의 기능 발현과 의장성을 양립시키기는 어렵다.
본 발명은, 기능성 도료 조성물의 기능 발현과 의장성을 양립시킨 타일을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 다공질 소재와, 상기 다공질 소재의 표면에 분산되어 형성되는 유약층과, 상기 다공질 소재 및 상기 유약층 표면에 형성되는 기능성 도료층, 을 구비하고, 상기 기능성 도료층의 막 두께는, 상기 유약층의 평균 유약 두께에 대한 비율이 10~35%인 타일에 관한 것이다.
또한 상기 기능성 도료층의 막 두께는, 2~5㎛인 것이 바람직하다.
또한 기능성 도료층은, 평균 입경(粒徑)이 20~100nm의 나노 사이즈의 실리카를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 다공질 소재의 표면에서의 상기 유약층에 의해 덮여 있는 부분의 비율인 유약 피복율은, 40~90%인 것이 바람직하다.
또한 상기 다공질 소재는, 세공경(細孔徑) 분포에서의 피크가 10nm 이하 범위에 있는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은, 다공질 소재 표면에 유약을 도포하고, 유약층을 분산시켜 형성하는 유약층 형성공정과, 상기 다공질 소재 및 상기 유약층 표면에 기능성 도료 조성물을 도포하여 기능성 도료층을 형성하는 기능성 도료층 형성공정, 을 구비하고, 상기 기능성 도료층의 막 두께는, 상기 유약층의 평균 유약 두께에 대한 비율이, 10~35%인 타일의 제조방법에 관한 것이다.
또한, 상기 기능성 도료층의 막 두께는, 2~5㎛인 것이 바람직하다.
또한 상기 기능성 도료 조성물은, 평균 입경이 20~100nm의 나노 사이즈의 실리카를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 기능성 도료 조성물의 점도는, 0.5~50mPa·s인 것이 바람직하다.
또한, 상기 다공질 소재의 표면에서의 상기 유약층에 의해 덮여 있는 부분의 비율인 유약 피복율은, 40~90%인 것이 바람직하다.
또한 상기 다공질 소재는, 세공경 분포에서의 피크가 10nm 이하 범위에 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 기능성 도료 조성물의 기능 발현과 의장성을 양립시킨 타일을 제공할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 타일의 단면을 나타내는 모식도이다.
도 2는, 상기 실시형태에 따른 타일이 구비하는 다공질 소재의 세공경 분포를 나타내는 모식도이다.
도 3은, 기능성 도료층의 막 두께가 충분한 두께가 되지 않는 일례를 나타내는 모식도이다.
도 4는, 기능성 도료 조성물에 나노 사이즈의 실리카가 포함됨으로써, 기능성 도료층의 막 두께가 충분한 두께가 되는 일례를 나타내는 모식도이다.
도 5는, 기능성 도료 조성물의 점도가 높음으로 인해, 기능성 도료층의 막 두께가 충분한 두께가 되는 일례를 나타내는 모식도이다.
도 6은, 유약 피복율이 45%이고, 막 두께가 1㎛인 타일, 막 두께가 3㎛인 타일, 막 두께가 7㎛인 타일의 SEM에 의한 확대 단면도와 이들의 모식도이다.
도 7은, 유약 피복율이 86%이고, 막 두께가 0.5㎛인 타일, 막 두께가 5㎛인 타일, 막 두께가 7㎛인 타일의 SEM에 의한 확대 단면도와 이들의 모식도이다.
도 8은, 유약 피복율이 낮은 타일의 구성을 나타내는 일례의 모식도이다.
도 9는, 유약 피복율이 높은 타일의 구성을 나타내는 일례의 모식도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 그러나, 본 발명은 이하의 실시형태로 한정되지 않는다.
도 1은, 본 실시형태에 따른 타일의 단면을 나타내는 모식도이다. 도 2는, 본 실시형태에 따른 타일에 구비되는 다공질 소재의 세공경 분포를 나타내는 모식도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 따른 타일(10)은 다공질 소재(20)와, 유약층(30)과, 기능성 도료층(40), 을 구비한다.
본 실시형태에서는 도 2에 나타낸 바와 같이, 다공질 소재(20)는 세공경 분포에서의 피크가 10nm 이하 범위에 있다. 이 때문에, 후술하는 바와 같이, 나노 사이즈 실리카(41)(도 4 참조)를 포함하는 기능성 도료 조성물은, 공경(孔徑)이 작은 다공질 소재(20)에 침투되기 어렵고, 또는, 점도가 높은 기능성 도료 조성물은, 공경이 작은 다공질 소재(20)에 침투되기 어렵다.
또한 다공질 소재(20)는, 소재 내부에 미세한 구멍(孔)을 갖는다. 이 때문에 다공질 소재(20)를 구비하는 타일(10)은, 우수한 흡방습(吸放濕) 성능을 갖는다. 본 실시형태에 따른 다공질 소재(20)를 구비하는 타일(10)은, 특별히 한정되지 않으나, 주택 등의 건축물에서의 내장재로서 이용되며, 보다 구체적으로는, 리빙, 침실, 현관, 세면실, 화장실의 벽면재로서 이용된다. 다공질 소재(20)는, 예를 들면 화강암 등의 풍화물인 점토를 주원료로 하며, 장석(長石), 도석(陶石), 석회석, 활석 등을 필요에 따라 혼합하고, 볼 밀 등으로 분쇄 후, 필요에 따라 스프레이 드라이어 등으로 조립(造粒)하고, 압출 성형 또는 프레스 성형하여 얻은 성형체에 후술하는 유약을 시유(施釉)한 후, 소성함으로써 제조된다.
유약층(30)은, 다공질 소재(20)의 표면에 분산되어 형성된다. 유약층(30)은 유약을 다공질 소재(20)의 표면에 도포함으로써 얻어진다. 유약층(30)은, 장석, 규석, 점토, 석회석, 활석, 탄산바륨, 프리트 등을 임의로 혼합하고 용융시킨 것으로, 일부 결정을 포함하는 유리질로 이루어진다. 유약층(30)은, 다공질 소재(20)에 스프레이 등으로 시유한 후 소성되어, 다공질 소재(20)에 융착된다. 다공질 소재(20)에의 융착에 의해, 유약층(30)은 충분한 밀착력을 갖는다.
본 실시형태에서는, 다공질 소재(20)의 표면 중, 유약층(30)에 의해 덮여 있는 부분의 비율인 유약 피복율(이하, 간단히 "유약 피복율"이라고도 한다)은 40~90%이다. 보다 바람직하게는, 유약 피복율은 45~86%이다. 이에 따라, 타일(10)에 있어서 다공질 소재(20)의 흡방습 성능과, 후술하는 기능성 도료층(40)의 기능이 충분히 발현된다. 또한 후술하는 바와 같이, 피복율이 40~90%인 범위에서는 피복율에 상관없이 기능성 도료층(40)의 막 두께(T)의 유약층(30)의 평균 유약 두께(t)에 대한 비율을 10~35%로 할 수 있기 때문에, 타일(10)은 기능성 도료 조성물의 기능 발현과 의장성을 양립할 수 있다.
유약 피복율은, 다공질 소재(20)의 조정, 유약층(30)의 조정, 기능성 도료층(40)의 조정, 소성방법의 조정에 의해 조정 가능하다.
다공질 소재(20)의 조정으로는, 다공질 소재(20)를 형성할 때의 프레스 성형 압력, 구성 원료의 입도(粒度) 및 조립했을 때의 입도, 함수율, 성형된 소지(素地)의 흡수율의 조정을 들 수 있다.
유약층(30)의 조정으로는, 유약의 조정으로서, 조합(調合)(각 원료의 비율), 비중 및 점도, 입도, 도포량의 조정을 들 수 있다. 또한 스프레이 도장시의 유량, 에어 비, 및 노즐경, 도장시의 소지나 유약의 온도 등의 조정을 들 수 있다.
소성방법의 조정으로는, 소성 온도 및 시간의 조정을 들 수 있다.
또한 유약층(30)의 막 두께는 측정 위치에 따라 다르나, 평균으로 대략 10~20㎛이다. 이하에서 다공질 소재(20)에 형성되는 유약층(30)의 평균적인 막 두께를 평균 유약 두께(t)라고 기재한다.
기능성 도료층(40)은, 다공질 소재(20) 및 유약층(30) 표면에 형성된다. 기능성 도료층(40)은, 기능성 도료 조성물을 다공질 소재(20) 및 유약층(30)의 표면에 도포함으로써 얻을 수 있다. 본 실시형태에서 기능성 도료층(40)(기능성 도료 조성물)은, 나노 사이즈의 실리카(41)를 포함한다(도 4 참조). 또한 기능성 도료 조성물은, 타일(10)에 기능을 부여할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면 항알레르겐제, 항균제, 항바이러스제, 광촉매, 항곰팡이제, 방오제(발수제, 발유제), 탈취제, 흡착재 등을 이용할 수 있다.
나노 사이즈 실리카(41)로는, 예를 들면 콜로이달 실리카나 실리카 미립자가 있다. 콜로이달 실리카는, 실리카 미립자를 물 등의 매체에 분산시킨 것이다. 제조방법으로는, 물유리법과 알콕시드법의 2개가 주류이고, 나노 사이즈의 실리카(41)로는 상기 방법에 의해 제조된 시판의 것을 이용할 수 있다. 또한, 실리카 미립자란, 액중의 화학반응에 의해 만들어져 표면 처리를 한 것이다. 기능성 도료층(40)에 포함된 나노 사이즈의 실리카(41)는, 다음의 EPMA 측정에 의해 Si원소를 포함하는지의 여부를 확인함으로써 판별할 수 있다.
[EPMA 측정 조건]
(측정 기기) JXA-8500F(일본전자주식회사 제조)
(측정 조건)
증착: Au, 15nm
가속 전압: 10kV
조사 전류: 100nA
작동 거리: 11mm
스캔 방법: 스테이지 스캔
프로브 경: 6㎛, 0㎛(확대), 3㎛ (보충 데이터)
화소 사이즈: 6㎛, 0.5㎛(확대), 3㎛ (보충 데이터)
측정 영역: 1800㎛각(角), 150㎛각(확대), 900㎛각(보충 데이터)
화소수: 300×300
측정 시간: 30ms
분광 결정: (첫번째 스캔) Si:1CH-TAP
나노 사이즈 실리카(41)의 기능성 도료 조성물 중에서의 함유량은, 기능성 도료층(40)의 막 두께(T)를 제어하기 위해 35~60질량%인 것이 바람직하다. 함유량이 35질량% 미만인 경우, 충분한 막 두께를 얻지 못하여 기능성 도료 조성물의 기능 발현이 어려워질 수 있다. 반대로, 60질량%를 넘는 경우, 막 두께가 너무 두꺼워져 의장성의 변화가 발생할 수 있다.
또한, 기능성 도료층(40)의 막 두께(T)는, 평균 유약 두께(t)에 대한 비율이 10% 이상으로 형성된다. 보다 바람직하게는, 기능성 도료층(40)의 막 두께(T)는 평균 유약 두께(t)에 대한 비율이 13.3% 이상으로 형성된다. 본 실시형태에서는 기능성 도료층(40)의 막 두께(T)는 2㎛ 이상이다. 이에 따라서 기능성 도료 조성물은 충분히 기능을 발현할 수 있다. 본 실시형태에서는, 나노 사이즈 실리카(41)의 평균 입경이 20nm 이상인 것, 또는 음차 진동식 SV형 점도계(A&D사 제조, SV-10H)에 의해 측정되는 기능성 도료 조성물의 점도가 0.5mPa·s 이상인 것을 이용함으로써, 기능성 도료층(40)의 막 두께(T)의 평균 유약 두께(t)에 대한 비율을 10% 이상으로 하는 것이 용이해진다. 본 실시형태에서는 기능성 도료층(40)의 막 두께(T)를 2㎛ 이상으로 하는 것이 용이해진다. 이러한 이유에 대하여 도 3~5를 이용하여 구체적으로 설명한다.
도 3은, 기능성 도료층의 막 두께가 충분한 두께가 되지 않는 일례를 나타내는 모식도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 유약층(30)상에 나노 사이즈의 실리카(41)을 포함하지 않고 점도가 낮은 기능성 도료 조성물을 도포하면, 타일(10)의 다공질 소재(20)가 노출된 부분을 향해, 점도가 낮은 기능성 도료 조성물이 유출된다. 또한 점도가 낮은 기능성 도료 조성물은 다공질 소재(20)에 침투된다. 이 때문에, 충분한 두께의 기능성 도료층(40)을 형성하기 어려워진다. 따라서, 기능성 도료층(40)의 막 두께(T1)의 평균 유약 두께(t)에 대한 비율을 10% 이상으로 하는 것이 어려워진다.
도 4는, 기능성 도료 조성물에 나노 사이즈의 실리카가 포함됨으로써, 기능성 도료층의 막 두께가 충분한 두께가 되는 일례를 나타내는 모식도이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 유약층(30)상에 나노 사이즈의 실리카(41)를 포함하는 기능성 도료 조성물을 도포하면, 타일(10)의 다공질 소재(20)가 노출된 부분을 향해, 나노 사이즈의 실리카(41)를 포함하는 기능성 도료 조성물이 유출된다. 여기서, 나노 사이즈의 실리카(41)의 평균 입경은 20nm 이상으로, 다공질 소재(20)의 공경보다 큰 경우가 많다. 그리고, 다공질 소재(20)의 공경보다 입경이 큰 나노 사이즈의 실리카(41)는 다공질 소재(20)의 공경을 막고, 기능성 도료 조성물은 다공질 소재(20)에의 침투가 어려워진다. 이 때문에, 충분한 두께가 있는 기능성 도료층(40)을 형성하기 쉬워진다. 따라서, 기능성 도료층(40)의 막 두께(T2)의 평균 유약 두께(t)에 대한 비율을 10% 이상으로 하는 것이 용이해진다.
도 5는, 기능성 도료 조성물의 점도가 높음으로 인해, 기능성 도료층의 막 두께가 충분한 두께가 되는 일례를 나타내는 모식도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 유약층(30)상에 점도가 높은 기능성 도료 조성물을 도포하면, 타일(10)의 다공질 소재(20)가 노출된 부분을 향해, 점도가 높은 기능성 도료 조성물은 유출되기 어렵다. 또한, 점도가 높은 기능성 도료 조성물은, 다공질 소재(20)에의 침투가 어려워진다. 이 때문에, 충분한 두께가 있는 기능성 도료층(40)을 형성하기 쉬워진다. 따라서, 기능성 도료층(40)의 막 두께(T3)의 평균 유약 두께(t)에 대한 비율을 10% 이상으로 하는 것이 용이해진다.
기능성 도료층(40)의 막 두께(T)는, 평균 유약 두께(t)에 대한 비율이 35% 이하로 형성된다. 보다 바람직하게는, 기능성 도료층(40)의 막 두께(T)는, 평균 유약 두께(t)에 대한 비율이, 33.3% 이하로, 더욱 바람직하게는, 20% 이하로 형성된다. 본 실시형태에서 기능성 도료층(40)의 막 두께(T)는 5㎛ 이하이다. 보다 바람직하게는, 기능성 도료층(40)의 막 두께(T)는 3㎛ 이하이다. 이에 따라서 의장성의 저하를 방지할 수 있다. 본 실시형태에서는, 나노 사이즈 실리카(41)의 평균 입경을 100nm이하로 함으로써, 또는 음차 진동식 SV형 점도계(A&D사 제조, SV-10 H)에 의해 측정되는 기능성 도료 조성물의 점도가 50mPa·s 이하가 됨으로써, 기능성 도료층(40)의 막 두께(T)의 평균 유약 두께(t)에 대한 비율을 35% 이하로 하는 것이 용이해진다.
구체적으로는, 기능성 도료 조성물에 포함되는 나노 사이즈 실리카(41)의 평균 입경이 100nm이하이면, 기능성 도료층(40)의 막 두께(T)가 과잉 두께가 되기 어렵다. 또는, 기능성 도료 조성물의 점도가 50mPa·s이하이면, 기능성 도료층(40)의 막 두께(T)가 과잉 두께가 되기 어렵다. 이로 인해, 기능성 도료층(40)의 막 두께(T)의 평균 유약 두께(t)에 대한 비율을 35% 이하로 하는 것이 용이해진다.
이어서, 타일(10)의 제조방법의 일례에 대하여 설명한다.
타일(10)의 제조방법은, 다공질 소재(20)의 표면에 유약을 도포하고, 유약층(30)을 분산시켜 형성하는 유약층 형성공정을 포함한다. 본 실시형태에서는, 유약층 형성공정에서 형성되는 유약층(30)은, 유약 피복율이 40~90%이다.
또한 타일(10)의 제조방법은, 기능성 도료 조성물을 다공질 소재(20) 및 유약층(30)의 표면에 도포함으로써, 기능성 도료층(40)을 형성하는 기능성 도료층 형성공정을 포함한다. 기능성 도료층 형성공정에 있어서 기능성 도료층의 막 두께(T)는, 유약층(30)의 평균 유약 두께(t)에 대한 비율이, 10~35%가 된다. 본 실시형태에서는, 기능성 도료층 형성공정에서 형성되는 기능성 도료층(40)의 막 두께(T)는, 2~5㎛이고, 기능성 도료층(40)은, 평균 입경이 20~100nm인 나노 사이즈의 실리카(41)를 포함한다. 나노 사이즈의 실리카(41)의 입경은, 다음의 SEM 관찰에 의해 측정된다. 또한, 음차 진동식 SV형 점도계(A&D사 제조, SV-10 H)에 의해 측정되는 상기 기능성 도료 조성물의 점도는, 0.5~50mPa·s이다.
[막 두께 측정방법] SEM 화상(단면)
(측정 기기) JXA-8500F(일본전자주식회사 제조)
(측정 조건) 가속 전압: 5kV, 관찰 모드: 2차 전자상, 진공 모드: 고진공, 작동거리: 11mm, 배율: 10000배
이상과 같은 본 실시형태의 타일(10)에 의하면, 이하와 같은 효과를 나타낸다.
본 실시형태의 타일(10)은, 다공질 소재(20)와, 다공질 소재(20)의 표면에 분산되어 형성되는 유약층(30)과, 다공질 소재(20) 및 유약층(30)의 표면에 형성되는 기능성 도료층(40), 을 구비하고, 기능성 도료층의 막 두께(T)는, 유약층(30)의 평균 유약 두께(t)에 대한 비율이 10~35%이다. 또한, 기능성 도료층(40)의 막 두께(T)는, 2~5㎛이다. 이에 따라, 타일(10)은 기능성 도료 조성물의 기능 발현과 의장성을 양립할 수 있다.
또한 기능성 도료층(40)은, 평균 입경이 20~100nm인 나노 사이즈의 실리카(41)를 포함한다. 나노 사이즈의 실리카(41)의 평균 입경이 20nm이상이 됨으로써, 기능성 도료층(40)의 막 두께(T)의 유약층(30)의 평균 유약 두께(t)에 대한 비율을 10% 이상으로 하는 것이 용이해진다. 반대로, 나노 사이즈 실리카(41)의 평균 입경이 100nm이하이기 때문에, 유약층(30)의 평균 유약 두께(t)에 대한 비율이, 35% 이상의 과잉 두께가 되기 어렵다. 이 때문에, 기능성 도료층(40)의 막 두께(T)의 유약층(30)의 평균 유약 두께(t)에 대한 비율을, 10~35%로 하는 것이 용이해진다. 이로 인해, 타일(10)은 기능성 도료 조성물의 기능 발현과 의장성을 양립할 수 있다.
또한, 다공질 소재(20)의 표면 중, 유약층(30)에 의해 덮여 있는 부분의 비율인 유약 피복율은 40~90%이다. 이로 인해, 타일(10)에서 다공질 소재(20)의 흡방습 성능과, 후술하는 기능성 도료층(40)의 기능이 충분히 발현된다. 피복율이 40~90%인 범위에서는, 피복율에 괸계없이 기능성 도료층(40)의 막 두께(T)의 유약층(30)의 평균 유약 두께(t)에 대한 비율을 10~35%로 할 수 있기 때문에, 타일(10)은 기능성 도료 조성물의 기능 발현과 의장성을 양립할 수 있다.
또한 다공질 소재(20)는, 공경이 10nm 이하의 범위에 세공 용적의 피크를 갖는다. 이 때문에 기능성 도료 조성물은 다공질 소재(20)에의 침투가 어려워진다. 특히, 기능성 도료 조성물이 평균 입경 20~100nm의 나노 사이즈의 실리카(41)를 포함하는 경우에는, 나노 사이즈의 실리카(41)가 다공질 소재(20)의 공경을 막아, 기능성 도료 조성물은 다공질 소재(20)에의 침투가 어려워진다. 이로 인해, 다공질 소재(20)의 표면에서도 기능성 도료 조성물의 기능을 발현시키기 쉬워진다.
본 실시형태의 타일(10)의 제조방법은, 다공질 소재(20)의 표면에 유약을 도포하고, 유약층(30)을 분산시켜 형성하는 유약층 형성공정과, 다공질 소재(20) 및 유약층(30)의 표면에 기능성 도료 조성물을 도포하고 기능성 도료층(40)을 형성하는 기능성 도료층 형성공정, 을 구비하고, 기능성 도료층의 막 두께(T)는, 유약층(30)의 평균 유약 두께(t)에 대한 비율이 10~35%이다. 또한, 기능성 도료층(40)의 막 두께(T)는, 2~5㎛이다. 이로 인해 타일(10)은 기능성 도료 조성물의 기능 발현과 의장성을 양립할 수 있다.
또한 타일(10)의 제조방법에 있어서, 기능성 도료 조성물은 평균 입경이 20~100nm인 나노 사이즈의 실리카(41)를 포함한다. 또한 기능성 도료 조성물의 점도는 0.5~50mPa·s이다. 나노 사이즈 실리카(41)의 평균 입경 20~100nm, 또는 기능성 도료 조성물의 점도가 0.5~50mPa·s가 됨으로써, 기능성 도료층(40)의 막 두께(T)의 유약층(30)의 평균 유약 두께(t)에 대한 비율을 10~35%로 하는 것이 용이해진다. 이로 인해 타일(10)은 기능성 도료 조성물의 기능 발현과 의장성을 양립할 수 있다.
본 발명은 상기 실시형태로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위에서의 변형, 개량은 본 발명에 포함된다.
[실시예]
이하, 실시예에 근거하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하나, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1~4, 비교예 1~3>
점토, 장석, 도석 등을 볼 밀 등으로 분쇄하고, 스프레이 드라이어 등으로 함수율 4~8%로 조정하여 조립한 후, 건식 프레스 등으로 가압 성형하고, 건조 후 유약을 스프레이 등의 방법으로 도포하고, 900~1000에서 소성하였다. 유약의 조합, 유약의 도포량, 스프레이 도장시의 유량, 에어 비, 및 노즐경 등을 조정하여, 타일의 표면에 대하여 유약 피복율이 45%가 되도록 조정하였다.
다음에, 기능성 도료층을 형성하는 기능성 도료 조성물을, 항알레르겐제(알레버스터 세키수이머티리얼 솔루션즈 제조)에 표 1에 나타낸 평균 입경의 콜로이달 실리카(스노텍스, 닛세이카가쿠공업 제조), 바인더(요드졸 AD179, 헨켈쟈판 제조), 물을 혼합/교반하여 분산시켜 제작하였다. 이와 같이 작성한 기능성 도료 조성물을 타일 표면에 스프레이나 롤러 등의 방법으로 도포하고 건조시켜 기능성 도료층을 형성하였다.
이와 같이, 타일의 표면에 대하여 유약 피복율이 45%가 되도록 조정하고, 표 1에 나타낸 평균 입경의 콜로이달 실리카를 포함하는 기능성 도료 조성물을 타일 표면에 도포하여 기능성 도료층을 형성하고, 실시예 1~4, 비교예 1~3의 타일을 얻었다.
<실시예 5~7, 비교예 4~6>
실시예 1~4, 비교예 1~3과 동일한 순서로, 타일의 표면에 대하여 유약 피복율이 86%가 되도록 조정하고, 표 2에 나타낸 평균 입경의 콜로이달 실리카를 포함하는 기능성 도료 조성물을 타일의 표면에 도포하여 기능성 도료층을 형성하여, 실시예 5~7, 비교예 4~6의 타일을 얻었다.
<SEM 관찰>
각 실시예, 비교예의 타일 단면을, SEM을 이용하여 확대 관찰하였다. 각 실시예, 비교예의 기능성 도료층의 막 두께를 해석하고, 얻은 값을 표 1, 2에 나타내었다. 관찰 결과의 일례로서, 유약 피복율이 45%이고, 막 두께가 1㎛인 타일(비교예 1), 막 두께가 3㎛인 타일(실시예 2), 막 두께가 7㎛인 타일(비교예 2)의 SEM에 의한 확대 단면도와 이들의 모식도를 도 6에 나타내었다. 또한 유약 피복율이 86%이고, 막 두께가 0.5㎛인 타일(비교예 4), 막 두께가 5㎛인 타일(실시예 7), 막 두께가 7㎛인 타일(비교예 5)의 SEM에 의한 확대 단면도와 이들의 모식도를 도 7에 나타내었다.
<기능성능 평가>
다음 방법에 따라사 항알레르겐 성능을 평가하였다. 결과를 표 1, 2에 나타내었다.
<항알레르겐 성능 시험>
시판되는 진드기 알레르겐 수용액 [Der f1](주식회사 시바야기 제조)을 건재 표면에 250㎕ 적하하고 10분간 방치한 후, 건재 표면상의 진드기 알레르겐을 회수하여, 진드기 알레르겐의 양을 효소 면역 측정법(ELISA법)에 준하여 측정하여 항알레르겐성을 평가하였다.
<의장성 평가>
색채색차계(코니카미놀타사 제조)를 이용해 의장성 평가를 실시하였다. 결과를 표 1, 2에 나타내었다.
<판정>
이하의 판정 기준으로, 각 실시예, 비교예의 타일을 평가하였다. 결과를 표 1, 2에 나타내었다.
(판정 기준)
1: 항알레르겐 성능(%)이 80% 이상, 또한 ΔE가 2.0 이하
0: 상기 이외
Figure pat00001
Figure pat00002
실시예 1~4와 비교예 1의 비교에 의해, 또는 실시예 5~7과 비교예 4의 비교에 의해, 기능성 도료층의 막 두께는, 평균 유약 두께에 대한 비율이 10% 미만으로 형성됨으로써, 항알레르겐 성능(%)이 80% 미만이 되고, 기능성 도료 조성물의 기능이 충분히 발현되지 않는다는 것이 확인되었다.
실시예 1~4와 비교예 2, 3의 비교에 의해, 또는 실시예 5~7과 비교예 5, 6의 비교에 의해, 기능성 도료층의 막 두께는 평균 유약 두께에 대한 비율이 35%를 넘어 형성됨으로써, ΔE가 2.0을 넘게 되어 의장성이 저하된다는 것이 확인되었다.
이상으로부터, 각 실시예와 비교예의 비교에 의해, 기능성 도료층의 막 두께는, 유약층의 평균 유약 두께에 대한 비율이 10~35%가 됨으로써, 각 실시예의 타일은 기능성 도료 조성물의 기능 발현과 의장성을 양립할 수 있다는 것이 확인되었다. 또한 기능성 도료층의 막 두께는, 유약층의 평균 유약 두께에 대한 비율이 13.3~33.3%인 것이 보다 바람직하다는 것이 확인되었다. 마찬가지로 기능성 도료층의 막 두께는, 2~5㎛인 것이 바람직하다는 것이 확인되었다.
또한, 실시예 1, 2와 실시예 3, 4의 비교에 의해, 또는 실시예 5, 6과 실시예 7의 비교에 의해, 항알레르겐 성능(%)은 실시예 1~7 어느 것이나 80% 이상임에도 불구하고, 기능성 도료층의 막 두께가, 평균 유약 두께에 대한 비율이 20%를 넘어 형성됨으로써 ΔE가 크게 증가하는 경향이 확인되었다. 따라서 기능성 도료층의 막 두께는, 유약층의 평균 유약 두께에 대한 비율이 13.3~20%인 것이 보다 바람직하다는 것이 확인되었다. 마찬가지로 기능성 도료층의 막 두께가 2~3㎛인 것이 보다 바람직하다는 것이 확인되었다.
10 타일
20 다공질 소재
30 유약층
40 기능성 도료층

Claims (11)

  1. 다공질 소재와,
    상기 다공질 소재의 표면에 분산되어 형성되는 유약층과,
    상기 다공질 소재 및 상기 유약층의 표면에 형성되는 기능성 도료층, 을 구비하고,
    상기 기능성 도료층의 막 두께는, 상기 유약층의 평균 유약 두께에 대한 비율이 10~35%인 타일.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기능성 도료층의 막 두께는, 2~5㎛인 타일.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 기능성 도료층은, 평균 입경이 20~100nm의 나노 사이즈의 실리카를 포함하는 타일.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다공질 소재의 표면에 있어서의 상기 유약층에 의해 덮여 있는 부분의 비율인 유약 피복율은, 40~90%인 타일.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다공질 소재는, 세공경 분포에서의 피크가 10nm 이하 범위에 있는 타일.
  6. 다공질 소재의 표면에 유약을 도포하고, 유약층을 분산시켜 형성하는 유약층 형성공정과,
    상기 다공질 소재 및 상기 유약층의 표면에 기능성 도료 조성물을 도포하여, 기능성 도료층을 형성하는 기능성 도료층 형성공정, 을 구비하고,
    상기 기능성 도료층의 막 두께는, 상기 유약층의 평균 유약 두께에 대한 비율이 10~35%인 타일의 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 기능성 도료층의 막 두께는, 2~5㎛인 타일의 제조방법.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 기능성 도료 조성물은, 평균 입경이 20~100nm인 나노 사이즈의 실리카를 포함하는 타일의 제조방법.
  9. 제 6항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기능성 도료 조성물의 점도는, 0.5~50mPa·s인 타일의 제조방법.
  10. 제 6항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다공질 소재의 표면에서의 상기 유약층에 의해 덮여 있는 부분의 비율인 유약 피복율은, 40~90%인 타일의 제조방법.
  11. 제 6항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다공질 소재는, 세공경 분포에서의 피크가 10nm 이하 범위에 있는 타일의 제조방법.
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