KR920005487B1 - 유약 조성물 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

유약 조성물

도면은 본 발명의 유약 조성물과 종래의 유약 조성물로 처리한 벽돌의 광택도를 대비하여 나타낸 사진이다.

본 발명은 유약조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인체에 유해하고 값이 비싼 광명단을 함유하지 않기 때문에 대기, 수질, 토양등의 환경오염을 일으키지 않고, 인체에 전혀 무해하며, 또한 유약제조시 비용의 절감을 꾀할 수 있으며, 더우기 종래의 유약보다도 적은 양의 도포량으로 도포하여도 우수한 처리표면을 얻을 수 있고, 소성에 필요한 에너지도 절약할 수 있는 유약 조성물에 관한 것이다.

유약이란, 도자기, 옹기류나 벽돌등의 표면에 칠해지고 열처리 융착되어, 도자기류나 벽돌등의 표면에 광택 또는 무광택의 표면층을 형성시키기 위하여 사용되는 제제로서, 투수성을 없애고 미적효과를 크게하고, 튼튼하게 하며, 또한 벽돌등의 표면에 처리되어 미적효과를 부가하기도 한다.

종래에, 미장벽돌의 제조에 사용되는 유약은 장석, 규석, 석회석, 광명단, 활석, 형석, 골분, 카르복시메틸셀룰로오스를 주성분으로 함유하며, 여기에 소량의 착색제를 포함하여 제조되었다.

상기한 바와 같은 유약 조성물중에서 광명단은, 4산화 3납(Pb₃O₄) 또는 연단이라 불리우는 것으로서, 분말의 산화납(Ⅱ)를 450℃ 정도로 가열해서 얻어지는 적색의 분말체이다.

이와 같은 광명단은, 잘 알려져 있는 바와 같이 인체에 해로운 유도물질로서 칠 작업 과정에서 작업환경을 오염시킬 뿐만 아니라 소성과정에서 배연과 함께 공기중으로 발산되어 대기오염을 일으키며, 또한 그 잔류물이 토양이나 수질중에 잔류하여 중금속 오염을 야기하며, 더우기 항아리, 장독과 같은 옹기류용의 유약에 사용되는 경우에는, 이들 옹기류의 사용중에 납성분이 녹아나와 구강을 통하여 인체내로 흡수되어 중금속증후군을 유발할 우려가 있는 유해물질이다.

그러나, 이와 같은 광명단은, 용융제로서의 기능이 우수하기 때문에 그 유독성의 존재를 알면서도 종래의 유약 조성물의 필수 성분으로 사용되어 왔다.

또한, 종래의 유약 조성물은 상기한 바와 같이 수 많은 성분들을 포함하고 있어, 그 제조공정이 복잡할 뿐만아니라, 이러한 유약 조성물을 제조함에 있어 성분들을 미세분말로 분쇄할 때의 시간이 상당히 많이 소요되며(약 42시간 이상), 더우기 광명단과 같은 개개 성분들의 비용이 비싸 유약 조성물의 최종원가가 비싸지는 문제점이 있다.

한편, 본 발명자는 전에, 상기한 바와 같은, 광명단을 포함하는 종래의 유약 조성물의 단점을 보완하기 위하여, 망간을 용융제로서 사용한 유약 조성물을 제안하였다(대한민국 특허출원 제88-16169호 참조).

그러나, 상기한 유약 조성물은 광명단을 사용하지 않는다는 점에 있어서는 종래의 유약 조성물보다 월등한 효능을 갖는 것이기는 하지만, 각 성분의 분쇄시간이 길고, 또한 유약 조성물을 벽돌에 도포한 후의 소성온도가 1180℃로 매우 높고, 또한 용융제로 사용된 망간의 가격도 다소 비싸고, 더우기 소성에 필요한 에너지가 상당히 많이 소비된다는 문제점을 갖고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 인체에 유해하고 값이 비싼 광명단을 유약 조성물의 성분으로서 함유하지 않기 때문에 대기, 수질, 토양등의 환경오염을 유발하지 않고, 인체에 전혀 무해하며, 또한 유약제조 비용의 절감을 꾀할 수 있으며, 더우기 종래의 유약보다도 적은 양의 도포량으로 우수한 표면을 얻을 수 있고, 소성온도가 낮아 소성에 필요한 에너지를 절약할 수 있을 뿐만아니라 주성분의 분쇄에 소요되는 시간이 매우 짧아 제조시간을 대폭적으로 단축할 수 있는 유약 조성물을 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 소금, 모래 및 카르복시메틸셀룰로오스를 주성분으로 함유하며, 여기에 소량의 착색제를 더욱 포함하는 유약 조성물을 제공한다.

본 발명의 유약 조성물은, 상기한 구성 성분을 소정비율로 혼합한 후, 통상의 분쇄기를 사용하여 약 1.5 내지 2시간동안 분쇄시키므로써, 용이하게 제조될 수 있다.

본 발명에서는 10~50중량부의 소금, 20~100중량부의 모래, 0.1~1.0중량부의 카르복시메틸셀룰로오스, 1~20중량부의 착색제로 구성되는 유약 조성물을 제공한다.

본 발명자의 부단한 연구결과, 알아내어진 본 발명의 유약 조성물을 구성하는 성분들은, 종래의 유약 조성물들의 보편적인 구성 성분들과는 완전히 상이한 성분들로 이루어져 있다. 즉 본 발명의 유약 조성물은 가격이 저렴하면서도 일반적으로 용이하게 입수가능한 제제인 소금, 모래 및 결합제로서의 카르복시메틸셀룰로오스를 주성분으로 하고, 여기에 착색제로서의 산화철을 더욱 포함하여 이루어져 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 유약 조성물중 소금성분은 용융제의 역활을 담당한다. 이와 같은 역활을 담당하는 소금은 불순물을 거의 함유하고 있지 않는 순수 식염을 사용하는 것이 바람직하지만, 불순물을 다소 포함하고 있는 공업용 소금을 그대로 사용할 수도 있다.

소금성분은 10 내지 50중량부의 양으로 사용되는 것이 바람직하다. 소금의 함유량이 50중량부를 초과하게되면, 유약 조성물을 벽돌에 도포하여 소성하는 과정에서 소금이 끊거나 혹은 타기 때문에 소망하는 표면처리가 얻어지기 힘들게 되고, 소금의 함유량이 10중량부 미만인 경우에는 용융제로서의 기능이 북족하게 된다.

한편, 본 발명의 유약 조성물에서 용융제로서 사용되는 소금 성분은 붕사(Na₂B₄O₇ㆍ1OH₂O)로 대체될 수도 있다. 붕사를 사용하는 경우에도 소금을 사용한 경우와 비교하여 거의 동등한 효과를 나타내며, 또한 소금과 동일한 양으로 사용하는 것도 가능하다. 다만, 소금은 붕사보다 가격이 저렴하며, 용이하게 입수할 수 있다는 장점을 갖는다.

또한, 유약 조성물중의 다른 한 주성분으로는 모래가 포함된다. 이산화규소(SiO₂)가 주성분인 모래는 가능하면 입자체가 미세한 것을 사용하는 것이 분쇄 효율을 높일 수 있어 바람직하다. 이와 같은 모래는 벽돌등의 표면에 도포되고 소성되는 과정에서 용융되어 얇은 유리층을 형성하는 역할을 담당한다. 모래성분은 20 내지 100중량부의 양으로 사용되는 것이 바람직하다. 모래의 함유량이 100중량부를 초과하게 되면 분쇄시간과 소성시간이 길어지기 때문에 소성에 필요한 에너지가 많이 소요되게되어 비경제적이고, 함유량이 20중량부 미만인 경우에는 유리층 형성능력이 부족하여 소망하는 표면처리 효과를 얻을 수 없게 된다.

일반적으로, 본 발명에서 사용가능한 모래는, 건축등에 사용되는 통상의 모래보다는 그 입자직경이 작은 것으로서, 미세하고 고운 모래를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 유약 조성물에 있어서는 결합제 성분으로 카르복시메틸셀룰로오스를 사용한다. 카르복시메틸셀룰로오스(C.M.C.)는 물체의 표면에 대해 유약이 균일하게 도착되게 하기 위하여 소량으로 사용하는 것이 가능하며, 비교적 낮은 온도에서 휘발하여 유약의 주성분에는 영향을 미치지 않는다. 통상 카르복시메틸셀룰로오스는 0.1~1.0중량부 정도 포함되는 것이 바람직하다.

일반적으로, 유약에 사용가능한 색소로는 산화철, 티탄, 지르콘, 크롬등과 같은 무기안료를 그대로 적용할 수 있지만, 본 발명에 있어서는 산화철을 사용한다. 이는 산화철의 값이 저렴하여 경제적으로 유리하기 때문이고, 특별한 용도를 위하여는 기타의 무기안료도 사용가능함은 물론이다.

무기안료는 유기안료에 비해 그 수는 적지만 가격이나 특수한 용도 및 색상에 따라 실용되는 것이 많다. 특히 산화철은, 내광성, 내열성, 내용제, 은폐력면에서 우수한 특성을 갖는다.

착색제의 첨가량은 소망하는 착색도에 따라 임의의 조정가능하지만, 통상은 1 내지 20중량부, 바람직하게는 5 내지 15중량부 정도 첨가한다. 이와 같은 착색제 성분은 최종적으로 소망하는 색상에 따라 상기에 기재된 양보다 많이 첨가할 수도 있을 뿐만아니라, 보다 적게 첨가할 수도 있다.

상기한 바와 같은 성분들은 각각 미세한 분말체로 공급되어 혼합될 수도 있으나, 통상은 이들 성분을 혼합한 후, 보올-밀등과 같은 공지의 분쇄장치를 사용하여 소망하는 입자도의 분말체로 하는 것이 바람직하다. 물론, 보올-밀 이외에도 하기와 같은 각종 분쇄장치를 사용할 수 있다. 즉, 에지러너, 나이더, 로울러 밀, 플래트스톤 밀, 스피이드라인 밀, 호모지나이저, 시브미크론디스퍼어저, 캐디 밀, 어트레이터, 샌드 밀등이 사용가능하다.

광명단을 함유하는 종래의 유약 조성물은 상기한 바와 같은 분쇄기중에서 그의 구성성분이 많고, 또한 원료 입자체가 강하고 크기 때문에 약 24~42시간 정도 분쇄하여여만 소망하는 입자도를 갖는 분말체를 얻을 수 있었다.

그러나, 본 발명의 유약 조성물에서는 소금, 모래, 산화철과 같은 보다 유연하고 원료 입자체가 작은 원료를 사용하므로써 분쇄기간을 단축시킬 수 있기 때문에 작업능률과 생산성을 향상시킬 수 있다.

즉, 본 발명의 유약 조성물은 원료성분을 혼합한 후, 상기한 바와 같은 분쇄기중에서 약 1.5 내지 2시간 분쇄시키므로써 용이하게 제조될 수 있다. 실질적으로 사용함에 있어서는, 본 발명의 유약 조성물에 약 0.6~0.8배량의 물을 첨가하여 충분히 교반한 후, 스프레이건과 같은 통상적인 분무수단을 사용하여, 0.15 내지 0.28mm의 두께, 바람직하게는 0.15 내지 0.20mm의 평균두께로 벽돌에 분무, 도포한 후, 소성로에 넣고 약 1140℃ 미만의 온도에서, 바람직하게는 1000 내지 1140℃의 온도에서 약 24시간동안 소성시키므로써 소망하는 미장벽돌을 얻을 수 있다. 상기한 바에서 물의 첨가량이 전체 유약 조성물에 대해 0.6배 미만으로 사용되면 유약 조성물을 함유하는 도공액의 농도가 너무 진하기 때문에 사용하는데 불편하고, 또한 물의 양이 0.8배를 초과하게 되면 액이 너무 묽어져 소망하는 유약의 효과를 기대할 수 없게 된다. 일반적으로, 종래의 유약은, 약 0.33mm 이상의 두께로 도포하여야만 소망하는 도포면을 얻을 수 있었으나, 본 발명의 유약 조성물은 광명단, 규석, 장석, 석회석, 활석, 골분등을 함유하는 종래의 것보다 얇게 도포하여도 소망하는 우수한 도포면을 얻을 수 있으며, 더우기 종래에는 약 1180℃의 온도에서 소성하여야 하였지만, 본 발명에 따르는 유약 조성물은 약 1140℃ 미만의 온도에서 소성되기 때문에 소성에 필요한 에너지를 절약할 수 있다는 이점이 있다.

다음에는 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다.

[실시예]

다음의 실시예는, 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 것일뿐, 본 발명이 이와 같은 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

유약 조성물의 구성 성분(단위 : 중량부)

소금 30

모래 60

카르복시메틸셀룰로오스(C.M.C.) 0.2

산화철 10

상기한 바와 같은 성분들을 보올밀에 투입하여 약 1시간 40분동안 분쇄하여 유약 조성물을 얻었다.

상기 조성물에 80중량부의 물을 가하고 잘 교반한 후, 스프레이건을 사용하여 0.15 내지 0.20mm의 두께로 벽돌표면에 도포한 후, 소성로에 넣고 1100℃ 온도에서 24시간동안 소성하여 미장벽돌을 얻었다.

이 미장벽돌의 표면을 사진 촬영하여 도면엥 제시하였다.

[실시예 2~15]

유약 조성물의 원료 구성 성분 비율을 하기표와 같이 변경한 점을 제외하고는 상기한 실시예 1과 실질적으로 동일하게 처리하여 미장벽돌을 얻었다.

[표 1]

[비교실시예 1]

유약 조성물의 구성 성분(단위 : 중량부)

장석 23.0

규석 4.5

석회석 3.0

광명단 17.0

활석 3.0

형석 2.0

골분 2.8

산화철 4.0

티탄 0.6

지르콘 1.0

카르복시메틸셀룰로오스 0.1

상기한 바와 같은 성분들을 볼밀에 투입하여 약 42시간동안 분쇄하고, 이렇게 하여 얻어지는 유약 조성물에 80중량부의 물을 첨가하고 잘 교반한 후에 이를 통상의 스프레이건을 사용하여 0.31 내지 0.35mm의 두께로, 벽돌에 도포한 후, 소성로에 넣고 약 1180℃의 온도에서 24시간 소성하며 미장벽돌을 얻었다.

이 미장벽돌의 표면을 촬영한 사진을 도면에 제시하였다.

(비교실시예 2)

착색제 성분으로서 산화철과 지르콘을 사용하지 않은 점을 제외하고는 상기한 비교실시예 1과 실질적으로 동일하게 처리하여 미장벽돌을 얻었다.

상기한 표면 사진들로부터도 확인되는 바와 같이 본 발명의 유약 조성물은 산화철, 골분, 형석, 석회석, 장석, 규석, 활석, 광명단등을 함유하는 종래의 유약과 비교하여, 그 광택도등에 있어서 전혀 뒤지지 않으면서도, 인체에 유해하고 값이 비싼 광명단을 함유하지 않기 때문에 대기, 수질, 토양등의 각종 환경오염을 방지할 수 있고, 또한 구성성분으로서 입수가 용이하고 가격이 저렴한 소금, 모래등을 원료로 사용하기 때문에 유약의 제조원가를 대폭 저하시킬 수 있으며, 더우기 종래의 유약보다도 적은 양의 도포량으로 도포하여도 소망하는 우수한 처리표면을 얻을 수 있으며, 종래보다 낮은 온도에서 소성되기 때문에 소성에 필요한 에너지를 절약할 수 있다는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명의 유약 조성물은 광명단을 함유하는 종래의 것보다 분쇄시간을 대폭 단축할 수 있기 때문에 작업능률과 생산성을 향상시킬 수 있다는 효과를 갖는다.

Claims (2)

1. 소금 10~50중량부

   모래 20~100중량부

   카르복시메틸셀룰로오스 0.1~1.0중량부

   안료 1~20중량부

   물 60~80중량부

   를 혼합하고 미세하게 분쇄하여 얻어진 유약 조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기한 안료가 산화철인 것을 특징으로 하는 유약 조성물.

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