KR100385771B1 - 인조석 판재의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제조공정이 간단하고, 두께를 최대로 감소시켜 중량증가를 최소화시킬 수 있으며, 다양한 색상 및 무늬를 구현해 낼 수 있는 인조석 판재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 판상을 이루는 연질 또는 경질의 심재(10)가 마련되고, 그 심재(10)의 표면에 석분반죽(21)을 소정온도로 경화시켜 형성된 2∼5㎜ 두께의 석판재(11)가 부착되어 간단한 공정으로 석판재의 두께를 최소 2㎜까지 극소화시킬 수 있으므로, 중량을 최소화할 수 있고 가공이 용이하며, 목판, 조립식 판넬, 스티로플, 철재, 시멘트 등의 타자재의 표면에 부착함으로써, 가공조립을 손쉽게 할 수 있는 경량자재의 구현과, 천연석과 같은 표면강도를 유지하므로 긁힘이나 기스 등이 발생되지 않고 습기나 물에 의한 내구성, 내화성 및 내열성 등의 양상을 확보할 수 있으며, 천연석과 같은 무늬결의 구현과 다양한 색상의 구현이 가능하고, 생화 또는 그림과 같은 다채로운 장식물을 내재시켜 진공상태로 보존함으로써, 천연석과 같은 무늬결과 함께 꽃이나, 그림 등의 색상 및 문양을 최대로 유지시킬 수 있어, 현대인들이 추구하는 미적감각에 부응할 수 있는 건축물의 벽화 및 식탁, 장농, 장식장 등과 같은 가구에 널리 응용할 수 있는 인조석 판재 및 그 제조방법을 제공한다.

Description

인조석 판재의 제조방법{Manufacturing method of synthetic-stone board}

본 발명은 인조석 판재의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제조공정이 간단하고, 두께를 최대로 감소시켜 중량증가를 최소화시킬 수 있으며, 다양한 색상 및 무늬를 구현해 낼 수 있는 인조석 판재의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 건축 내외장재 또는 가구나 공예품 등의 재료로는 타일, 대리석, 목재 등이 널리 이용되고 있다.

그러나, 이와 같은 재료들은 내구성 또는 중량에 따른 작업이 제한되며, 색상 또는 무늬를 다채롭게 표현할 수 없고, 습기 또는 물에 의한 내구성 및 표면강도의 저하 등으로 인하여 그 이용범위가 제한적이며 비영구적이다. 즉, 상기 타일은 무늬결의 단순함과 곡선 및 원형가공이 타재료들에 비해 접목응용이 어려운 실정에 있고, 아울러, 상기 대리석은 중량이 무겁기 때문에, 취급하는 데에 많은 어려움이 따르고, 가공하기가 불편하며, 색상 또는 무늬의 다양한 구사가 어려워 그 활용범위가 한정되어 있는 실정이다.

또한, 상기 목재의 경우에는 표면강도가 약하고, 물이나 습기의 침투에 의한 내구성의 저하가 초래되며, 강도 및 내구성 강화를 위해 별도의 처리수단이 병행되어야 하는 문제점이 있으며, 특히 무늬결이나 색상이 나무결에 의존해야 하기 때문에 다양한 색상과 무늬 모양의 구현이 어려운 실정에 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 제조공정이 간단하고, 두께를 최대로 감소시켜 중량증가를 최소화시킬 수 있으며, 다양한 색상 및 무늬를 구현해 낼 수 있는 인조석 판재 및 그 제조방법을 제공하는 점에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인조석 판재를 나타내 보인 분해 사시도이고,

도 2는 도 1의 단면도이고,

도 3a 내지 도 8e는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인조석 판재의 제조방법에 관한 것으로, 도 3a 내지 도 3b는 착색석분을 제조하기 위한 공정을 나타내 보인 개략적 도면이고,

도 4a 내지 도 4c는 무늬결이 형성되지 않은 석판재를 제조하기 위한 공정을 나타내 보인 개략적 도면이고,

도 5a 내지 도 5d는 석판재에 무늬결을 형성하기 위한 제1형성방법을 나타내 보인 개략적 도면이고,

도 6a 내지 도 6c는 석판재에 무늬결을 형성하기 위한 제2형성방법을 나타내 보인 개략적 도면이고,

도 7a 내지 도 7c는 석판재에 무늬결을 형성하기 위한 제3형성방법을 나타내 보인 개략적 도면이고,

도 8a 내지 도 8e는 석판재에 무늬결을 형성하기 위한 제4형성방법을 나타내보인 개략적 도면이고,

도 9a 내지 도 9e는 장식물이 내재된 보조석판재가 매립되어 그 장식물이 외부로 노출되는 석판재를 제조하기 위한 공정을 나타내 보인 개략적 도면이고,

그리고 도 10은 심재의 표면에 석판재를 부착할 수 있도록 그 심재의 표면에 석재용 본드가 도포된 상태를 나타내 보인 개략적 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10... 심재 11... 석판재

12... 보조석판재 13... 혼합용기

18... 착화용기 19... 천연석분

20... 착색석분 21... 석분반죽

25... 착색석분반죽 31... 금형틀

41,51,61,71... 무늬결 65... 분사기

72... 도안판 73... 접착테이프

74... 거미줄 형상체 75... 관통공

81... 장식물

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인조석 판재는 판상을 이루는 연질 또는 경질의 심재가 마련되고, 그 심재의 표면에 석분반죽을 소정온도로 경화시켜 형성된 2∼5㎜ 두께의 석판재가 부착된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 석판재는 상기 석분반죽에 일정량의 착색석분반죽이 첨가되어 경화된 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 상기 석판재는 그 표면에 거미줄 형상의 무늬결, 줄 형상의 무늬결, 반점 형상의 무늬결, 또는 그 반점이 퍼진 형상의 무늬결이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 상기 심재의 전면 및 배면 중 어느 한 면에 부착되는 상기 석판재는 생화 또는 문양의 장식물이 내재된 보조석판재가 그 석판재의 표면에 매립되어 외부로 노출된 것이 바람직하다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인조석 판재의 제조방법은 (a) 혼합용기에 소정량의 알코올과, 색상별 무기안료를 혼합하여 완전용해시킨 다음, 무기안료의 색상이 변하지 않도록 아크릴 접착제를 투입하여 혼합용제를 형성하고, 그 혼합용제에 대략 300∼10매쉬의 입도를 가진 천연석분을 알코올과 10:1의 비율로 투입하여 착색한 다음, 일정시간이 지난 후 착화용기로 부어 착화(着火)시킴으로써 착색석분을 제조하는 제1공정; (b) 상기 혼합용기에 천연석분과 열가소성수지를 2∼5:1의 비율로 혼합하여 석분반죽을 형성하는제2공정; (c) 상기 석분반죽 또는 그 석분반죽과 상기 착색석분을 반죽한 착색석분반죽을 혼합하여 금형틀에 넣고, 표면에 무늬결을 형성하는 제3공정; (d) 무늬결이 형성된 석분반죽을 일정온도로 경화하여 2∼5㎜의 두께를 가진 석판재를 형성하는 제4공정; 및 (e) 별도로 마련된 판상의 심재의 표면에 접착제를 도포하고, 그 심재의 표면에 상기 석판재를 부착하는 제5공정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 제3공정에서 상기 무늬결은 혼합용기에서 대략 100매쉬의 입도를 가진 천연석분을 반죽한 다음, 일정크기의 착색석분반죽을 그 석분반죽 위에 떨어뜨려 착색석분반죽이 원을 이루도록 저은 다음, 상기 금형틀에 부어 경화시킨 후 탈영함으로써 줄 형상이 나타나게 하는 것이 바람직하며, 상기 무늬결은 혼합용기에 100∼60매쉬의 입도를 가진 천연석분과, 대략 5∼10매쉬의 입도를 가진 유색원석을 30:1의 비율로 투입하고, 열가소성수지를 첨가하여 배합함으로써 석분반죽을 형성한 다음, 그 석분반죽을 상기 금형틀에 부어 경화시킨 후 탈영하여 반점 형상이 나타나게 하는 것이 바람직하고, 상기 무늬결은 측방에서 석분반죽을 상기 금형틀의 내부영역으로 분사한 다음, 착색석분을 반죽하여 그 석분반죽 상에 분사하고, 다시 석분반죽을 덮어 탈영함으로써, 상기 착색석분반죽이 퍼지게 하는 것이 바람직하며, 상기 무늬결은 대략 10㎜의 두께를 가진 금속 도안판을 뚫어 거미줄 형상을 도안하고, 그 금속 도안판의 저면에 접착테이프를 붙인 다음, 거미줄 형상의 틈에 폴리에틸렌수지를 부어 경화시킨 후, 거미줄 형상체를 금속 도안판으로부터 탈영하고, 그 거미줄 형상체를 미경화된 석분반죽에 압압하여 거미줄 형상체와 동일한 형상의 관통공을 형성한 다음, 석분반죽 상에 착색석분반죽을 덮어 그착색석분반죽이 관통공에 매립되어 거미줄 형상이 나타나게 하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 제2공정 다음으로는, 상기 금형틀에 폴리에틸렌수지를 붓고, 생화 또는 문양의 장식물을 그 폴리에틸렌수지에 수몰시켜 1차로 경화한 다음, 경화된 폴리에틸렌수지 위에 석분반죽을 덮어 2차로 경화하고, 그 경화체를 상기 장식물의 형상에 맞게 제단하여 보조석판재를 형성하는 제2-1공정과, 상기 보조석판재를 상기 금형틀 내에 부착시키고, 그 보조석판재가 매립되도록 상기 석분반죽을 덮어 3차로 경화하여 석판재를 형성하는 제2-2공정을 더 포함하는 것이 바람직하다.

따라서, 간단한 공정으로 석판재의 두께를 최소 2㎜까지 극소화시킬 수 있으므로, 중량을 최소화할 수 있고 가공이 용이하며, 목판, 조립식 판넬, 스티로플, 철재, 시멘트 등의 타자재의 표면에 부착함으로써, 가공조립을 손쉽게 할 수 있는 경량자재의 구현과, 천연석과 같은 표면강도를 유지하므로 긁힘이나 기스 등이 발생되지 않고 습기나 물에 의한 내구성, 내화성 및 내열성 등의 양상을 확보할 수 있으며, 천연석과 같은 무늬결의 구현과 다양한 색상의 구현이 가능하고, 생화 또는 그림과 같은 다채로운 장식물을 내재시켜 진공상태로 보존함으로써, 천연석과 같은 무늬결과 함께 꽃이나, 그림 등의 색상 및 문양을 최대로 유지시킬 수 있어, 현대인들이 추구하는 미적감각에 부응할 수 있는 건축물의 벽화 및 식탁, 장농, 장식장 등과 같은 가구에 널리 응용할 수 있는 점에 그 특징이 있다.

이러한 특징을 가지는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인조석 판재 및 그 제조방법을 상세하게 설명한다.

우선, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인조석 판재는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 판상을 이루는 연질 또는 경질의 심재(10)가 마련되고, 그 심재(10)의 표면에 석분반죽을 소정온도로 경화시켜 형성된 2∼5㎜ 두께의 석판재(11)가 부착된 것을 요지로 한다.

이를 보다 자세히 설명하면, 상기 심재(10)는 연질 또는 경질의 소재로 이루어진 판재로서 예컨대, 목판, 철판, 시멘트판 또는 스티로플 판재 등을 포함하며, 본 발명의 도면에는 목판만을 도시하였으나, 이에 한정되지 않고, 상술한 바와 같은 타자재들 모두 적용가능하다.

상기 석판재(11)는 대략 2∼5㎜의 두께를 가진 인조석으로, 천연석의 석분을 반죽하여 된 석분반죽을 경화시킨 것이며, 심재(10) 즉, 목판의 표면에 부착되는 것이 바람직하다. 부연 설명하면, 상기 석판재(11)는 심재(10)의 전면, 배면 및 사방의 측면에 부착되며, 그 석판재(11)는 심재(10)의 각 면에 도포된 석재용 본드(미도시)에 의해 접착되는 것이다. 여기서, 상기 석재용 본드는 에폭시와 석분이 혼합되어 있어, 석분에 의해 그 에폭시가 목판에 침투되지 않아 접착력이 강화됨과 동시에, 휨현상을 방지해 준다.

또한, 이러한 석판재(11)는 상기한 석분반죽에 별도로 마련된 일정량의 착색석분반죽을 첨가하여 된 것이 바람직하다. 부연 설명하면, 상기 석판재(11)는 색상별 착색석분을 반죽하여 석분반죽에 혼합함으로써, 다양한 색상을 구현할 수 있는 것이다.

참고적으로, 상술한 바와 같은 석판재(11)는 석분반죽이 금형틀(31)에 넣어져 성형되고, 그 성형물을 일정시간 동안 경화한 다음 탈영시킴으로써 형성되는데, 상기 금형틀(31)은 도 4b에 도시된 바와 같이, 다리부재(32)와, 상기 다리부재(32)에 의해 지지되는 판넬(33)과, 상기 판넬(33)에 지지되어 석분반죽을 성형하는 금형판(34)을 구비하며, 상기 금형판(34)은 스테인레스판 또는 유리판을 사용하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 스테인레스판은 광택면이 후술되는 유리판 보다 떨어지는 반면, 몰드자체의 수명이 영구적이고, 기스나 흠집이 났을 경우 그 표면을 갈아 연마하면 광택면을 다시 복원할 수 있는 장점이 있다. 그리고, 상기 유리판은 강화유리를 사용하며, 표면광택이 우수하여 표면 연마 없이 사용가능한 장점이 있다. 참조부호 35는 금형판(34)에 진동을 가하기 위해 그 금형판(34)의 저부에 설치되는 진동모터이며, 참조부호 36는 금형판(34)에 수용된 석분반죽의 두께를 조절하기 위한 두께조절바아이다.

또한, 상기 석판재(11)는 도 5d에 도시된 바와 같이, 횡방향으로 된 줄형상의 무늬결(41)이 형성되며, 도 6c에 도시된 바와 같이, 반점 형상의 무늬결(51)이 형성되고, 도 7c에 도시된 바와 같이, 반점이 퍼진 형상의 무늬결(61)이 형성될 수도 있다. 또한, 상기 석판재(11)는 도 8e에 도시된 바와 같이, 그 몸체에 착색석분반죽이 매립되어 거미줄 형상으로 노출되는 무늬결(71)이 형성될 수도 있다. 여기서, 줄 형상의 무늬결(41)은 100매쉬의 입도를 가진 천연석의 석분반죽에 책색석분을 반죽하여 형성된 것이며, 반점형상의 무늬결(51)은 100∼60매쉬의 입도를 가진 천연석분과, 5∼10 매쉬의 입도를 가진 유색원석(54)을 액상의 수지로 반죽하여 경화함으로써 형성된 것이며, 반점이 퍼져나가는 무늬결(61)은 100∼300매쉬의 입도를 가진 천연석분 또는 착색석분을 반죽하여 그 석분반죽을 금형틀(31)에 분사하고, 다시 다른 색상을 가진 착색석분 반죽을 분사하여 형성된 것이고, 거미줄 형상의 무늬결(71)은 거미줄 형상으로 양각된 거미줄 형상체(미도시)를 석분반죽에 찍어 거미줄 형상과 동일한 형상으로 형성된 관통공(미도시)에 착색석분반죽을 매립하여 경화시킴으로써 형성된 것이다.

한편, 상기 심재(10) 즉, 목판의 전면 및 배면 중 어느 한 면에 부착되는 상기 석판재(11)는 생화 또는 문양의 장식물(81)이 내재된 보조석판재(12)가 그 석판재(11)의 표면에 매립되어 외부로 노출된 것이 바람직하다.

부연 설명하면, 상기 석판재(11)는 도 1에 도시된 바와 같이, 대략 중앙 부분에 보조석판재(12)가 사각형, 원형 또는 임의의 형상으로 매립되며, 상기 보조석판재(12)는 그 표면에 폴리에틸렌수지가 경화되어 있고, 수지 내부에는 장식물 예컨대, 생화, 그림, 문자, 사진, 유색원석 등이 내제되어 외부로 노출되며, 그 수지층 하부에는 석분반죽이 덮여져 경화되어 있다. 부가적으로, 상기 보조석판재(12)가 매립된 석판재(11)가 심재(10)의 전면에 부착된다고 가정하면, 심재(10)의 배면 및 사방의 측면에는 석분반죽을 금형틀(31)에서 성형하여 경화한 판재 즉, 보조석판재(12)가 매립되지 않은 석판재(11)가 부착되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인조석 판재의 제조방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인조석 판재의 제조방법은 크게, (a) 혼합용기(13)에 소정량의 알코올(14)과, 색상별 무기안료(15)를 혼합하여 완전용해시킨 다음, 무기안료의 색상이 변하지 않도록 아크릴 접착제(16)를 투입하여 혼합용제를 형성하고, 그 혼합용제에 대략 300∼10매쉬의 입도를 가진 천연석분(19)을 알코올과 10:1의 비율로 투입하여 착색한 다음, 일정시간이 지난 후 착화용기(18)로 부어 착화(着火)시킴으로써 착색석분(20)을 제조하는 제1공정과, (b) 상기 혼합용기(13)에 천연석분(19)과 열가소성수지(22)를 2∼5:1의 비율로 혼합하여 석분반죽(21)을 형성하는 제2공정과, (c) 상기 석분반죽(21) 또는 그 석분반죽(21)과 상기 착색석분(20)을 반죽한 착색석분반죽(25)을 혼합하여 금형틀(31)에 넣고, 표면에 무늬결(41,51,61,71)을 형성하는 제3공정과, (d) 무늬결(41,51,61,71)이 형성된 석분반죽(21)을 일정온도로 경화하여 2∼5㎜의 두께를 가진 석판재(11)를 형성하는 제4공정과, (e) 별도로 마련된 판상의 심재(10)의 표면에 접착제를 도포하고, 그 심재(10)의 표면에 상기 석판재(11)를 부착하는 제5공정;을 포함한다.

이와 같은 공정들을 순차적으로 보다 자세히 설명하면, 상기 제1공정은 천연석의 석분에 다양한 색상을 착색하여 된 착색석분을 제조하기 위한 공정으로서, 도 3a에 도시된 바와 같이, 우선, 사용자는 대략 300∼10매쉬의 입도를 가진 천연석분(19) 예컨대, 순백도가 우수한 백운석, 규사, 그 외에 산화알루미나, 황산칼슘 등을 별도로 준비한다. 여기서, 상기 천연석분(19)의 강도는 후술되는 무기안료(15)의 침투성을 고려하여 다소 낮은 것으로 사용하는 것이 바람직하다. 그런 다음, 혼합용기(13)에 휘발성이 강한 알코올(14)을 투입하고, 그 알코올(14)에 색상의 침투성이 강한 무기안료(15)를 색상별로 투입하여 완전용해시킨 다음, 후술되는 천연석분(19)에 무기안료(15)가 착색되어 그 고유의 색상이 변하지 않도록 코팅시켜 주기 위한 아크릴 접착제(16)를 더 첨가하여 혼합용제를 형성한다. 그리고 나서, 상기 혼합용제에 앞서 설명한 천연석분(19)을 투입하되, 천연석분(19)은 30매쉬의 입도를 기준으로 알코올(14)에 대하여 10:1의 비율로 투입하고, 천연석분(19)에 무기안료(15)가 완전히 침투되도록 30분정도 지난 다음, 도 3b에 도시된 바와 같이, 혼합용기(13) 내의 내용물을 착화용기(18)에 부어준다. 참고로, 상기 천연석분(도 3a의 19)은 그 천연석분(19)의 입도가 작으면 작을수록 비율을 작게하여 투입하는 것이 바람직하다. 그 후, 착화용기(18) 내에 불을 붙이면, 알코올(14)이 연소되면서 화염을 일으키게 되고, 동시에 착색된 천연석분은 구동모터(18a)의 구동력을 제공받아 회전하는 착화용기(18)의 교반구(18b)에 의해 교반되면서, 알코올(14)이 완전히 연소됨에 따라 원하는 색상을 가진 착색석분(20)의 제조가 완료된다.

상술한 바와 같이, 착색석분(20)의 제조가 완료되면, 천연석분(19)을 반죽하기 위한 제2공정을 실시한다.

우선, 도 4a에 도시된 바와 같이, 사용자는 혼합용기(13)에 열가소성수지(22) 예컨대, 에폭시, 아크릴수지 또는 불포화 폴리에스테르수지 중 어느 하나를 선택하여 투입한 다음, 천연석분(19)을 혼합용기(13) 내에 투입하되, 그 천연석분(19)과 수지의 비율은 대략 2∼5:1의 비율로 산정하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 열가소성수지(22) 중 에폭시를 사용하게 되면, 접착력이 우수하고, 가공시 곡선가공이 용이한 반면, 후술되는 석분반죽(도 4b의 21)이 경화되어 금형틀(도 4b의 34)로부터 탈영될 때 금형틀(31)과의 분리가 어렵고, 가격이 고가여서 고급화 제품의 생산에만 적용가능하다. 또한, 상기 불포화 폴리에스테르수지는 점성이 묽어 기포제거가 쉽고, 표면광택이 우수하며, 석판재의 제조시 제품과 금형틀(31)과의 분리가 쉬운 장점이 있는 반면, 곡선이나 열을 가하여 석판재를 밴딩할 경우, 부러지는 경향이 있고, 수축률이 높아 판재가 휘는 경향이 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 열가소성수지(22)는 불포화 폴리에스테르수지를 사용하는 것이 바람직하며, 상온 25℃에서 그 수지에 경화제를 0.6% 배합하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 열가소성수지(22)에 천연석분(19)을 투입하여 골고루 저어주면 석분반죽(도 4b의 21)의 제조가 완료된다.

그리고 나서, 석분반죽 또는 그 석분반죽과 착색석분을 반죽한 착색석분반죽을 혼합하여 금형틀의 금형판에 넣고, 표면에 무늬결을 형성하는 제3공정을 실시한 다음, 무늬결이 형성된 석분반죽을 일정온도로 경화하여 2∼5㎜의 두께를 가진 석판재를 형성하는 제4공정을 실시한다. 만약, 도 4b에 도시된 바와 같이, 석분반죽(21)을 이용하여 무늬결 없이 석판재(11)를 제조하고자 할 경우에는 석분반죽(21)을 금형틀(31)의 금형판(34)에 붓고, 두께조절바아(36)를 도면에 도시된 화살표 방향으로 왕복동시키면, 석분반죽(21)의 두께는 일정하게 유지된다. 이 때, 진동모터(35)를 가동하여 금형판(34)에 대략 2∼3분 정도 진동을 가하게 되면, 천연석분(19)은 그 자중에 의해 바닥으로 가라앉고, 열가소성수지(22)는 석분 위로 떠오른다. 이와 같은 상태에서 석분반죽을 경화하게 되면, 수지와의 수축률 차이로 인해 완제품이 휘게 된다. 이를 방지하기 위하여, 사용자는 진동 후, 수지의 수면에 비중이 가벼운 천연석분(19)을 고르게 뿌려 준 다음, 40℃ 정도의 열처리실에서 2시간 정도 경화시켜 준다. 그러면, 도 4c에 도시된 바와 같은 연질의 석판재(11)가 형성된다. 그리고, 금형틀로부터 분리된 석판재를 판지로 눌러 준 다음 40℃ 이상의 열을 30분 정도 가하여 2차로 경화하고 냉각시키면, 밴딩 특성이 없는 석판재(11)를 얻을 수 있게 된다.

이와 달리, 상기 석판재(11)는 석분반죽에 착색석분반죽 또는 원석을 첨가하여 그 석분반죽의 표면에 무늬결을 형성할 수도 있다. 즉, 이러한 무늬결(41,51,61,71)들의 형성방법 중 제1형성방법으로는, 도 5a에 도시된 바와 같이, 100매쉬의 고운 입도를 가진 백색 천연석분을 혼합용기(13)에 투입하고, 수지를 투입하여 석분반죽(21)을 형성한 다음, 별도로 마련된 용기에 회색을 가진 착색석분을 반죽하여 그 착색석분반죽(25)을 석분반죽(21) 위에 일정크기로 떨어뜨린다. 그리고, 도 5b에 도시된 바와 같이, 막대 등을 이용하여 석분반죽(21)과 착색석분반죽(25)을 2∼3바퀴 정도 서서히 저어주면, 착색석분반죽(25)은 원형 모양의 띠가 형성되고, 도 5c에 도시된 바와 같이, 혼합용기(13) 내의 반죽물을 금형틀의 금형판(34)에 부어주면, 회색 줄 모양의 무늬결(41)이 횡방향으로 형성되며, 일정시간 동안 열을 가하여 경화한 후, 금형판(34)으로부터 탈영시키면 도 5d에 도시된 바와 같이, 줄 모양의 무늬결(41)이 형성된 석판재(11)의 제조가 완료된다. 무늬결의 제2형성방법으로는, 도 6a에 도시된 바와 같이, 100∼60매쉬의 입도를 가진 백색 천연석분과, 대략 5∼10 매쉬를 가진 유색원석(54) 예컨대, 맥반석, 옥, 화강석 또는 그 외에 사용자가 원하는 색상을 가진 원석을 혼합용기(13)에 30:1의 비율로투입하고, 열가소성수지를 배합하여 석분반죽(21)을 형성한 다음, 도 6b에 도시된 바와 같이, 혼합용기(13) 내의 반죽물을 금형틀의 금형판(34)에 붓고, 일정시간 동안 열을 가하여 경화한 다음, 그 경화체를 금형판(34)으로부터 탈영시키면, 도 6c에 도시된 바와 같이, 반점 모양을 가진 천연 대리석의 무늬결(51)이 형성된 석판재(11)의 제조가 완료된다. 무늬결의 제3형성방법으로는, 도 7a에 도시된 바와 같이, 반점이 퍼져나가는 형상을 가지도록 분사기(65)를 이용하여 대략 100∼300매쉬의 입도를 가지는 천연석분 또는 착색석분을 반죽하여 그 석분반죽(21)을 측방에서 금형판(34)의 내부영역 쪽으로 분사하게 되면, 크고 작은 석분 반죽 덩어리가 금형판(34)의 내부영역에 수용되고, 같은 방법으로 착색석분을 반죽하여 그 석분반죽(21) 상에 분사한다. 그러면, 색상별 착색석분반죽(25)은 석분반죽(21) 덩어리 사이의 공간에 위치하고, 도 7b에 도시된 바와 같이, 다시 석분반죽(21)을 그 위에 덮어 경화시킨 다음, 석판재(11)를 금형판(34)으로부터 탈영시키게 되면, 도 7c에 도시된 바와 같이, 착색석분반죽(25)이 퍼진 형상으로 된 무늬결(61)이 형성되는 것이다. 무늬결의 제4형성방법으로는, 도 8a에 도시된 바와 같이, 미경화된 석분반죽에 거미줄 형상의 무늬결을 매립하여 나타나게 하는 것으로서, 우선, 대략 10㎜의 두께를 가진 금속 도안판(72)을 준비하고, 그 금속 도안판(72)에 레이저 절단기(미도시)를 이용하여 거미줄 모양의 형상을 도안한다. 즉, 도안판(72)이 관통되도록 뚫어 거미줄 형상을 도안하는 것이다. 그런 다음, 상기 도안판(72)의 저면에 후술되는 폴리에틸렌수지가 그 도안판(72)에 형성된 거미줄 형상의 틈과, 도안판(72)의 저면에 유착되도록 접착테이프(73)를 부착하고, 거미줄 형상의 도안에 폴리에틸렌수지를 붓는다. 그러면, 그 폴리에틸렌수지는 도안판(72)에 형성된 거미줄 형상의 틈과 그 도안판(72)의 저면으로 스며들어 유착된다. 그리고 나서, 일정시간 동안 소정의 열로 폴리에틸렌수지를 경화시킨 후, 접착테이프(73)를 도안판(72)으로부터 떼어 내고, 도 8b에 도시된 바와 같이, 폴리에틸렌수지가 경화되어 전면에 거미줄 형상으로 양각된 거미줄 형상체(74)를 도안판(72)으로부터 탈영시킨다. 여기서, 거미줄 형상체(74)의 전면에 양각된 거미줄 형상의 높이는 도안판(72)에 형성된 틈의 높이와 동일하다. 그런 다음, 도 8c에 도시된 바와 같이, 거미줄 형상체(74)를 뒤집어 금형판(34)에 미경화된 채 수용되어 있는 석분반죽(21)의 상면에 눌러 찍게 되면, 도 8d에 도시된 바와 같이, 그 석분반죽(21)은 거미줄 형상체(74)에 양각된 거미줄 형상과 동일한 관통공(75)을 형성한다. 그 후, 착색석분반죽(25)을 석분반죽(21) 상에 도포하여 착색석분반죽(25)을 관통공(75)에 매립한다. 따라서, 착색석분반죽(25)이 매립된 석분반죽(21)을 일정시간 동안 경화한 다음, 금형판(34)으로부터 탈영시키면, 도 8e에 도시된 바와 같이, 거미줄 형상의 무늬결(71)이 매립되어 외부로 노출되는 석판재(11)가 형성되는 것이다.

부가적으로, 본 발명의 석판재는 미경화된 석분반죽의 표면을 성형하여 원하는 무늬결을 형성할 수도 있다. 즉, 석분과 중온경화성 수지를 10:1의 비율로 혼합하여 반죽한 다음, 150℃ 이상의 고온분위기에서 공유압을 이용한 프레스방식으로 프레싱작업을 하게 되면, 원하는 무늬결을 형성할 수 있는 것이다.

한편, 제2공정 다음으로는, 도 9a 내지 도 9e에 도시된 바와 같이, 금형틀(31)에 폴리에틸렌수지(82)를 붓고, 생화 또는 문양의 장식물(81)을 그 폴리에틸렌수지(82)에 수몰시켜 1차로 경화한 다음, 경화된 폴리에틸렌수지(82) 위에 석분반죽(21)을 덮어 2차로 경화하고, 그 경화체를 상기 장식물(81)의 형상에 맞게 제단하여 보조석판재(12)를 형성하는 제2-1공정과, 상기 보조석판재(12)를 상기 금형틀(31) 내에 부착시키고, 그 보조석판재(12)가 매립되도록 상기 석분반죽(21)을 덮어 3차로 경화하여 석판재(11)를 형성하는 제2-2공정을 더 포함한다.

이를 보다 자세히 설명하면, 상기 제2-1공정은 도 9a에 도시된 바와 같이, 금형틀의 금형판(34) 예컨대, 강화유리로 된 금형판(34)의 내부영역에 1∼2㎜의 깊이를 갖도록 액상의 폴리에틸렌수지(82)를 투입한 다음, 그 폴리에틸렌수지(82)의 수면 위에 생화 또는 그림, 문자, 사진 등의 문양과, 유색원석 등의 장식물(81)을 떨어뜨려 수몰시킨다. 여기서, 상기 생화는 각종 꽃을 채집하여 다리미 압화법, 건조매트를 이용한 건조법, 전기식 건조법 또는 실리카겐 건조법 등을 이용하여 건조하는 것이 바람직하다.

그런 다음, 폴리에틸렌수지(82)를 상온 25℃에서 20분 정도 1차경화한 후, 도 9b에 도시된 바와 같이, 석분반죽(21)을 경화된 폴리에틸렌수지(82) 위에 덮고, 2차로 경화하여 금형틀(31)로부터 경화체를 탈영한 다음, 도9c에 도시된 바와 같이, 장식물의 크기에 대응되게 경화체를 제단하게 되면, 보조석판재(12)의 형성이 완료된다.

그리고 나서, 도 9d 및 도 9e에 도시된 바와 같이, 상기 보조석판재(12)가 매립되어 장식물(81)이 외부로 노출되는 석판재(11)를 형성하는 제2-2공정을 실시하게 되는데, 우선, 상기 보조석판재(12)를 뒤집어서 장식물(81)이 외부로 노출된표면에 양면테이프(미도시)를 부착한 후, 금형틀의 금형판(34) 중앙에 견고히 부착한 다음, 미경화된 석분반죽(21)을 발라 3차로 경화시켜, 그 경화체를 금형판(34)으로부터 탈영시키게 되면, 보조석판재(12)가 매립된 석판재(11)의 제조가 완료된다.

마지막으로, 지금까지 상술한 바와 같은 공정들이 완료되면, 석판재 즉, 무늬결이 형성되지 않은 판재, 무늬결이 형성되어 있는 판재, 보조석판재가 매립되어 있는 판재를 심재의 표면에 부착하는 제5공정을 실시한다.

부연 설명하면, 도 10에 도시된 바와 같이, 심재(10) 즉, 목판의 전 표면에 석재용 본드(83)를 도포하고, 도 1에 도시된 바와 같이, 심재(10)의 전면에 제2-1공정 및 제2-2공정을 거쳐 제조된 석판재(11)를 부착하고, 배면 및 사방의 측면에는 무늬결이 형성되지 않은 석판재(11) 또는 무늬결이 형성되어 있는 석판재(11)를 부착한다. 그러면, 심재(10)가 내장되고, 그 심재(10)의 표면에 석판재(11)가 부착된 인조석의 제조가 완료된다. 여기서, 본 발명의 도면에서는 심재(10)의 표면 중 전면에는 보조석판재(12)가 매립된 석판재(11)를 부착하고, 배면 및 사방의 측면에는 무늬결이 형성되지 않은 석판재(11)를 부착하였으나, 이에 한정되지 않고, 배면 및 사방의 측면에 무늬결이 형성된 석판재(11)를 부착할 수 있고, 이와 달리 심재(10)의 표면 전체에 무늬결이 없는 석판재(11) 또는 무늬결이 형성된 석판재(11)를 부착할 수도 있다.

따라서, 석재용 제단기를 이용하여 원하는 모양으로 가공하거나, 석재용 연마기를 이용하여 표면연마를 실시하고, 또한 드릴을 이용하여 구멍을 뚫은 후, 나사못을 박아두면 조립이 용이하고, 목재가 석판재와 같이 물리게 되어 견고성이 뛰어나다.

이상에서의 설명에서와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인조석 판재 및 그 제조방법은 간단한 공정으로 석판재의 두께를 최소 2㎜까지 극소화시킬 수 있으므로, 중량을 최소화할 수 있고 가공이 용이하며, 목판, 조립식 판넬, 스티로플, 철재, 시멘트 등의 타자재의 표면에 부착함으로써, 가공조립을 손쉽게 할 수 있는 경량자재의 구현과, 천연석과 같은 표면강도를 유지하므로 긁힘이나 기스 등이 발생되지 않고 습기나 물에 의한 내구성, 내화성 및 내열성 등의 양상을 확보할 수 있는 점에 그 장점이 있다.

또한, 천연석과 같은 무늬결의 구현과 다양한 색상의 구현이 가능하며, 생화 또는 그림과 같은 다채로운 장식물을 내재시켜 진공상태로 보존함으로써, 천연석과 같은 무늬결과 함께 꽃이나, 그림 등의 색상 및 문양을 최대로 유지시킬 수 있어, 현대인들이 추구하는 미적감각에 부응할 수 있는 건축물의 벽화 및 식탁, 장농, 장식장 등과 같은 가구에 널리 응용할 수 있는 점에 그 장점이 있다.

Claims (10)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. (a) 혼합용기(13)에 소정량의 알코올(14)과, 색상별 무기안료(15)를 혼합하여 완전용해시킨 다음, 무기안료의 색상이 변하지 않도록 아크릴 접착제(16)를 투입하여 혼합용제를 형성하고, 그 혼합용제에 대략 300∼10매쉬의 입도를 가진 천연석분(19)을 알코올과 10:1의 비율로 투입하여 착색한 다음, 일정시간이 지난 후 착화용기(18)로 부어 착화(着火)시킴으로써 착색석분(20)을 제조하는 제1공정;

   (b) 상기 혼합용기(13)에 천연석분(19)과 열가소성수지(22)를 2∼5:1의 비율로 혼합하여 석분반죽(21)을 형성하는 제2공정;

   (c) 상기 석분반죽(21) 또는 그 석분반죽(21)과 상기 착색석분(20)을 반죽한 착색석분반죽(25)을 혼합하여 금형틀(31)에 넣고, 표면에 무늬결(41,51,61,71)을 형성하는 제3공정;

   (d) 무늬결(41,51,61,71)이 형성된 석분반죽(21)을 일정온도로 경화하여 2∼5㎜의 두께를 가진 석판재(11)를 형성하는 제4공정; 및

   (e) 별도로 마련된 판상의 심재(10)의 표면에 접착제를 도포하고, 그 심재(10)의 표면에 상기 석판재(11)를 부착하는 제5공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 인조석 판재의 제조방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 제3공정에서,

   상기 무늬결(41)은,

   혼합용기(13)에서 대략 100매쉬의 입도를 가진 천연석분(19)을 반죽한 다음, 일정크기의 착색석분반죽(25)을 그 석분반죽(21) 위에 떨어뜨려 착색석분반죽(25)이 원을 이루도록 저은 다음, 상기 금형틀(31)에 부어 경화시킨 후 탈영함으로써 줄 형상이 나타나게 하는 것을 특징으로 하는 인조석 판재의 제조방법.
7. 제5항에 있어서,

   상기 제3공정에서,

   상기 무늬결(51)은,

   혼합용기(13)에 100∼60매쉬의 입도를 가진 천연석분과, 대략 5∼10매쉬의 입도를 가진 유색원석(54)을 30:1의 비율로 투입하고, 열가소성수지를 첨가하여 배합함으로써 석분반죽(21)을 형성한 다음, 그 석분반죽(21)을 상기 금형틀(31)에 부어 경화시킨 후 탈영하여 반점 형상이 나타나게 하는 것을 특징으로 하는 인조석 판재의 제조방법.
8. 제5항에 있어서,

   상기 제3공정에서,

   상기 무늬결(61)은,

   측방에서 석분반죽(21)을 상기 금형틀(31)의 내부영역으로 분사한 다음, 착색석분(20)을 반죽하여 그 석분반죽(21) 상에 분사하고, 다시 석분반죽(21)을 덮어 탈영함으로써, 상기 착색석분반죽(25)이 퍼지게 하는 것을 특징으로 하는 인조석 판재의 제조방법.
9. 제5항에 있어서,

   상기 제3공정에서,

   상기 무늬결(71)은,

   대략 10㎜의 두께를 가진 금속 도안판(72)을 뚫어 거미줄 형상을 도안하고, 그 금속 도안판(72)의 저면에 접착테이프(73)를 붙인 다음, 거미줄 형상의 틈에 폴리에틸렌수지를 부어 경화시킨 후, 거미줄 형상체(74)를 금속 도안판(72)으로부터 탈영하고, 그 거미줄 형상체(74)를 미경화된 석분반죽(21)에 압압하여 거미줄 형상체(74)와 동일한 형상의 관통공(75)을 형성한 다음, 석분반죽(21) 상에 착색석분반죽(25)을 덮어 그 착색석분반죽(25)이 관통공(75)에 매립되어 거미줄 형상이 나타나게 하는 것을 특징으로 하는 인조석 판재의 제조방법.
10. 제5항에 있어서,

    상기 제2공정 다음으로,

    상기 금형틀(31)에 폴리에틸렌수지(82)를 붓고, 생화 또는 문양의 장식물(81)을 그 폴리에틸렌수지(82)에 수몰시켜 1차로 경화한 다음, 경화된 폴리에틸렌수지(82) 위에 석분반죽(21)을 덮어 2차로 경화하고, 그 경화체를 상기 장식물(81)의 형상에 맞게 제단하여 보조석판재(12)를 형성하는 제2-1공정과, 상기 보조석판재(12)를 상기 금형틀(31) 내에 부착시키고, 그 보조석판재(12)가 매립되도록 상기 석분반죽(21)을 덮어 3차로 경화하여 석판재(11)를 형성하는 제2-2공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인조석 판재의 제조방법.