KR101789017B1 - 대나무 잎을 이용한 장식 석재 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대나무 잎을 이용한 장식 석재 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 공극이 형성된 화산석의 표면에 대나무 잎을 압착시키고 그 주변으로 수지를 이용하여 물방울 패턴을 형성함으로써 자연 친화적인 장식 효과를 발휘할 수 있는 대나무 잎을 이용한 장식 석재 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 대나무 잎을 이용한 장식 석재 제조방법은, 표면에 공극을 갖는 화산석 원석을 절단 가공한 석재를 재단하는 석재 제작단계; 상기 석재의 표면상에 UV코팅 처리된 대나무 잎을 일정한 패턴으로 부착시키는 대나무 잎 부착단계; 상기 대나무 잎의 상부에 투명 에폭시수지를 도포한 후, 100~150℃의 온도에서 40~60초 동안 압착시키는 코팅층 형성단계; 상기 코팅층이 형성된 석재의 공극에 패각 분말, 천연 규사, 옥 분말, 수산화알루미늄 및 토르말린을 포함하는 혼합물을 도포하는 혼합물 도포단계; 상기 혼합물이 도포된 석재를 800~900℃의 온도에서 60~90분 동안 열처리하여 용융시키는 물방울 패턴 형성단계; 및 상기 물방울 패턴이 형성된 석재를 냉각시키는 냉각단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

대나무 잎을 이용한 장식 석재 제조방법{Method for manufacturing decorating stone using bamboo leave}

본 발명은 대나무 잎을 이용한 장식 석재 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 공극이 형성된 화산석의 표면에 대나무 잎을 압착시키고 그 주변으로 수지를 이용하여 물방울 패턴을 형성함으로써 자연 친화적인 장식 효과를 발휘할 수 있는 대나무 잎을 이용한 장식 석재 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 천연석재는 다양한 색채와 무늬가 있어 조각용이나 건축용으로 널리 사용되고 있으며, 실내외 벽면이나 바닥의 장식재로는 주로 대리석과 화강암이 사용되고 있다.

하지만, 기존 천연석재들은 자체에 일정한 장식이 형성되어 다양한 분위기를 연출하지 못할 뿐만 아니라 사용기간이 장기화됨에 따라 장식의 식상함을 가져오게 되고, 그로 인해 장식미가 현저히 저하되어 장식용으로서의 기능을 상실하게 되는 문제점이 있었다.

이에 따라, 최근에는 건축물 내장재로서 기능성을 띤 인조대리석이 널리 사용되고 있으며, 그 수요가 증가됨에 따라 그 외형 및 품질을 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.

인조대리석은 천연석분이나 광물을 아크릴, 불포화폴리에스테르, 에폭시 등과 같은 수지성분이나 시멘트와 배합하고, 각종 안료 및 첨가제 등을 첨가하여 천연석의 질감을 구현한 인조 혼합체로서, 대표적으로는 아크릴계 인조대리석, 폴리에스테르 인조대리석, 시멘트 인조대리석 또는 석회석 인조대리석 등이 있다.

특히, 타일 형태로 제작되는 인조대리석은 표면 및 내부가 동일한 물질로 구성되어 색상과 무늬가 균일하고 갈라지지 않으며, 접합 후 이음매 부분의 흔적이 남지 않는다.

이러한 기술의 일예로서 등록특허공보 제10-0366568호에 인조대리석의 제조방법이 개시되어 있다.

상기 인조대리석의 제조방법은 에폭시수지 조성물을 30∼100℃로 가열한 상태에서 수지 조성물 100 중량부에 대하여 합성수지 필름 칼라칩 1∼100 중량부를 혼합하는 단계; 상기 수지 조성물과 칼라칩의 수지 혼합물을 감압상태에서 교반하여 기포나 수분이 제거되도록 하는 단계; 상기 수지 혼합물 100 중량부에 대하여 20∼30 중량부의 경화제를 첨가하여 재차 감압 탈포하는 단계; 상기 감압 탈포된 혼합물을 형틀에 부어 성형하는 단계; 성형체를 상온에서 3∼12시간 유지시켜 지촉경화 상태가 되도록 하는 1차 경화단계; 및 1차 경화가 완료된 성형체를 30∼100℃에서 12∼36시간동안 유지시켜 성형체의 완전한 경화가 이루어지도록 하는 2차 경화단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 수지계 인조대리석은 특성상 박판으로 제조되기 어렵고 과도한 중량으로 인하여 벽면용으로 사용하기 어렵다는 단점이 있다. 즉, 인조대리석이 벽면용으로 사용되는 경우 파괴 및 깨짐 현상이 쉽게 발생되고, 낮은 강도로 인하여 내오염성 및 내스크래치성이 약하다는 문제점이 있었다.

또한, 천연대리석에 가까운 질감을 내는데 치중하였을 뿐 자연 친화적 기능과는 무관하였다.

KR 10-0366568 B1 (2002. 12. 16. 등록)

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 천연석재인 화산석을 이용한 석재의 표면에 대나무 잎과 물방울 장식 효과를 냄으로써 외관상 자연 친화적인 장식 효과를 발휘할 수 있는 대나무 잎을 이용한 장식 석재 제조방법을 제공하는 것이다.

또한, 물방울 패턴 성형 시 첨가된 기능성 물질을 통해 탈취 및 항균 작용을 발휘하여 석재의 오염을 방지할 수 있는 대나무 잎을 이용한 장식 석재 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 대나무 잎을 이용한 장식 석재 제조방법은, 표면에 공극을 갖는 화산석 원석을 절단 가공한 석재를 재단하는 석재 제작단계; 상기 석재의 표면상에 대나무 잎을 일정한 패턴으로 부착시키는 대나무 잎 부착단계; 상기 대나무 잎의 상부에 투명 에폭시수지를 도포한 후, 100~150℃의 온도에서 40~60초 동안 압착시키는 코팅층 형성단계; 상기 코팅층이 형성된 석재의 공극에 패각 분말, 천연 규사, 옥 분말, 수산화알루미늄 및 토르말린을 포함하는 혼합물을 도포하는 혼합물 도포단계; 상기 혼합물이 도포된 석재를 800~900℃의 온도에서 60~90분 동안 열처리하여 용융시키는 물방울 패턴 형성단계; 및 상기 물방울 패턴이 형성된 석재를 냉각시키는 냉각단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 대나무 잎 부착단계에서는 상기 대나무 잎의 수분 함량이 4~8%가 되도록 건조된 것을 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 혼합물은 패각 분말 30~40 중량%, 천연 규사 25~30 중량%, 옥 분말 20~30 중량%, 수산화알루미늄 10~20 중량% 및 토르말린 1~5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 물방울 패턴 형성단계에서는 상기 석재를 열처리하는 과정에서 상기 코팅층에 영향을 미치지 않도록 상기 혼합물을 석재의 공극에 넣고 레이저를 선택적으로 조사하여 상기 혼합물을 국부적으로 용융시키는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 대나무 잎을 이용한 장식 석재 제조방법은, 천연석재인 화산석을 이용한 석재의 표면에 대나무 잎과 함께 물방울 패턴을 형성함으로써 천연석재의 고급스러움과 자연스럽고 심미적인 장식 효과를 구현하는 효과가 있다.

또한, 석재 주변으로 세균 등에 의한 오염을 방지하게 되므로 장식 효과를 오랫동안 보존시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 대나무 잎을 이용한 장식 석재 제조방법을 도시한 공정도.
도 2는 본 발명에 따른 대나무 잎을 이용한 장식 석재를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 대나무 잎을 이용한 장식 석재를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 대나무 잎을 이용한 장식 석재 제조방법의 일예를 도시한 예시도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 대나무 잎을 이용한 장식 석재 제조방법을 도시한 공정도이고, 도 2는 본 발명에 따른 대나무 잎을 이용한 장식 석재를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 대나무 잎을 이용한 장식 석재를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 대나무 잎을 이용한 장식 석재 제조방법의 일예를 도시한 예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 대나무 잎을 이용한 장식 석재 제조방법은 석재 제작단계(S100), 대나무 잎 부착단계(S200), 코팅층 형성단계(S300), 혼합물 도포단계(S400), 물방울 패턴 형성단계(S500) 및 냉각단계(S600)를 포함한다.

상기 석재 제작단계(S100)에서는 표면에 공극을 갖는 화산석 원석을 절단 가공한 석재(10)를 재단하게 된다.

특히, 상기 화산석 원석은 다공성 재질 특성 때문에 가공 작업 시 취성파괴로 인해 정밀한 가공이 어려운 단점이 있다. 따라서, 채취된 화산석 원석 중 기공이 고르게 분포되어 있고 모양이 좋은 원석을 선별하여 고유한 성질이 저하되지 않을 정도의 적절한 두께로 절단하여 사용하는 것이 바람직하다.

통상의 석재 가공방법은 먼저, 화산석 원석을 할석기를 이용하여 소정 두께를 갖도록 켜낸 후 할석의 표면에 쇠메로 면을 다듬는 흑두기를 하고, 다음으로 정을 가지고 평탄하게 하는 정다듬을 한다.

이후, 도드락 망치를 이용하여 정다듬한 면을 보다 평탄하고 세밀하게 다듬어 사용하게 된다.

한편, 본 발명의 석재 제작단계(S100)에서는 전술한 석재 가공방법을 통해 화산석 원석을 가공하여 석재(10)를 제작하되, 이에 한정되지 않고 사용용도, 재질 및 기공 분포 등을 고려한 다른 가공방법으로 변경되거나 추가로 적용될 수 있다.

상기 석재 제작단계(S100)를 통해 제작되는 석재(10)는 주로 실내 벽면에 부착되는 실내 장식재로 사용될 수 있는 크기로 제작되는 것이 바람직하다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 대나무 잎 부착단계(S200)에서는 상기 석재(10)의 표면상에 UV코팅 처리된 대나무 잎을 일정한 패턴으로 부착시킨다.

상기 대나무 잎 부착단계(S200)에서는 상기 석재(10)의 표면에 부착된 대나무 잎이 변색 또는 변형이 발생되지 않도록 상기 대나무 잎의 수분 함량이 4~8%가 되도록 건조된 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 대나무 잎의 표면을 UV코팅 처리하는 이유는, 상기 대나무 잎이 온도변화 또는 자외선 등에 의해 변색되지 않도록 방지하고 이물질 등에 의한 오염을 방지할 수 있기 때문이다.

상기 대나무 잎의 패턴 구조는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 상기 대나무 잎을 통해 자연의 정취를 느낄 수 있도록 상기 대나무 잎을 왼쪽과 오른쪽으로 어긋나게 배치하는 어긋나기 패턴으로 부착하는 것이 바람직하다.

상기 대나무 잎은 후술하게 될 코팅층(20)의 형성을 위해 상기 석재(10)의 표면에 긴밀하게 부착되는 것이 중요하다.

이에 상기 대나무 잎 부착단계(S200)에서는 상기 대나무 잎의 위치를 고정하고 형상이 흐트러지는 것을 방지하도록 상기 대나무 잎의 이면에 천연접착제를 도포시킨다.

이처럼, 화산석 석재의 표면에 대나무 잎을 부착함으로써 외관상 자연 친화적인 장식 효과를 발휘할 수 있다.

상기 코팅층 형성단계(S300)에서는 상기 대나무 잎의 상부에 투명 에폭시수지를 도포한 후, 100~150℃의 온도에서 40~60초 동안 압착시킨다.

상기 코팅층 형성단계(S300)에서는 상기 투명 에폭시수지를 도포한 후 가열압착기를 이용하여 압착시키며, 압착 과정에서 대나무 잎이 열에 의해 손상되지 않도록 100~150℃의 온도에서 압착시킨다.

또한, 상기 대나무 잎과 접착제 사이의 간격을 좁혀 코팅층(20)이 긴밀하게 형성될 수 있도록 40~60초 동안 압착시킨다.

상기 에폭시수지는 상기 대나무 잎을 보호하면서 자연적인 미감을 표출하기 위해 도포되는 것으로, 접착성이 강하고 굽힘강도 및 굳기 등 기계적 성질이 우수하고 경화 시에 휘발성 물질의 발생 및 부피의 수축이 없으며, 경화할 때는 재료면에서 큰 접착력을 가져 석재와의 조합이 잘 이루어진다.

특히, 상기 에폭시수지를 도포하는 과정에서 상기 석재의 공극에도 에폭시수지가 주입되게 하여 고정력을 크게 향상시킨다.

상기 혼합물 도포단계(S400)에서는 상기 코팅층(20)이 형성된 석재의 공극에 패각 분말, 천연 규사, 옥 분말, 수산화알루미늄 및 토르말린을 포함하는 혼합물을 도포하게 된다.

상기 혼합물은 패각 분말 30~40 중량%, 천연 규사 25~30 중량%, 옥 분말 20~30 중량%, 수산화알루미늄 10~20 중량% 및 토르말린 1~5 중량%를 포함한다.

상기 패각 분말은 조개류의 껍데기를 이용한 것으로서, 조개껍질을 수집하고 세척한 후에 파쇄기를 이용하여 분말화하여 제조하게 된다.

상기 패각 분말은 인체에 무해하고 외부 마찰에 강하며, 표면 복사열에 강하기 때문에 열에 의한 표면 온도 상승 현상을 늦출 수 있다.

상기 분쇄된 패각 분말의 평균 입자 크기는 용도에 따라 달라질 수 있으나 1㎛이하인 것이 바람직하다.

특히, 상기 패각 분말은 항균, 항곰팡이성 및 탈취성을 향상시키며, 독특한 빛깔을 부여하여 장식 효과를 낼 수 있다.

상기 패각 분말의 함량이 30 중량% 미만이면 혼합물의 물성이 저하될 뿐만 아니라 패각 특유의 빛깔을 발휘하기 어렵고, 40 중량%를 초과하게 되면 성형 가공성이 저하되는 문제점이 있다.

상기 천연 규사는 해안에 있는 해안규사와 지층 중에 산출되는 산규사가 있으며, 해안규사 쪽이 불순물이 적다. 상기 천연 규사는 화강암이 풍화 분해하여 석영 알갱이만 모여서 형성되며, 일반적으로 결정질 석영은 투명한 데에 반해 비정질 석영 종류는 대부분 불투명하다.

상기 천연 규사의 함량이 25 중량% 미만이면 음이온 발생 효과가 미미할 뿐만 아니라 용융된 물방울 패턴(30)이 상온에서 냉각됨에 따라 미세하게 크랙이 발생될 우려가 있어 충격강도가 저하되고, 30 중량%를 초과하게 되면 물방울 패턴 분말의 유리질이 지나치게 풍부하여 점도가 지나치게 낮아지게 되고 내마모성이 저하된다.

상기 옥 분말은 각섬석의 일종으로 인체에 유익한 칼슘, 철, 마그네슘 등의 미네랄을 다량 함유하고 있어서 탈취, 살균, 수분흡수 기능과 더불어 원적외선 방사 작용을 하게 된다.

상기 옥 분말은 각 성분 물질 사이의 간격과 틈을 채워 물방울 패턴(30)의 밀도, 백색도 등의 물리적 성질을 개선시킴으로써 물방울 패턴(30)이 변형되는 것을 방지하게 된다.

상기 옥 분말의 함량이 20 중량% 미만이면 형태 유지를 위한 물리적 성질 개선 효과가 미미하고, 30 중량%를 초과하게 되면 첨가량에 따른 경제적인 효과가 떨어지는 문제점이 있다.

상기 수산화알루미늄은 음이온과 원적외선이 방출되는 특성을 가지며 항균 및 탈취 효과를 가지고 있다.

상기 수산화알루미늄의 함량이 10 중량% 미만이면 항균 및 탈취 효과가 저하되고, 20 중량%를 초과하게 되면 물방울 패턴(30)의 면상태가 균일하게 형성되지 못하는 문제점이 있다.

상기 토르말린은 자외선 차단효과는 물론 석재 자체의 색깔과 어울려서 다양한 문양을 나타내게 되어 제품의 시각적 효과를 높일 수 있다

구체적으로 상기 토르말린은 상기 패각 분말과 옥 분말의 색깔 발현을 위한 전기석의 일원인 무색 원석의 아크로아이트(Achroite)를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 토르말린의 함량이 1 중량% 미만이면 물방울 패턴(30)의 색상 발현이 어렵고, 5 중량%를 초과하게 되면 물방울 패턴(30)의 강도가 저하되는 문제점이 있다.

상기 물방울 패턴 형성단계(S500)에서는 상기 혼합물이 도포된 석재를 800~900℃의 온도에서 60~90분 동안 열처리하여 용융시킨다.

즉, 상기 석재(10)의 공극에 도포된 혼합물이 열처리를 통해 용융되어 융착되면서 물방울 패턴(30)이 형성된다.

따라서, 상기 석재(10)의 표면에 부착된 대나무 잎 주변으로 패각 광택을 갖는 물방울 패턴(30)을 다수개로 형성되게 함으로써 자연미를 강조할 수 있다.

이처럼, 상기 물방울 패턴 형성단계(S500)를 통해 석재 표면에 대나무 잎과 함께 물방울 장식 효과를 냄으로써 외관상 자연 친화적인 장식 효과를 발휘하고, 상기 혼합물에 포함된 기능성 물질을 통해 탈취 및 항균 작용을 발휘하여 석재의 오염을 방지하게 된다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 물방울 패턴 형성단계(S500)에서는 상기 석재를 열처리하는 과정에서 상기 코팅층(20)에 영향을 미치지 않도록 상기 혼합물을 석재(10)의 공극에 도포하고 레이저를 선택적으로 조사하여 상기 혼합물을 국부적으로 용융시킨다.

또한, 상기 레이저가 사방으로 위치 조절이 되는 가운데 레이저 빔(또는 용융 툴)이 석재(10) 공극의 혼합물 도포 영역에 놓이도록 쉽게 정렬시킬 수 있고, 좁은 공간에서도 석재의 공극에 도포된 혼합물을 효과적으로 용융시킬 수 있다.

상기 냉각단계(S600)에서는 상기 물방울 패턴(30)이 형성된 석재(10)를 냉각시킨다.

상기 냉각단계(S600)에서는 에어블로어와 같은 통상의 급속냉각장치를 이용하여 상기 석재(10)를 급냉시킴으로써 상기 물방울 패턴(30)의 형상이 유지되도록 한다.

한편, 상기 석재 제작단계(S100) 이후에는 상기 대나무 잎 부착단계(S200)를 수행하기에 앞서 상기 석재(10)의 외측 둘레면에 검은색 불소수지를 코팅시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 불소수지의 코팅방법으로는 스프레이 코팅 또는 딥 코팅 방법이 가능하며, 상기 석재(10)의 외측 둘레면에만 코팅하기 때문에 스프레이 코팅이 더 바람직하다.

즉, 상기 불소수지가 코팅된 석재(10)를 실내 벽면에 설치할 경우 상기 석재(10)의 외측 둘레면에 부착되는 먼지 또는 이물질의 제거를 용이하게 할 수 있고, 상기 석재(10)의 색상보다 진한 광택을 가지므로 장식 완성도를 높일 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 통상의 기술자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 자명하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

10 : 석재
20 : 코팅층
30 : 물방울 패턴

Claims (4)

1. 표면에 공극을 갖는 화산석 원석을 절단 가공한 석재를 재단하는 석재 제작단계;
   상기 석재의 표면상에 UV코팅 처리된 대나무 잎을 일정한 패턴으로 부착시키는 대나무 잎 부착단계;
   상기 대나무 잎의 상부에 투명 에폭시수지를 도포한 후, 100~150℃의 온도에서 40~60초 동안 압착시키는 코팅층 형성단계;
   상기 코팅층이 형성된 석재의 공극에 패각 분말, 천연 규사, 옥 분말, 수산화알루미늄 및 토르말린을 포함하는 혼합물을 도포하는 혼합물 도포단계;
   상기 혼합물이 도포된 석재를 800~900℃의 온도에서 60~90분 동안 열처리하여 용융시키는 물방울 패턴 형성단계; 및
   상기 물방울 패턴이 형성된 석재를 냉각시키는 냉각단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 대나무 잎을 이용한 장식 석재 제조방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 대나무 잎 부착단계에서는,
   상기 대나무 잎의 수분 함량이 4~8%가 되도록 건조된 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 대나무 잎을 이용한 장식 석재 제조방법.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 혼합물은,
   패각 분말 30~40 중량%, 천연 규사 25~30 중량%, 옥 분말 20~30 중량%, 수산화알루미늄 10~20 중량% 및 토르말린 1~5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 대나무 잎을 이용한 장식 석재 제조방법.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 물방울 패턴 형성단계에서는,
   상기 석재를 열처리하는 과정에서 상기 코팅층에 영향을 미치지 않도록 상기 혼합물을 석재의 공극에 도포하고 레이저를 선택적으로 조사하여 상기 혼합물을 국부적으로 용융시키는 것을 특징으로 하는 대나무 잎을 이용한 장식 석재 제조방법.

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