KR102448265B1 - 화강석에 세라믹 프린트 인쇄기 및 3d 인쇄기를 이용한 세라믹 유약 다채무늬 판넬 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화강석에 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기를 이용한 세라믹 유약 다채무늬 판넬을 제조하는 방법으로서, 재현하고자 하는 천연 대리석의 표면을 촬영하는 제1단계; 마젠타(빨강), 시안(파랑), 옐로우(노랑), 검정(블랙)을 색분해하는 제2단계; 백색 불투명 유약으로 화강석 표면에 바탕을 잡고 건조하는 제3단계; 색분해된 필름에 의거하여 마젠타, 시안, 옐로우, 블랙의 4가지 색으로 발색되는 세라믹 유약을 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기로 각각 인쇄하고 투명유약을 도포하는 제4단계; 상온에서 170도 내지 780도까지 단계별로 서서히 화강석 온도를 예열하여 유기제를 탈포하는 제5단계; 소성로에서 170도 내지 780도의 온도로 5분 내지 30분간 세라믹 유약을 소성하는 제6단계; 170도 내지 780도의 화강석을 80도까지 서냉하는 제7단계로 이루진 것을 특징으로 하는 화강석에 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기를 이용한 세라믹 유약 다채무늬 판넬을 제조하는 방법이다.

Description

화강석에 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기를 이용한 세라믹 유약 다채무늬 판넬 및 그 제조방법{Method and product of the stone design}

본 발명은 화강석에 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기를 이용한 세라믹 유약 다채무늬 판넬 및 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 에폭시 발포 난연시트, 우레탄 발포 난연시트, 실리콘 발포 난연시트(이하, “수지시트패널”이라 한다)가 결합된 화강석에 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기를 이용한 세라믹 유약 다채무늬 판넬 및 그 제조방법에 관한 것이다.

보다 상세하게는 건축물의 내 외장용으로 사용되는 천연 대리석, 천연 화강석 대신에 응용되는 제품으로써, 값싼 화강석을 이용하여 화강석 표면에 세라믹 유약을 이용하여 다채무늬(세라믹 프린트 인쇄 및 3D 인쇄)하여 열처리하면 자외선에 파괴되지 않는 다채무늬의 천연 대리석과 같은 제품이 되게 함으로써 화강석을 고가의 대리석처럼 자연 상태의 모양으로 구현할 수 있는 기술에 관한 것이다

관련 기술로서, 건축물에 쓰이는 천연석재 박판(薄板)을 이용한 경박(輕薄)한 내외장재(內外裝材)에 관한 것으로, 외부로 보여지는 노출면이 석재판으로 이루어져 석재 고유의 미감을 충실히 표현하면서도 경량성과 내구성이 우수하고, 유연성 및 가공 견고성이 뛰어나 건축물의 내외장용 장식패널 등과 같은 자재로 활용할 수 있도록 제조되는 석재복합패널에 관한 것이다.

최근 들어 주거환경에 대한 관심이 높아지면서 건축물의 내외장재로 친환경 소재인 석재(building stone)를 사용하는 경우가 늘고 있다.

여기서, 석재란 암석의 원재(原材) 또는 이의 가공으로 얻어진 토목 및 건축재료를 총칭한다.

상기 석재는 주변에서 쉽게 볼 수 있으면서도 자연스럽고 깊은 아름다움을 주고 어느 장소에나 잘 어울리며 시간이 지나도 싫증나지 않는 고유의 미감을 지니고 있어 건축물의 인테리어 소재로 새로이 각광을 받고 있다.

더욱이 석재는 그 종류가 다양하면서도 각각의 질감이 달라 선택의 폭이 넓다.

일례로 과거로부터 널리 사용되던 대리석은 물론 화강암류, 사문암류, 안산암류, 응회암류, 섬록암, 반려암, 점판암 등 이미 많은 종류가 내외장용 인테리어 소재로 활발히 활용되고 있다.

특히, 천연대리석, 인조대리석, 화강암 등은 건축물의 내, 외장재로 많이 사용된다.

이러한 석재는 전술한 바와 같이 질감이 양호하여 건축물을 고품격으로 돋보이게 할 뿐만 아니라 내구성이 견고하여 품질을 오래 유지할 수 있고, 나아가 별달리 인체에 유해한 물질을 방출하지 않는 매우 바람직한 건축자재이다.

그러나, 이들 석재는 채취하고 가공하는 과정이 힘들고, 그에 따라 가격이 높게 형성되어 있어 널리 사용되지 못하고 있는 실정이다.

특히, 통상의 석재는 절단공정에서 수반되는 충격 등으로 인해 일정두께 이하의 패널형태로 가공하기 어렵고, 얇은 패널형태를 얻더라도 쉽게 부러지는 등 파손 가능성이 커서 제품화하기 어려운 실정이었다.

또한, 시공시 지나친 무게로 인하여 경제성 및 시공성이 떨어지는 문제를 가지고 있었고, 결과적으로, 대리석 등의 천연석을 건축용 내외장재로 사용할 때에는 대리석 자체의 비용 이외에도 시공 비용이 많이 발생한다는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서 종래부터 대리석 등의 석재를 일정한 두께로 절단하고, 그 절단된 석재판을 일반적인 합성수지 패널에 접착하여 시공하는 방식이 개발되었다.

그리고, 건축물 외장재로 사용하기 위하여 유리를 사용하고 있는 바, 상기와 같은 화강암이나 대리석과 같은 다양한 무늬를 촬영하여 유리표면에 스크린 인쇄하는 기술이 개발되어 있다.

본 발명도 이와 같은 기술이 응용되고 있는바, 이를 종래 기술로 설명한다.

도 1에서 보는 바와 같이, 도면부호 11은 기판(유리), 12:는 인쇄층, 13은 백색의 불투명 유약층인 바, 대리석 또는 화강암 등 재현하고자 하는 천연석재의 표면을 촬영하여 빨강(마젠타), 파랑(시안), 노랑(옐로우), 검정(블랙)의 기본색으로 색분해하는 제1 단계와; 색분해된 필름에 의거하여 유리의 표면에 빨강, 파랑, 노랑, 검정의 4가지 색으로 발색되는 유약을 실크스크린(silk screen)으로 각각 인쇄하고, 백색의 불투명 유약을 인쇄면 위에 전체적으로 도포하는 제2 단계와; 이를 소성로에서 450∼800℃의 온도에서 3∼30분간 소성한 후, 냉각시키는 제3 단계로 이루어진다.

도 2의 경우는 유리에 대리석 무늬를 넣어 대리석 모양을 재현한 것이나, 안정감이 떨어지는 느낌이 많았고, 이러한 스크린 인쇄방법은 유리에 인쇄하는 것으로, 건물의 외장재로서 안전감이 가장 큰 것이 석재인데, 화강석에 이를 적용하여 무늬를 대리석화하는 방법이 연구되지 못하였다.

더구나, 천연 대리석은 고가이고, 기존 천연 대리석은 대부분 석회질로 구성되어 외부시공시 산성비 또는 자외선에 약해서 표면 부식이 급속히 진행되는 관계로 외부 시공이 어려웠던 문제점이 있었고, 화강석만으로는 그 외부의 무늬로 보아 가치가 떨어지는 문제점이 있었던 것이다.

대한민국 등록특허공보 제10-0900643호(2009. 06. 02. 공고, 명칭: 천연석 복합패널 및 그 제조방법) 대한민국 등록특허공보 제1244095호(2013.3.18. 공고, 명칭: 프로파일 구조물이 부착된 허니콤 판넬 및 이를 구비한 석재복합판넬) 대한민국 등록특허공보 제0306580호(2001. 9. 24. 공고, 명칭: 다채무늬 유리판넬의 제조방법)

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 화강석을 이용한 다채무늬 판넬은 시공이 가능하고 천연대리석의 변화로 인한 디자인의 불균형을 해결하는 방법을 제공하고, 현재 건축물의 외벽은 65%%가 화강석으로 시공되어 있는 관계로 건축물의 다양성을 요구하는 현대 건축물에 화강석을 이용한 세라믹 유약 다채무늬 판넬은 화강석을 이용한 관계로 기존 건축 소재로써 문제점도 해결하면서 다양한 다채무늬를 제공할 수 있는 것이다.

또한, 에폭시 발포 난연시트, 우레탄 발포 난연시트, 실리콘 발포 난연시트, PE 발포 난연시트, PVC 발포 난연시트의 구조를 그 자체로 접착하여도 석재의 절단시에 파손이 없도록 하고, 벽면 등에 접착이 용이하고, 시공이 간편하게 하여, 외부로 보여지는 노출면이 석재판으로 이루어져 석재 고유의 미감을 충실히 표현하면서도 경량성과 내구성이 우수하고, 유연성 및 가공 견고성이 뛰어나 건축물의 내외장용 장식패널과 같은 자재로 활용할 수 있도록 제조되는 단일 수지시트패널이 접합된 석재복합패널을 제공하는 데 있다.

더구나, 상기 종래 기술의 기재층은 얇거나 다층구조로 되어 있거나, 경질이어서 상호 천연석재를 직각 등으로 결합시에 기재층을 자를 때에 천연석재와 함께 잘라지는 등의 문제가 있었기 때문에, 작업시에 칼로 재단이 용이한 기재판의 필요성이 대두된 것이다.

그리고, 건축용 자재로서 단열 효과는 경제적 측면에서 주요한 이슈이고, 8~50㎜ 정도 얇게 컷팅된 석재에 우레탄 등의 수지를 견고하게 부착함으로써 불연성은 물론 단열성이 높일 수 있는 필요성이 대두된 것이다.

또한, 천연석재판을 벽면에 부착할 경우에 접착제만으로 가능케 하였을 경우에는 상기 접착제가 벽면에 습기 등으로 떨어질 경우에는 예기치 않는 사고가 발생할 수 있는 문제가 있었으므로, 결합볼트 등으로 안전하게 체결할 수 있는 기재층의 개발이 필요하였다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 화강석에 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기를 이용한 세라믹 유약 다채무늬 판넬을 제조하는 방법으로서, 재현하고자 하는 천연 대리석의 표면을 촬영하는 제1단계;

마젠타(빨강), 시안(파랑), 옐로우(노랑), 검정(블랙)을 색분해하는 제2단계;

백색 불투명 유약으로 화강석 표면에 바탕을 잡고 건조하는 제3단계;

색분해된 필름에 의거하여 마젠타, 시안, 옐로우, 블랙의 4가지 색으로 발색되는 세라믹 유약을 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기로 각각 인쇄하고 투명유약을 도포하는 제4단계;

상온에서 170도 내지 780도까지 단계별로 서서히 화강석 온도를 예열하여 유기제를 탈포하는 제5단계;

소성로에서 170도 내지 780도의 온도로 5분 내지 30분간 세라믹 유약을 소성하는 제6단계;

170도 내지 780도의 화강석을 80도까지 서냉하는 제7단계로 이루진 것을 특징으로 하는 화강석에 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기를 이용한 세라믹 유약 다채무늬 판넬을 제조하는 방법이다.

또한, 본 발명은 상기 제4, 5단계의 온도 대역은 170도 내지 650도인 것을 특징으로 하되, 상기 세라믹 유약 다채무늬 판넬을 제조하는 방법에 의하여 제조된 석재복합패널(100)의 석재판(110)과 에폭시 수지시트패널(120)의 사이에 형성되는 접착층(130)은 에폭시 발포 난연시트로 이루어지는 화강석에 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기를 이용한 세라믹 유약 다채무늬 판넬을 제조하는 방법이다.

그리고, 본 발명은 상기 화강석에 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기를 이용한 세라믹 유약 다채무늬 판넬에 접착제층으로 접착되는 각각 두께 10㎜의 에폭시 발포 난연시트, 우레탄 발포 난연시트, 실리콘 발포 난연시트, PE 발포 난연시트, PVC 발포 난연시트의 군으로부터 어느 하나를 선택하여 접착된 것을 특징으로 하는 화강석에 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기를 이용한 세라믹 유약 다채무늬 판넬이다.

또한, 본 발명은 상기 에폭시 수지시트패널(120)에는 "T"자형 결합공(121)을 형성하여 체결볼트(150)의 끼움판(152)을 여기에 끼우고 난 다음, 기역자 앵글(140)의 개방형결합공(141)으로 볼트부(151)에 끼운 후, 상기 체결볼트(150)의 상부로 와셔부(153)가 형성된 체결너트(154)를 끼워 조이게 되면, 상기 에폭시 발포 난연시트에 체결수단(300)이 고정되며, 기역자 앵글의 측부에 형성된 둥근결합공(142)으로 벽면의 다른 결합요소와 체결하여 고정하게 되는 것을 특징으로 하는 화강석에 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기를 이용한 세라믹 유약 다채무늬 판넬이다.

본 발명에 따르면, 화강석에 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기를 이용한 다채무늬 판넬은 시공이 가능하고 천연대리석의 변화로 인한 디자인의 불균형을 해결하는 방법을 제공하여, 현재 건축물의 외벽은 65%%가 화강석으로 시공되어 있는 관계로 건축물의 다양성을 요구하는 현대 건축물에 화강석을 이용한 세라믹 유약 다채무늬 판넬은 화강석을 이용한 관계로 기존 건축 소재로써 문제점도 해결하면서 다양한 다채무늬를 제공할 수 있는 효과가 있는 것이다.

그리고, 본 발명은 내산, 내한, 내습에 강한 화강석을 이용하였기 때문에 건축물 내외장로서 어떠한 조건의 환경에도 시공이 가능한 장점이 있는 것이다.

또한, 에폭시 발포 난연시트, 우레탄 발포 난연시트, 실리콘 발포 난연시트, PE 발포 난연시트, PVC 발포 난연시트의 구조를 그 자체로 접착하여도 석재의 절단시에 파손이 없도록 하고, 벽면 등에 접착이 용이하고, 시공이 간편하게 하여, 외부로 보여지는 노출면이 석재판으로 이루어져 석재 고유의 미감을 충실히 표현하면서도 경량성과 내구성이 우수하고, 유연성 및 가공 견고성이 뛰어나 건축물의 내외장용 장식패널과 같은 자재로 활용할 수 있도록 제조되는 효과가 있는 것이다.

그리고, 기존 스크린 인쇄기법은 기능공의 능력 또는 기계적 정밀성이 약하며, 세라믹 유약 도포량의 편차에 의하여 세라믹 유약 다채무늬판넬 소성 후 색상의 이색이 발생하였으나, 세라믹 프린트기 및 3D인쇄기로 생성한 세라믹 다채무늬의 판넬은 소성 후 색상의 변화가 일정했다.

더구나, 본 발명의 구조에 의하면 상기 종래 기술의 기재층은 얇게 되어 있거나, 경질이어서 상호 천연석재를 직각 등으로 결합시에 기재층을 자를 때에 천연석재와 함께 잘라지는 등의 문제가 있었기 때문에, 작업시에 칼로 재단이 용이한 기재판의 효과가 있는 것이다.

그리고, 폴리우레탄은 합판, 유리섬유, 스티로폼 등 여타 단열재 대비 열전도율이 낮기 때문에 냉방/난방 등에 따른 에너지 보존능력이 탁월하여, 건물의 에너지 효율성을 높일 수 있는 것이다. 상기 폴리우레탄 단열재로 교체설비했을 때의 실제 난방 에너지 절감은 약 50%에 달하며, CO2 배출 또한 절반 가량 감축되는 효과가 있는 것으로 밝혀졌고, 이를 석재와 접합함으로써 석재가 가지고 있는 단열성과 난연성이 복합적으로 나타나게 되고, 양자 모두 얇게 제작하여 가벼워 시공이 용이한 효과도 있는 것이다.

더구나, 에폭시 수지층의 경우에는 경질의 성질로 천연석재판을 벽면에 부착할 경우에 접착제만이 아니라 결합볼트 등으로 가능케 하였기 때문에 벽면에 습기 등이 있더라도 견고하게 천연석재판을 벽면에 부착할 수 있는 기재판으로 개발되었기 때문에, 상기 접착제와 같은 예기치 않는 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 등록특허공보 제0306586호에 개시된 다채무늬 유리판넬의 제조방법의 예시도
도 2는 종래 기술에 따른 유리판을 이용한 세라믹 유약 다채무늬 판넬
도 3은 본 발명에 따른 화강석에 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기를 이용한 세라믹 유약 다채무늬 판넬의 제조방법 순서도
도 4는 본 발명에 따른 수지시트패널이 접합된 석재복합패널을 보여주는 분해사시도
도 5는 발명에 따른 석재복합패널에 컷팅부를 형성한 측단면도
도 6은는 본 발명에 따른 석재복합패널끼리 컷팅부를 형성하여 모서리 결합한 사시도
도 7은 본 발명에 따른 대리석을 설정된 무늬로 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기로 인쇄한 상태의 실물사진1
도 8은 본 발명에 따른 대리석을 설정된 무늬로 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기로 인쇄한 상태의 실물사진2
도 9은 본 발명에 따른 대리석을 설정된 무늬로 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기로 인쇄한 상태의 실물사진3
도 10은 본 발명에 따른 화강석을 설정된 무늬로 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기로 인쇄한 상태의 실물사진4
도 11는 본 발명에 따른 석재복합패널에 체결볼트가 결합된 상태의 사시도
도 12은 본 발명에 따른 석재복합패널에 체결볼트가 결합된 상태의 분리 사시도

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

이때, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해 첨부된 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의성을 위해 과장되거나 생략될 수 있으며, 도면에 병기된 도면부호에 따라 부여되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 화강석에 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기를 이용한 세라믹 유약 다채무늬 판넬의 제조방법 순서도이다.

이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

본 발명의 생산 공정으로서, 제1단계로서, 대리석, 화강석 등 재현하고자 하는 천연 석재의 표면을 촬영하는 제1단계;

제2단계로서, 마젠타(빨강), 시안(파랑), 옐로우(노랑), 검정(블랙)을 색분해하는 제2단계;

제3단계로서, 백색 불투명 유약으로 화강석 표면에 바탕을 잡고 건조하는 제3단계;

제4단계로서, 색분해된 필름에 의거하여 마젠타, 시안, 옐로우, 블랙의 4가지 색으로 발색되는 세라믹 유약을 세라믹 프린트 인쇄기로 각각 인쇄하고 투명유약을 도포하는 제4단계;

제5단계로서, 상온에서 170도 내지 780도까지 단계별로 서서히 화강석 온도를 예열하여 유기제를 탈포하는 제5단계;

제6단계로서, 소성로에서 170도 내지 780도의 온도로 5분 내지 30분간 세라믹 유약을 소성하는 제6단계;

제7단계로서, 170도 내지 780도의 화강석을 80도까지 서냉하는 제7단계로 이루어진다.

그리고, 상기 방법에 있어서, 구체적으로 이루어지는 기술적 사항인 실시예를 설명한다.

<실시예>

상기 제1단계에서 촬영 사진의 영상도 및 정밀성을 위하여 컴퓨터 그래픽을 활용하여 매우 정밀한 스크린 인쇄를 구현하였다.

그리고, 제2단계에서 마젠타, 시안, 옐로우, 블랙을 기본 색으로 하고, 특별한 색을 선명하게 발색시키기 위하여, 그 색만의 세라믹 유약을 제조하여 사용하였다.

이 경우 해당하는 색깔은 별색으로 되고, 이 경우 색분해도는 5도 이상이 되었다.

또한, 상기 제3단계에서는 제2단계의 기본 칼라색상을 색분해할 경우에 색상에 알갱이 등이 있거나 클랙도 나타날 수 있기 때문에 이를 정리하여 평편한 바탕을 형성하였다.

상기 제4단계의 세라믹 유약은 저온 수성용 인쇄 유약을 사용하였다.

이때, 표면이 상하지 않도록 하기 위하여 스프레이를 사용하였다.

스프레이 대신에 붓으로도 가능하다.

상기 제5단계의 예열단계는 화강석에 세라믹 프린트 인쇄된 상태의 전체로서 예열하였다.

관찰 결과, 박리 현상이 나타나지 않았다.

상기 제6단계의 소성단계에서 소성은 마젠타, 시안, 옐로우, 블랙으로 발색되는 유약을 사용하였는데 한가지의 색상을 강조하기 위하여 주로 프리트(FRITS)와 발색 성분으로 이루었다.

또한, 각 색상별로 발색 성분의 조합은 여러가지가 있을 수 있다.

상기 제7단계에서는 상온에서 서서히 화강석을 냉각하는 과정으로 30분 정도 하게 되면, 취급이 가능해진다는 것을 확인하였다.

여기서, 제5단계인 상온에서 170도 내지 780도까지 단계별로 서서히 화강석 온도를 예열하여 유기제를 탈포하는 제5단계에 있어서, 170도 미만의 경우에는 유약 자체가 이와 같은 저온으로는 녹을 수 없는 것을 확인하였고, 780도 정도 이상의 경우에는 세라믹 유약이 녹아버리는 현상이 나타난 것을 확인하였다.

그래서, 세라믹 위약을 화강석에 적용할 경우에 실험한 결과 유리판에 적용한 것과 유사한 결과를 찾은 것으로, 상기와 같은 온도 대역에서 예열하거나 소성하는 것이 가능하였고, 바람직하게는 170도 내지 650도임을 찾아낸 것이다.

또한 제6단계인 소성로에서 170도 내지 780도의 온도로 5분 내지 30분간 세라믹 유약을 소성하는 제6단계에 있어서, 170도 미만의 경우에는 위약 자체가 이와 같은 저온으로는 녹을 수 없는 것을 확인하였고, 780도 정도 이상의 경우에는 세라믹 유약이 녹아버리는 현상이 나타난 것을 확인하였다.

그래서, 세라믹 위약을 화강석에 적용할 경우에 실험한 결과 유리판에 적용한 것과 유사한 결과를 찾은 것으로, 상기와 같은 온도 대역에서 예열하거나 소성하는 것이 가능하였고, 바람직하게는 170도 내지 650도임을 찾아낸 것이다.

그리고, 제7단계인 170도 내지 780도의 화강석을 80도까지 서냉하는 제7단계에 있어서, 170도 미만의 경우에는 위약 자체가 이와 같은 저온으로는 녹을 수 없는 것을 확인하였고, 780도 정도 이상의 경우에는 세라믹 유약이 녹아버리는 현상이 나타난 것을 확인하였다.

그래서, 세라믹 위약을 화강석에 적용할 경우에 실험한 결과 유리판에 적용한 것과 유사한 결과를 찾은 것으로, 상기와 같은 온도 대역에서 예열하거나 소성하는 것이 가능하였고, 바람직하게는 170도 내지 650도임을 찾아낸 것이다.

기타 상기와 같은 화강석에 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기를 이용한 세라믹 유약 다채무늬 판넬 및 제조방법에 있어서, 기술적으로 제품을 완성하기 위한 여러 가지의 실험과정에서 밝혀진 기술을 본 발명에서는 적용하였다.

혼화제는 묽기를 조절하여 인쇄가 용이하도록 저온 세라믹 유약 혼화제와 저비점 유기용매와 물을 함께 사용할 수도 있다.

이렇게 사용하게 되면 유약들이 스크린으로부터 박리현상이 없게 된다.

소성로는 회분식, 연속식 어떤 형태도 좋고, 소성로의 분위기는 환원이나 산화나 어느 것이던 다 좋은 방법이다.

소성로는 터널식 가마, 전기로 가마, 가스식 가마, 경유식 가마, 타일 제조시 연속 터널식 가마, 판유리 강화용 소성로가 있다.

석재는 화강석 8mm 내지 50mm까지 판재상태로 가공하고 표면을 포광하여 세라믹 유약으로 인쇄한다.

석재 뒷면에 단열에 의한 에너지 효율을 높이기 위해서 난연 우레탄, 실리콘, 에폭시 발포 난연시트를 접합할 수도 있다.

시공법은 일반 석재 시공법과 T자 시공법을 적용하되, 석재판 8mm 내지 20mm일 경우에는 벽면 시공시는 T자 앵글 시공법(내, 외벽 포함)을 적용하고, 20mm이상일 경우에 석재는 종래 일반 시공법에 의해서 시공한다.

세라믹 유약의 온도에 있어서, 현재 개발된 저온 세라믹 유약은 170도가 최저 온도이나, 가격이 너무 고가인 관계로 사용하기 어렵고, 보통 350도 환원 내지 780도 환원, 산화 유약이 저가로서 적합하다.

석재에 열을 가했을 때 화강석의 종류에 따라 650도 내지 780도까지 물성의 변화가 없고, 800도가 되면 화강석 성분 중 철분 성분이 녹기 시작하고, 1,000도 내지 1,100도 정도가 되면 자화되어서 벽돌처럼 변하였다.

상기와 같이, 7단계의 공정에 의하여 화강석에 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기를 이용한 세라믹 유약 다채무늬 판넬이 제조되었고, 이의 판넬은 그 표면이 화강석이 아닌 대리석으로 변화하였으며, 화강석 석재판넬의 가치가 대리석의 석재판넬로 여겨져 건축물 내외장 및 어떠한 조건의 환경에도 시공이 가능한 장점이 있는 것이다.

다음은 시공이 간편하고, 접합이 용이한 석재가공방법에 대하여 설명한다.

하기와 같은 단일 수지시트패널이 접합된 화강석 석재복합패널에 상기와 같은 화강석을 이용한 세라믹 유약 다채무늬 판넬을 제조하는 방법을 적용시켰을 경우에는 그 수요는 상당할 것이고, 경제적 효과는 물론 건축물이 표출하는 예술적 가치는 상상을 초월할 것이다.

이하, 단일 수지시트패널이 접합된 화강석 석재복합패널의 제조 방법을 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 수지시트패널이 접합된 석재복합패널을 보여주는 분해사시도이고, 도 5는 발명에 따른 석재복합패널에 컷팅부를 형성한 측단면도이며, 도 6은는 본 발명에 따른 석재복합패널끼리 컷팅부를 형성하여 모서리 결합한 사시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수지시트패널이 접합된 석재복합패널(100)은, 각각 에폭시 발포 난연시트, 우레탄 발포 난연시트, 실리콘 발포 난연시트, PE 발포 난연시트, PVC 발포 난연시트가 10㎜ 정도 두께의 석재판(110)에 접착제층(130)으로 접합 구성된 것을 특징으로 한다.

이렇게 구성된 본 발명에 따른 수지시트패널이 접합된 석재복합패널(100)은 건축물의 내외장용 장식패널과 같은 자재로 활용할 수 있다.

상기와 같은 종류의 수지시트패널은 연질의 소재이기 때문에 컷팅 칼로 작업장에서 잘라 내어질 정도라서, 현장에서 직접 결합되는 부분을 시공할 수 있는 장점이 있게 된다.

따라서, 석재와 석재가 만나는 부분에는 컷팅 칼을 이용하여 뒷면 소재시트를 절단할 수 있도록 형성하고 있다.

이러한 소재로는 우레탄 및 실리콘(합성고무) 난연소재가 현실적으로 가격 대비 시공에 제일 적합한 것이다.

상기 발포 난연소재가 10㎜ 미만일 경우에는 너무 얇아 벽면에 접착하거나 석재판의 두께로 8㎜~50㎜인 경우를 지탱하기 어렵고, 작업시에 칼로 자연스럽게 재단할 수 있는 두께가 11㎜ 이상일 경우에는 수월하게 잘라지지 않는 단점이 있기 때문이다.

따라서, 본 발명에 따른 석재복합패널(100)의 사용 용도에 따라 석재판(110)의 두께와 비례하여 석재복합패널(100)의 경량화 및 경제성을 추구하는 측면에서 연구된 두께인 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 석재복합패널(100)의 사용 용도에 따라 석재판(110)의 두께와 비례하여 석재복합패널(100)의 경량화 및 경제성을 추구하는 측면에서 연구된 두께인 것이다.

상기 석재판(110)은 화강석과 같이 건축물의 내, 외장재로 많이 사용되는 석재를 사용하는 것이 통상적이고 바람직하지만, 상기와 같은 석재들로 한정하는 것은 아니며, 색상, 규격 등과 같은 다양한 목적에 따라 자유롭게 선택됨은 물론, 본 발명에 따라 8㎜~50㎜ 두께까지 얇게 가공할 수 있으면서 석재 고유의 질감을 가지고 있어 인테리어 자재로 이용될 수 있는 석재이면 어느 것이든 무방하다.

상기 접착제층(130)에 사용되는 접착제는 1형접착제, 2형접착제 및 수성 접착제 중 어느 하나를 사용하게 된다.

도 7, 8, 9는 본 발명에 따른 대리석을 설정된 무늬로 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기로 인쇄한 상태의 실물사진1, 2, 3이고, 도 7은 대리석 위에 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기로 선별된 무늬를 넣어 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기로 인쇄한 실물 사진이며, 도 8의 경우에도 대리석에 무늬를 창출한 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기로 인쇄 상태를 좌우측으로 구분하여 나타내었고, 도 9는 대리석에 무늬를 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기로 인쇄한 상태의 실물사진이며, 도 10은 화강석에 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기로 인쇄한 상태의 실물사진4이다.

도 7 내지 9에서 대리석에 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기로 인쇄된 화강석을 보면, 표면 색상이 원하는 대리석의 무늬를 선택하면 대리석과 같은 질감을 표출하고 있음을 알 수 있고, 그림을 그려 석재에 프린팅할 수 있으므로, 다양한 석재의 무늬를 도출할 수 있다.

다음은 상기 화강석의 뒷면에 부착된 우레탄 수지(또는 에폭시 수지)에 체결수단을 설치하는 구조를 설명한다. 즉, 석재복합패널에 체결볼트로 건물에 시공하는 방법을 설명한다.

도 11은 본 발명에 따른 석재복합패널에 체결볼트가 결합된 상태의 사시도이고, 도 12는 본 발명에 따른 석재복합패널에 체결볼트가 결합된 상태의 분리 사시도이다.

도 11, 12에서 보는 바와 같이, 체결수단(300)은 천연석재판넬(110)에 접착된 에폭시 수지시트패널(120)에 체결되는 것으로, 상기 에폭시 수지시트패널(120)에 "T"자형 결합공(121)을 형성하여 체결볼트(150)의 끼움판(152)을 여기에 끼우고 난 다음, 기역자앵글(140)의 개방형결합공(141)으로 볼트부(151)에 끼운 후, 상기 체결볼트(150)의 상부로 와셔부(153)가 형성된 체결너트(154)를 끼워 조이게 되면, 상기 에폭시 수지시트패널(120)에 체결수단(300)이 고정되며, 기역자앵글의 측부에 형성된 둥근결합공(142)으로 벽면의 다른 결합요소와 체결하여 고정하게 되는 것이다.

상기 본 발명의 에폭시 수지시트패널 구조에 의하면, 접착제가 아닌 체결볼트에 의하여 시공할 수 있는 수지시트패널을 발명함으로써, 바람 등에 의한 안정성과 시공성의 향상이 따르게 되는 것이다.

이상에서 살펴본 본 발명은 기재된 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 석재복합패널 101 : 석재
110 : 석재판 110a : 컷팅부
120 : 수지시트패널 120a : 컷팅부
130 : 접착제층

Claims (4)

1. 화강석에 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기를 이용한 세라믹 유약 다채무늬 판넬을 제조하는 방법으로서, 재현하고자 하는 천연 대리석의 표면을 촬영하는 제1단계;
   마젠타(빨강), 시안(파랑), 옐로우(노랑), 검정(블랙)을 색분해하는 제2단계;
   백색 불투명 유약으로 화강석 표면에 바탕을 잡고 건조하는 제3단계;
   색분해된 필름에 의거하여 마젠타, 시안, 옐로우, 블랙의 4가지 색으로 발색되는 세라믹 유약을 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기로 각각 인쇄하고 투명유약을 도포하는 제4단계;
   상온에서 170도 내지 650도까지 단계별로 서서히 화강석 온도를 예열하여 유기제를 탈포하는 제5단계;
   소성로에서 170도 내지 650도의 온도로 5분 내지 30분간 세라믹 유약을 소성하는 제6단계;
   170도 내지 650도의 화강석을 80도까지 서냉하는 제7단계;로 이루어지되,
   상기 세라믹 유약 다채무늬 판넬을 제조하는 방법에 의하여 제조된 석재복합패널(100)의 석재판(110)과 에폭시 수지시트패널(120)의 사이에 형성되는 접착층(130)은 에폭시 발포 난연시트로 이루어지고, 상기 에폭시 수지시트패널(120)에는 "T"자형 결합공(121)을 형성하여 체결볼트(150)의 끼움판(152)을 여기에 끼우고 난 다음, 기역자 앵글(140)의 개방형결합공(141)으로 볼트부(151)에 끼운 후, 상기 체결볼트(150)의 상부로 와셔부(153)가 형성된 체결너트(154)를 끼워 조이게 되면, 상기 에폭시 발포 난연시트에 체결수단(300)이 고정되며, 기역자 앵글의 측부에 형성된 둥근결합공(142)으로 벽면의 다른 결합요소와 체결하여 고정하게 되는 것을 특징으로 하는 화강석에 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기를 이용한 세라믹 유약 다채무늬 판넬을 제조하는 방법.
   
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3. 제 1 항에 있어서, 상기 에폭시 발포 난연시트는 우레탄 발포 난연시트, 실리콘 발포 난연시트, PE 발포 난연시트, PVC 발포 난연시트의 군으로부터 어느 하나를 대체하여 접착된 것을 특징으로 하는 화강석에 세라믹 프린트 인쇄기 및 3D 인쇄기를 이용한 세라믹 유약 다채무늬 판넬을 제조하는 방법.
   
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