KR0137171B1 - 석재, 목재, 유리재 또는 타일재 조각방법 - Google Patents

Abstract

목재, 석재, 타일 또는 유리로 된 기판(1) 위에 폴리우레판을 사이클로헥사논에 용해한 용액으로 폴리우레탄층(2)을 형성하고 그 위에 PVA와 밀가루 혼합물로 PVA 혼합물 층(3)을 형성하되 감광액을 혼합하거나 하지 않고 통상적 방법에 의한 인쇄나 필름에 의한 현상방법으로 화상을 현상시켜 미현상된 부분을 물로 세척한 다음 금강사나 유리 구슬로 텅스텐 노즐에 의한 고압투사로 타격하여 조각함으로써, 재질의 종류에 무관하게 조각을 손쉽게 그리고 정확하고 정밀하게 단시간에 조각품을 양산으로 할수 있음을 특징으로한 것이다.

Description

석재, 목재, 유리재 또는 타일재 조각방법

제1도는 본 발명에 따른 조각물체의 적층구조의 일예를 나타낸 단면도,

제2도는 종래의 금속에칭에서의 적층구조의 일예를 나타낸 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 기판, 2 : 폴리우레탄층,

3 : PVA 혼합물층, 4 : 인쇄 또는 필름층

본 발명 조각방법은 먼저 폴리우레탄수지 약 20-30중량%에 사이크로헥사논(이하 아논이라 약칭함) 약 30-50중량%를 첨가하여 혼련한 후, 거기에 다시 톨루엔 약 15-25중량%와 등유 약 15-25중량%를 혼합한 혼합용액을 첨가하여 혼련한 폴리우레탄 용해액을, 화상을 조각할 기판인 목재, 석재, 유리, 타일 또는 금속면중 요구되는 기판(1)상에 일차 도포하여 폴리우레판층(2)을 형성한다.

상기에서 폴리우레탄층(2)은 후에 설명되는 공정에서 화상 미형성층을 숫돌 입자로 타격시 화상형성층이 찢기거나 열에 의해 소각되거나 제거되어 선명하고 정밀한 화상의 조각이 나타나지 않는 결함을 없애고, 완벽하고 정밀하며 정확한 화상의 문양이 조각될 수 있게 기판의 보호막 역할을 하면서 화상형성층이 폴리우레탄층(2)과 밀착될 수 있게 도와주는 역할을 하게 하기 위한 것이다.

상기에서 폴리우레탄을 아논에 용해시킨 후 툴루엔과 등유의 혼합물을 첨가하는 것을 폴리우레탄은 그 수지의 원료인 폴리에스테르로 인하여 분자구조에 수산기가 존재하므로 아논에만 용해가 가능하며 툴루엔과 등유에는 혼용성이 없기 때문이며 일단 아논에 상용성이니 폴리우레탄을 용해한 다음 툴루엔과 등유의 혼합물을 혼합하면 혼화되게 되면 툴루엔과 등유의 혼합물을 첨가하는 이유는 툴루엔의 강한 휘발성을 이용하여 아논의 양을 줄이는 대신에 톨루엔을 첨가함으로서 툴루엔의 빠른 휘발성으로 인하여 폴리우레탄층 건조를 빠르게 하여 단시간에 작업의능률을 높이기 위함이며 등유의 첨가는 단시간에 일단 일정점도까지 폴리우레탄층이 건조된 후에는 폴리우레탄(P.U)층에 후공정의 화상형성층이 쉽게 피착될 수 있도록 점착성을 가지면서 완전건조가 되지 않도록 하기 위한 것이다.

이상과 같이 폴리우레탄층을 일정상태로 건조한 다음 그위에 화상형성층(3)을 도포하게 되는데, 이때 화상형성층(3)의 조성물질은 통상의 네임플레이트(Name Plate) 가공과 같은 금 속의 에칭공정에서 감광막 형성을 위한 감광액성분으로 사용되고 있는 폴리비닐 알콜(PVA)을 사용하되 화상 형성용 필름을 사용하는 경우를 고려하여 중크롬산 암모늄과 같은 감광액을 혼합하거나, 필름을 사용치 않고 화상형성층(3)에 직접인쇄나 글씨 그림 등을 나타낼 경우와 같이 감광에 의한 화상현상이 불필요시에는 감광물질을 혼합하지 않은 채 상기 PVA 100에 대하여 약 0.3-0.7중량%의 폴리졸(벤젠, 톨루엔 및 크실렌 등 혼합유기용제)과 밀가루 풀 약 0.2-0.3 중량%를 혼합한 PVA 혼합물을 상기 폴리우레탄층(2) 위에 도포한 다음 그대로 건조하거나, 필름에 의한 화상 현상을 필요로 할 시에는 소정의 필름(4)을 밀착시킨 후 건조한다.

상기 건조가 완료되면 필름을 사용치 않은 경우에는 직접 인쇄나 수공으로 화상을 표현하고, 필름을 상기 공정에서 밀착시켜 놓은 상태인 경우에는 통상적 방법에 의하여 아아크등과 같은 자외선 조사등으로 자외선을 조사하여 감광시켜서 화상을 현상시킨 다음 필름을 제거하고 물로 세척하여 미감광부분이나 인쇄 또는 수공에 의한 화상 표현(이하 인쇄층이라함)이 안된 부분을 물로 세척하여 상기 PVA 혼합물로 된 화상형성층(3)을 제거한다.

이때 필름과 감광제 의하여 감광된 부분이나 인쇄층은 PVA 혼합물층(이하 PVA층으로 생략함)에 밀착 고정되어 있으나 미감광부분이나 미 인쇄층 부분은 감광층이나 인쇄층과 같은 보호층이 없이 노출되어 있으므로 물로 세척하게 되면 수용성인 PVA층이 용해하여 제거되게 된다.

상기와 같이 물로 세척하여 화상을 현상시킨 다음 일상적인 금속에칭 공정에서의 쇼트 블라스팅(또는 쇼트파이닝) 공정에서와 같이 타격용 숫돌 소립자(abrasive)로서 강제 대신 150-300 메쉬 크기의 금강사나 유리구슬(글라스비이드)를 사용하되 강도가 우수하여 내마모성이 좋은 텡스텐 소재의 직영 2-7mm 노즐을 사용하여 15kg/㎠ 압력으로 분사 타격함으로서 정확한 타격과 빠른 타격으로 섬세한 조각물을 양산할 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 의한 조각 방법은 기판의 표면에 화상형성층을 직접 도포하기 전에 표면 보호 피막으로서 폴리우레탄층을 형성한 후 화상형성층을 도포하여 화상을 밀착시켰으므로 숫돌 소립자로 타격시에 기판 상의 불필요한 부분의 손상이 전혀 없이 정확하게 보호되면서 화상형성층을 제외한 미감광부위 또는 미 화상 형성층(미 인쇄층)만이 타격 되게 되는 특징이 있다.

또한 상기와 같은 특징 즉, 폴리우레탄층의 형성에 따라 조각코져 하는 기판을 금속이나 유리는 물론 그것들이 아니더라도 목재, 타일, 석재 등의 표면등 어디에도 상기와 같은 본 발명에 따른 P·U층을 형성한 후 화성형성층을 형성하여 조각을 실시함으로써 정밀하고 정확하게 타 부위의 손상없이 손쉽게 양산할 수 있는 특징이 있다고 하겠다.

다시 말하면, 목재나 석재, 타일 또는 유리 같은 경우에는 P·U층의 형성이 없이 화상형성층인 PVA층만을 기판의 표면에 형성하여 타격할 경우 기판 자체가 균일하게 타격이 되지 않고 전체가 파손, 마멸되거나 열에 의해 소각되거나 용융되거나 현상된 형태에 무관하게 다른 부위까지 덩어리로 찢겨 나가거나 하여 소립자의 투사 타격에 의한 조각이 불가능하던 것을 본 발명 방법에 의하여 조각코져 하는 기판상에 P·U층으로 된 보호층을 형성시킨 후 화상형상층을 형성하여 조각함에 따라 어떤 재질이든 조각 코저하는 대상기판에 정밀 조각이 가능한 특징이 있는 것이다.

본 발명의 또 다른 하나의 특징은 화상 형성층인 PVA 혼합물층으로서, 기존의 네임플레이트에서와 같은 금 속의 에칭 공정에서 화상형성층 즉, 감광막층의 형성과 같이 PVA를 화상형성층의 주원료로 사용하지만 본원에서의 목적 외에 감광제를 혼합하지 않고도 PVA와 밀가루풀로 피막을 형성하여 상기 기판 보호막인 P·U층에 밀착시킴으로써 단순한 감과막만의 목적이 아니라 상기한 P·U층과의 결착력을 높혀서 P·U층과 함께 화상형성 부위를 철저하게 보호하기 위한 것으로서, 다시 말하면 기판이 나무이던, 목재이던, 또는 유리이던 어떤 기재이던, 즉 기판의 재질이 너무 약하거나 너무 강하거나 질기거나, 무르거나 간에 본 발명에서의 P·U층과 PVA층의 복합적인 피복층에 의하여 화상현상면을 철저히 보호하게 되므로 숫돌 소립자로 투사하여 타격시 절대로 화상 현상면은 손상되지 않고 미현상면만 조각이 가능하게 된다.

본원 발명시 또 다른 하나의 특징은 노즐에 의해 타격(쇼트)되는 조각용 숫돌 소립자로서 종래와 같은 금속 강제를 사용치 않고 금강사나 글라스비이드를 사용하되내마모성이 좋고 강도가 우수한 텅스텐으로 된 노즐을 사용하여 15kg/㎠의 고압으로 분사함으로써 고압분사에 의해서 조각 속도가 빠르고 능률적이며 강도가 우수한 노즐에 의하여 장기간 투사가 가능하며 따라서 작업 효율이 좋고 숫돌입자들의 특성상 금속 강제로된 소립자에 비해서 기판에 무관하게, 즉 재질이 약하거나 무르거나 너무 강한 것등 어떤 재질 조각에도 잘 적용될 수 있는 특징이 있다고 하겠다.

이상과 같이 상기 본 발명의 여러 가지 특성상 본원 발명은 석재, 목재, 유리재, 타일 등 어느 기재의 조각도 가능한 획기적인 발명이라고 하겠다.

본 발명은 금속을 제외한 석재, 목재, 유리재 및 타일재 등의 기판에 다양한 무늬나 문자등으로 되는 화상을 조각하는 방법에 관한 것으로서, 특히 상기 기판에 폴리우레탄 피막층을 형성한 다음 화상을 나타낼 보호막을 형성하고 그위에 필름을 이용한 감광이나 인쇄 등에 의하여 화상을 나타내고, 그 나머지를 물로 세척하여 제거한 다음 금강사 등의 특수 숫돌입자들로 특수한 쇼트 브라스팅(피이닝)을 행하여 석재, 목재, 유리재 또는 타일재 등에 화상을 조각하는 방법에 관한 것이다.

발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술

종래에는 나무에 수공으로 조각하는 방법 외에 금속이나 유리면에만 에칭이나 부식방법으로 조각하는 예가 있었고, 석재나 타일등에는 조각이 전혀 불가능하였을 뿐아니라 금속이나 유리에 조각시에도 금속부식용 약제 예컨데 초산이나 염화제이철 등을 사용하여 양각이나 음각하고자 하는 부위에 도포하여 식각시켜서 조각하거나, 유리의 경우에는 조각하고자 하는 부위에 불산을 포도하여 부식시키는 방법인 소위 화학적 에칭방법에 의하여 조각을 실시하여 왔으며, 금속조각의 또다른 예로는 피가공면에 경도가 높은 소립자(쇼트)를 압축투사하거나 또는 회전하는 날개차에 소립자를 올려 놓고 원심력으로 투사하여 피가공면을 가공하는 방법인 일반적으로 쇼트 브라스팅 또는 쇼트피이닝 이라고 하는 방법에 의하여 조각, 가공하여 왔다.

그러나 상기와 같은 종래의 방법들에 의하여는 금속이나 유리 등 극히 제한적인 재질에만 국한하여 조각이 가능하며, 목재나 석재 및 타일 등에는 이용이 전혀 불가능하였고, 금속이나 유리의 경우에도 미세한 화상에는 조각의 정밀성이 없었으며 조각 속도 또한 느려서 양산이 어려운 결점이 있었다.

뿐만아니라, 화상형성막 즉 감광막만을 금속표면에 피복한 다음이를 감광시켜 타격에 의해 에칭을 행하거나, 마스킹 테이프를 소정의 화상형상으로 일일이 오려서 금속표면에 붙인 다음 에칭을 행하였으므로 비에칭 금속 표면이 완벽히 보호되지 못하여 정밀성이 약하였고, 소립자의 투사(쇼트)에 있어서 강제나 모래, 과실 껍질 등을 이용하여 5-7kg/cm2 압력으로 밖에 투사하지 못하여 역시 정밀성과 에칭속도가 늦은 결점이 있었다.

발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 그의 해결방안

본 발명은 상기와 같은 조각 방법과는 전혀 방법을 달리하여 석재, 목재, 유리, 타일 및 금속 등 어떤 재질에도 적용하여 신속하고 정밀하게 조각을 할 수 있으면서 화학 약품에 의한 공해가 없는 조각방법에 관한 것으로서, 먼저 기판에 보강층을 형성시키고, 다음 그위에 화상을 나타낼 화상형성막을 도포하여 건조 한 후 인쇄하거나 감광시켜 세척하고, 그 뒤에 경도가 높은 숫돌입자로 고속의 압력으로 타격하여 조각함을 특징으로 한 것으로써 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

Claims (1)

1. 약 20∼30중량%의 폴리우레탄수지를 약 30∼50중량%의 사이클로헥사논에 혼련 교반후 , 약 15∼25중량%의 톨루엔과 약 15∼25중량%의 등유의 혼합물을 상기 혼합물에 첨가한 것을, 조각하고자 하는 기재(1)의 표면에 도포하여 폴리우레탄층(2)을 형성하고, 그위에 폴리비닐알코올 100에 대하여 약 0.3∼0.7중량%의 폴리졸과 0.2∼0.30중량%의 밀가루를 혼합한 혼합물로서 화상형성층(3)을 형성하여 그대로 건조하며, 상기 화상형성층(3)에 직접 인쇄나 수공으로 화상을 표현한 다음 화성형성이 안된 부분을 물로 세척하여 PVA 혼합물 층을 제거하고,상기 PVA 혼합물 층이 제거된 부분을 150∼300메쉬 입자크기의 금강사나 글라스 비이드 중 하나로 된 숫돌 소립자를 2∼7mm직경의 텅스텐 노즐을 통하여 고압력에 의한 투사로 타격하여 조각함을 특징으로 한 목재, 석재, 유리재 또는 타일재의 조각방법