KR100579506B1

KR100579506B1 - 유사 금속층을 갖는 성형품 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100579506B1
Application number: KR1020030046483A
Authority: KR
Inventors: 박윤규
Original assignee: 김숙희
Priority date: 2003-07-09
Filing date: 2003-07-09
Publication date: 2006-05-12
Also published as: KR20050006606A

Abstract

본 발명은 유사 금속층을 갖는 성형품 및 그 제조방법에 관한 것으로, 액상수지와 같은 액상기재에 금속분말을 혼합하여 혼합물을 만들고, 이 혼합물에 응고제를 혼합하는 혼합단계와, 상기 혼합물을 형틀에 부어 넣는 단계와, 소정시간 보존하여 상기 형틀에 담긴 혼합물의 금속분말을 침적시키고 응고시키는 단계와, 상기 형틀에서 응고된 유사 금속층을 갖는 형상물을 취출하는 단계와, 상기 유사 금속층을 갖는 형상물을 세척액에 담그어 유사 금속층을 갖는 형상물의 표면에 부착된 찌꺼기와 표면의 수지층을 제거하는 단계와, 상기 유사 금속층을 갖는 형상물을 건조시키는 단계와, 상기 유사 금속층을 갖는 형상물을 표면처리용 부식제로 부식시키는 단계와, 상기 유사 금속층을 갖는 형상물을 깨끗한 물로 씻어내면서 폴리싱재로 표면의 변색면을 표현하고자 하는 패턴에 따라 문질러 금속 광택을 내는 폴리싱 단계와, 상기 유사 금속층을 갖는 형상물을 건조시키는 단계로 구성으로 구성되는 제조방법과, 이에 의해 제조되는 유사 금속층을 갖는 성형품을 제공한다.

이러한 본 발명은 금속에 열을 가하지 않고 금속도료를 도포하지 않으면서 값비싼 주물이나 압출, 다이케스팅 등의 금형을 쓰지 않고 간단한 형틀에 액상기재와 금속분말의 혼합물을 붓고 금속분말을 침적시켜 기지층과 유사 금속층이 일연체로 구비된 유사 금속층을 갖는 형상물을 제조하는 것이므로 건축의 내,외장재 패널, 주택용 도어 패널, 가구, 타일 장식용 부조 등 기타 장식품을 포함한 각종 금속성 공산품을 간단 용이하게 생산할 수 있고, 저렴한 원가에 제공할 수 있으며, 다양한 디자인의 금속성 제품을 제작할 수 있는 이점이 있다.

Description

유사 금속층을 갖는 성형품 및 그 제조방법{FORMING PRODUCTS WITH SIMILARITY METALLIC LAYER AND METHOD THEREOF}

도 1 내지 도 14는 본 발명에 의한 유사 금속층을 갖는 성형물 제조공정을 단계적으로 보인 공정 설명도.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 의한 유사 금속층을 갖는 패널을 도식화하여 보인 사시도.

도 16은 본 발명의 다른 실시예에 의한 유사 금속층을 갖는 조개를 보인 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 형틀 20 : 액상기재

21 : 금속분말 22 : 혼합물

23 : 응고제 24 : 파이버 글라스

30 : 유사 금속층을 갖는 형상물 31 : 기지층

32 : 유사 금속층 40 : 표면처리용 부식제

50 : 폴리싱재

본 발명은 유사 금속층을 갖는 성형품 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 금속(적동, 황동, 청동, 알루미늄, 등 비철금속)의 분말과 플라스틱 등의 기지재로 이루어진 유사 금속성 제품으로 건축의 내,외장재 패널, 주택용 도어 패널, 가구, 타일 장식용 부조 등 기타 장식품을 포함한 생활 공산품으로 사용할 수 있도록 한 유사 금속층을 갖는 성형품 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 금속의 가공은 금속을 녹여 주조를 하거나 단조, 압연, 절삭을 하고 있다.

또, 금속성 도료를 이용하여 미리 조각된 형상에 도료를 도포하여 금속의 효과를 얻고 있다.

그러나, 예를 들어 건축의 내,외장 패널, 도어 패널 및 타일 등을 단조, 압연, 그리고 금속 가공을 한 금속품으로 이용하게 되면 제품의 생산성 및 시공성이 양호하지 못하고, 원가가 증대되는 문제점이 있다.

또한, 목재 또는 플라스틱재 형상물의 표면에 금속성 도료를 도포하는 경우에는 작업이 번거로운 문제점이 있고, 내구성이 떨어지는 문제점이 있었으며, 질감이 양호하지 못한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점 및 결함을 해소하기 위하여 창안한 것으로, 금속에 열을 가하지 않고 금속도료를 도포하지 않으면서 값비싼 주물이나 압출, 다이케스팅 등의 금형을 쓰지 않고 간단한 형틀에 액상기재와 금속분말의 혼합물을 붓고 금속분말의 가라앉음 효과를 이용하여 기지층과 유사 금속층이 일연체로 구비된 유사 금속층을 갖는(metal-plastic) 형상물과 그 제조방법을 제공하고자 함에 목적이 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 유사 금속층을 갖는 성형물 제조방법은 기지층(基地層)을 형성하기 위한 액상수지와 같은 액상기재(液狀基材)에 금속분말을 혼합하여 혼합물을 만들고, 이 혼합물에 응고제를 혼합하는 혼합단계와, 상기 혼합물을 형틀에 부어 넣는 단계와, 소정시간 보존하여 상기 형틀에 담긴 혼합물의 금속분말을 침적시키고 응고시키는 단계와, 상기 형틀에서 응고된 유사 금속층을 갖는 형상물을 취출하는 단계와, 상기 유사 금속층을 갖는 형상물을 세척액에 담그어 유사 금속층을 갖는 형상물의 표면에 부착된 찌꺼기와 액상기재로 액상수지를 사용하는 경우 표면의 수지층을 제거하는 단계와, 상기 유사 금속층을 갖는 형상물을 건조시키는 단계와, 상기 유사 금속층을 갖는 형상물을 표면처리용 부식제로 부식시키는 단계와, 상기 유사 금속층을 갖는 형상물을 깨끗한 물로 씻어내면서 폴리싱재로 표면의 변색면을 표현하고자 하는 패턴에 따라 문질러 금속 광택을 내는 폴리싱 단계와, 상기 유사 금속층을 갖는 형상물을 건조시키는 단계로 구성된다.

또, 상기 형틀에 혼합물을 담고 소정 시간 경과한 후, 제품의 강도를 위해 상기 형틀 안의 액상기재 표면에 파이버 글라스를 부착하는 단계를 더 행할 수 있다.

또한, 상기 유사 금속층을 갖는 형상물의 표면을 폴리싱하고 건조시킨 후 상기 유사 금속층을 갖는 형상물의 표면 금속재료의 변색이나 탈색, 부식 방지를 위해 클리어 코팅용 투명 페인트를 도포하는 단계를 더 행할 수 있다.

상기 혼합물은 중량비로 상기 액상기재를 55∼65%, 상기 금속분말을 35∼45%의 범위에서 혼합하는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명에 의한 유사 금속층을 갖는 성형품은 액상기재로 액상수지를 사용하는 경우 금속분말이 소정 두께로 집적되고 금속분말이 수지에 의해 접합되어 형성되는 유사 금속층과, 이 유사 금속층에 일연체로 접합되는 기지층이 구비되어 구성된다.

상기 형틀에는 만들고자 하는 성형품 또는 목업에 플라스틱을 소정 두께로 코팅하고 응고된 후, 성형품을 취출시키고 얻은 플라스틱 형틀을 이용하는 것이 바람직하다. 그러나, 금속을 기계 가공하여 제작한 금형을 이용할 수도 있다.

상기 액상기재에는 유사 금속층을 형성하는 황동, 청동, 적동, 철, 알루미늄, 니켈 등의 금속분말과 비중에 의해 분리되어 서로 다른 층을 형성하는 물질, 즉 유사 금속층 형성을 위한 물질과 비중차에 의해 분리 적층되어 기지층을 이루는 물질 예를들어 수지(플라스틱)가 용재에 녹아 액상으로 된 재료가 이용된다.

상기 액상기재는 액상수지를 이용하는 것이 바람직하고 이하의 설명에서도 액상수지를 사용하는 실시예를 들어 주로 설명할 것이나, 기층을 형성하는 무기질 재료 등이 이용될 수 있으며, 세라믹 재료, 석재 분말 등도 이용될 수 있다.

상기 용재에는 필요에 따라 접착을 위한 바인더 물질, 응고제 등의 다른 물 질이 혼합될 수 있다.

그리고, 상기 유사 금속층과 기지층을 이루는 물질에는 난염성 재료를 이용하는 것이 바람직하며, 제조과정에서 필요에 따라 통상적으로 알려지고 있는 난염을 위한 물질을 첨가하거나 난염 처리를 할 수 있다.

이러한 본 발명은 다음과 같은 특징을 갖는다.

1) 예를 들어 액상수지인 액상기재와 금속분말의 혼합물을 금형에 담고 소정 시간이 경과하면 금속분말의 중량에 의해 금속분말이 액상기재 밑으로 침하되어 수지물과 금속분말이 자연 분리되는 효과에 의해 유사 금속층을 갖는 형상물을 얻는다.

2) 형틀에 혼합물을 붓고 소정 시간이 경과된 후, 수지의 견고성을 위해 액상기재 표면에 파이버 글라스(유리섬유)를 부착하여 파이버 글라스 강화플라스틱(FRP; Fiber glass Reinforced Plastics)으로 만듦으로써 내구성을 향상시킨다.

3) 완성된 금속과 강화플라스틱 혼합체의 형상은 새로운 금속성 플라스틱인 유사 금속층을 갖는 형상물이 되어 다음과 같은 장점을 갖는다.

(1) 에프알피, 즉 플라스틱이 가지고 있는 성질

내식성이 강하고, 내열성이 우수하며, 성형 작업성이 우수하고, 단열성이 크며, 강하고 가벼우며, 외관이 미려하고 도장이 필요 없으며, 접착성이 좋아 다른 재질과의 결합성이 우수하다.

(2) 금속이 가지고 있는 성질

금속분말이 침적된 두께만큼은 표면과 내부가 색상, 광택 등 금속의 재질과 동일하다. 그리고, 금속이 갖는 부식성이 있어 제품에 따라 다양한 효과를 낼 수 있다. 녹청(綠靑)의 오래된 감, 일체감 등, 또한 금속의 성질로 인해 어느 정도의 불연성을 갖는다.

이하, 본 발명을 첨부한 도면에 실시예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 14는 본 발명에 의한 유사 금속층을 갖는 성형물 제조공정을 단계적으로 보인 공정 설명도로서, 이에 도시한 바와 같이 도 1과 같이 만들고자 하는 성형품 또는 그의 목업에 플라스틱을 소정 두께로 코팅하고 응고된 후, 성형품을 분리해 내어 제조하고자 하는 형상의 형틀(10)을 구비하는 단계와, 원하는 제품의 재질에 맞는 황동, 청동, 적동, 철, 알루미늄, 니켈 등 금속분말을 준비하고, 강화플라스틱용 액상기재를 준비하여, 도 2와 같이 액상기재(20)와 금속분말(21)을 적당량(예를 들어 액상기재2 : 금속분말 :1 정도의 비율) 혼합하여 혼합물(22)을 만드는 단계와, 도 3과 같이 혼합물(22)에 응고제(23)를 혼합하는 단계와, 도 4와 같이 혼합물(22)을 형틀(10)에 부어 넣는 단계와, 도 5와 같이 형틀(10)에 부어진 후 소정 시간(예를 들어 약 5∼7분) 지나 혼합물(22)에서 금속분말(21)이 중량에 의해 침하되는 단계와, 도 6과 같이, 금속분말(21)이 침적되면 제품의 강도를 위해 형틀(10)안의 액상기재(20) 표면에 파이버 글라스(24)를 부착하여 에프알피 수지로 만든다.

이어서 소정 시간(경화제에 따라서 약 30분∼24시간)이 지나 응고된 후, 도 7과 같이 응고된 유사 금속층을 갖는 형상물(30)을 분리시키는 단계와, 도 8과 같이 상기 유사 금속층을 갖는 형상물(30)을 세척제(아세톤, 신나 등)(40)에 침적시켜 형틀(10)에서 발생되어 유사 금속층을 갖는 형상물(30)의 표면에 부착된 찌꺼기와 표면의 수지층을 제거하는 단계와, 도 9와 같이 세척제로 세척된 유사 금속층을 갖는 형상물(30)을 건조시키는 단계와, 도 10과 같이 건조된 유사 금속층을 갖는 형상물(30)을 원하는 표면처리용 부식제(40)로 표면을 변색시키는 단계와, 도 11 및 도 12와 같이 변색된 유사 금속층을 갖는 형상물(30)을 깨끗한 물로 씻어내면서 폴리싱재(50)로 표면을 문질러 변색을 원하지 않는 부분을 닦아내는 단계와, 도 13과 같이 세척된 유사 금속층을 갖는 형상물(30)을 건조시키는 단계와, 도 14와 같이 유사 금속층을 갖는 형상물(30)의 표면 금속재료의 변색이나 탈색, 부식 방지를 위해 클리어 코팅(clear coating)용 투명 페인트(60)로 마감하는 단계를 포함하여 구성된다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 의한 유사 금속층을 갖는 패널을 도식화하여 보인 사시도로서, 이에 도시한 바와 같이 본 발명의 유사 금속층을 갖는 형상물(30)은 기지층(31)에 유사 금속층(32)이 소정 두께로 형성되고, 이 유사 금속층(32)은 액상기재(20)에 혼합된 금속분말(21)이 침적하여 형성된 것이므로 현미경으로 확대하여 보면 금속분말(21)이 수지에 의해 접합된 형태로 보인다.

도 15에는 본 발명에 의한 유사 금속층을 갖는 패널을 도식화하여 일부를 보인 것으로, 이외에도 건물의 내,외장재용 패널, 주택용 도어 패널, 엘리베이터용 패널 등의 건축용 패널, 가구, 타일 장식용 부조 등 기타 장식품을 포함한 각종 금 속성 공산품을 다양한 디자인으로 형성하여 제공할 수 있다.

도 16은 본 발명의 다른 실시예에 의한 유사 금속층을 갖는 조개를 보인 사시도로서, 이에 도시한 바와 같이 위와 같은 방법으로 도시한 바와 같은 조개 장식품(30')을 얻을 수 있으며, 이외에도 여러 가지 형태의 장식용품을 제공할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 금속에 열을 가하지 않고 금속도료를 도포하지 않으면서 값비싼 주물이나 압출, 다이케스팅 등의 금형을 쓰지 않고 간단한 형틀에 액상기재와 금속분말의 혼합물을 붓고 금속분말을 침적시켜 기지층과 유사 금속층이 일연체로 구비된 유사 금속층을 갖는 형상물을 제조하는 것이므로 건축의 내,외장재 패널, 주택용 도어 패널, 가구, 타일 장식용 부조 등 기타 장식품을 포함한 각종 금속성 공산품을 간단 용이하게 생산할 수 있고, 저렴한 원가에 제공할 수 있으며, 다양한 디자인의 금속성 제품을 제작할 수 있는 이점이 있다.

그리고, 바람직한 실시 형태로서 금속과 플라스틱이 일연체로 접합되어 이루어진 유사 금속층을 갖는 성형품이므로 에프알피, 즉 플라스틱이 가지고 있는 성질로서, 내식성이 강하고, 내열성이 우수하며, 성형 작업성이 우수하고, 단열성이 크며, 강하고 가벼우며, 외관이 미려하고 도장이 필요 없으며, 접착성이 좋아 다른 재질과의 결합성이 우수하다.

또한, 금속이 가지고 있는 성질로서, 금속분말이 침적된 두께만큼은 표면과 내부가 색상, 광택 등 금속의 재질과 동일하다. 그리고, 금속이 갖는 부식성이 있 어 제품에 따라 다양한 효과를 낼 수 있다. 녹청(綠靑)의 오래된 감, 일체감 등, 또한 금속의 성질로 인해 어느 정도의 불연성을 갖는다.

이상의 설명에서 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되어 있으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 변형시킬 수 있는 균등한 개념의 다른 실시형태가 가능하며, 이러한 여러 가지 실시형태는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것임을 이해하여야 할 것이다.

Claims

기지층을 형성하는 물질이 함유된 액상기재(20)에 금속분말(21)을 혼합하여 혼합물(22)을 만들고, 이 혼합물(22)에 응고제(23)를 혼합하는 혼합단계와;

상기 혼합물(22)을 형틀(10)에 부어 넣는 단계와;

소정시간 보존하여 상기 형틀(10)에 담긴 혼합물(22)의 금속분말(21)을 침적시키고 응고시키는 단계와;

상기 형틀(10)에서 응고된 유사 금속층을 갖는 형상물(30)을 취출하는 단계와;

상기 유사 금속층을 갖는 형상물(30)을 세척액에 담그어 유사 금속층을 갖는 형상물(30)의 표면에 부착된 찌꺼기와 표면의 수지층을 제거하는 단계와;

상기 유사 금속층을 갖는 형상물(30)을 건조시키는 단계와;

상기 유사 금속층을 갖는 형상물(30)을 표면처리용 부식제(40)로 부식시키는 단계와;

상기 유사 금속층을 갖는 형상물(30)을 깨끗한 물로 씻어내면서 폴리싱재(50)로 표면의 변색면을 표현하고자 하는 패턴에 따라 문질러 금속 광택을 내는 폴리싱 단계와;

상기 유사 금속층을 갖는 형상물(30)을 건조시키는 단계를 행하여 기지층(31)과 유사 금속층(32)이 구비된 유사 금속층을 갖는 성형품을 제조함을 특징으로 하는 유사 금속층을 갖는 성형물 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 형틀(10)에 혼합물(22)을 담고 소정 시간 경과한 후, 제품의 강도를 위해 상기 형틀(10)안의 액상기재(20) 표면에 파이버 글라스(24)를 부착하는 단계를 더 행함을 특징으로 하는 유사 금속층을 갖는 성형물 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 유사 금속층을 갖는 형상물(30)의 표면을 폴리싱하고 건조시킨 후 상기 유사 금속층을 갖는 형상물(30)의 표면 금속재료의 변색이나 탈색, 부식 방지를 위해 클리어 코팅용 투명 페인트(60)를 도포하는 단계를 더 행함을 특징으로 하는 유사 금속층을 갖는 성형물 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 혼합물(22)은 중량비로 상기 액상기재(20)를 55∼65%, 상기 금속분말(21)을 35∼45%의 범위에서 혼합하여 된 것임을 특징으로 하는 유사 금속층을 갖는 성형물 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 금속분말(21)은 비철금속의 분말임을 특징으로 하는 유사 금속층을 갖는 성형물 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 액상기재는 액상수지인 것을 특징으로 하는 유사 금속층을 갖는 성형물 제조방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 유사 금속층을 갖는 성형물 제조방법에 의해 금속분말(21)이 소정 두께로 집적되고 금속분말(21)이 접합되어 형성되는 유사 금속층(32)과, 이 유사 금속층(32)에 접합되는 기지층(31)이 구비되어 구성된 것을 특징으로 하는 유사 금속층을 갖는 성형품.
제 7 항에 있어서, 상기 유사 금속층(32)과 기지층(31)이 일연체로 구비되어 건축용 패널로 사용되는 것을 특징으로 하는 유사 금속층을 갖는 성형품.