KR101124149B1 - 천연석 복합 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 얇게 켠 천연석의 이면에 알루미늄, 철, 구리, 주석, 아연 등의 소재가 단독으로 이루어지거나 도금 또는 합금한 상태로 이루어지는 판재를 비롯한 기타의 금속 판재를 접착하고, 금속 판재의 다른 이면에는 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스터, 폴리아마이드, 폴리스타이렌, 폴리우레탄 계열 등의 유기 소재나 마루판, 톱밥, 베니어판 등의 목재판, 또는 시멘트 콘크리트, 규산칼슘, 마그네슘 소재 보드, 도자기질 타일 등의 무기 소재가 단독 또는 혼합되어 존재하는 기재를 접착한 천연석 복합 패널에 관한 것이다.
천연석, 대리석, 천연석 복합 패널, 대리석 복합 패널

Description

천연석 복합 패널{Natural stone composite panel}
본 발명은 천연석 복합패널에 관한 것으로, 특히 대리석과 같은 천연석을 얇게 켠 후 내구성을 보강하기 위해 금속 판재 및 유,무기 소재의 기재를 접착하여 깨지기 쉬운 천연 석재에 강도를 보완하고, 고가의 대리석에 경제성을 부여하며, 동시에 경량화하여 취급하기 용이하게 만든 천연석 복합 패널에 대한 것이다.
최근 소득수준이 상승하고, 인테리어에 대한 소비자의 인식이 향상되면서 건축 내장재에 대한 관심이 증대되고 있으며, 이에 따라 대리석의 사용 빈도가 증가하고 있는 추세이다. 그러나, 천연 대리석은 고가이면서 너무 무거워 취급이 매우 어려운 장식재이다. 뿐만 아니라 경도는 크지만 탄성이 없어서 충격에 깨지기가 쉬운 단점이 있다.
따라서, 대리석을 건축용 장식재로 시공하기 위해서는 대리석 자체 비용 이외에도 시공비용이 많이 들며, 시공이 매우 불편하고 까다롭고, 사용상에서도 충격에 의해 쉽게 파손될 가능성이 항상 내재되어 있는 실정이다.
이러한 이유로 대리석과 세라믹 타일을 복합한 대리석 타일의 제품이 개발되어 사용되는데, 경량성 부분은 어느 정도 해결하였으나, 깨짐이나 대리석층 박리와 같은 품질문제는 지속적으로 문제가 되고 있는 실정이다.
대한민국 실용신안등록 제285919호에는 얇은 철판을 절곡하고 용접하여 내부에 삼각형 형태의 공간부가 형성되는 연속된 트러스 형태의 골조구조로 금속재 패널을 구성하고, 상기한 패널의 상부 표면에 접착제를 도포 한 후 얇게 가공한 천연석을 부착하며, 금속제 패널의 이면에는 벽체 부착을 위한 부착구를 형성한 것을 특징으로 하는 천연석 패널이 개시되어 있다.
대한민국 특허등록 제690074호에는 다층구조의 건축용 조립식 패널에 있어서, 표면층이 천연석 알갱이와 바인더가 혼합된 혼합물이 고착된 다음, 연마되어 형성된 천연석 알갱이층으로 구성되어지되, 상기 조립식 패널은 조립부재 삽입공이 형성되고, 상기 조립부재 삽입공에 높이조절 조립부재가 설치된 것을 특징으로 하는 천연석을 이용한 건축용 조립식 패널이 개시되어 있다.
대한민국 실용신안등록 제430162호에는 다수의 미세 틈새부들을 갖는 천연석재 패널에 있어서, 상기 미세 틈새부들이 항균성 나노입자들이 분산된 탄산칼슘으로 충진된 것을 특징으로 하는 항균성 나노입자 함유 천연석재 패널이 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 천연 대리석 대비 훨씬 가볍고 저렴하며, 접착제를 이용한 시공이 가능한 천연석 복합패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 시공시 또는 사용시 충격에 의한 천연석의 깨짐성을 대폭 개선하여 강도가 향상된 천연석 복합패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 경량이며 강도가 보강되어 취급이 용이하므로 대형화하여 더욱 화려하고 웅장한 외관을 지닌 천연석 복합패널을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 천연석과 금속판재 및 기재를 포함하는 3층 이상의 적층구조로 이루어진 천연석 복합패널을 제공한다.
본 발명에서 천연석 층의 최종 두께는 0.5 내지 10㎜인 것이 바람직하다. 천연석 층이 두꺼우면 경량화의 효과가 줄어들게 되고, 너무 얇으면 강도가 현저히 떨어지게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 천연석 복합패널은 천연석의 이면에 금속판재가 부착되고, 금속판재의 다른 이면에 기재가 부착된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 천연석 복합패널은 천연석의 이면에 기재가 부착되고, 기재의 다른 이면에 금속판재가 부착된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 천연석 복합패널은 천연석과 기재 사이에 금속판재가 부착되고, 기재 하부면에도 금속판재가 부착된다.
이 세 가지 구조 중 금속판재가 천연석 층과 기재 사이에 삽입된 것이 천연석 강도 보완의 효과 및 비용 최소화와 더불어 금속판이 노출되지 않아 산화 부식을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서 기재는 시멘트 콘크리트, 규산칼슘보드, 마그네슘보드, 도기질 타일, 자기질 타일 중에서 선택되는 무기 소재; 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스터, 폴리아마이드, 폴리스타이렌, 폴리우레탄, 폴리카보네이트 중에서 선택되는 비발포물 또는 발포물; 및 마루판, 톱밥, 베니어판 중에서 선택되는 목재가 단독 혹은 혼합되어 이루어질 수 있다.
상기 열거한 기재 중 폴리염화비닐을 사용하는 것이 바람직하며, 이를 사용함으로써 충격에 의한 천연석의 비산을 방지하고 충격을 흡수할 수 있다. 보강 기재의 두께는 경량화 및 충격 보완 정도에 따라 수 내지 수십 ㎜의 두께로 적용할 수 있으며, 바람직한 기재 두께는 1 내지 5㎜이다.
본 발명에서 금속판재는 알루미늄, 철, 구리, 주석, 아연 중에서 선택되는 금속 단독으로 이루어지거나 도금 또는 합금한 상태로 이루어질 수 있다.
여러 가지 금속재료 중 강도가 우수한 철 소재에 부식 방지를 목적으로 아연 또는 주석이 도금된 형태의 복합 금속판을 사용하는 것이 바람직하다. 금속판재 또한 경량화 및 강도 보강, 가공성 정도에 따라 0.01 내지 수㎜ 두께로 적용할 수 있으며, 바람직한 두께는 0.1 내지 0.5㎜이다.
또한, 본 발명은 천연석의 양면에 금속판재 및 기재를 부착하는 단계; 및 천연석을 수평방향(면과 같은 방향)으로 절단하여 양분한 후 절단면을 연마하는 단계 를 포함하는 천연석 복합패널의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 제조방법에 있어서, 천연석의 양면에 금속판재를 부착한 후 금속판재의 양면에 기재를 부착하거나, 천연석의 양면에 기재를 부착한 후 기재의 양면에 금속판재를 부착할 수 있으며, 또한 금속판재와 기재를 먼저 부착한 후 이를 천연석의 양면에 부착할 수 있다. 또한, 천연석을 수평방향으로 양분한 후 천연석의 절단면에 다시 금속판재와 기재를 부착한 후 다시 절단하여 양분하는 과정을 반복할 수 있다.
본 발명의 천연석 복합패널은 천연대리석과 대비하여 경량성, 강도 향상의 효과와 함께 취급의 용이성을 지니고 있으므로 대형 패널의 제작이 가능하여 외관의 증진효과도 함께 발휘한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 천연석 복합패널의 분해 사시도로서, 이 실시예의 천연석 복합패널은 위로부터 천연석(10), 접착층(40), 금속판재(20), 접착층(40), 기재(30)로 구성된다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 천연석 복합패널의 분해 사시도로서, 이 실시예의 천연석 복합패널은 위로부터 천연석(10), 접착층(40), 기재(30), 접착층(40), 금속판재(20)로 구성된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 천연석 복합패널은 천연석과 기재 사이에 금속판재가 부착되고, 기재 하부면에도 금속판재가 부착된다(미도시). 즉, 위로부터 천연석, 접착층, 금속판재, 접착층, 기재, 접착층, 금속판재로 구성된다.
본 발명에 의한 천연석 복합패널은 대리석 등의 천연석(10)과 유,무기 및/또는 목질 소재의 기재(30) 사이에 금속판재(20)를 삽입하거나, 또는 천연석(10)과 금속판재(20) 사이에 상기의 기재(30)가 도입된 것을 특징으로 한다.
천연석(10)으로는 대리석 등을 사용할 수 있다. 천연석 복합패널의 제조에 사용되는 천연석 층은 20 내지 30㎜ 정도의 두께를 가지는 천연석 부분을 톱날로 켜게 되므로 그 두께가 얇게는 0.5㎜에서 두껍게는 약 10㎜ 정도가 바람직하나, 반드시 여기에 한정하는 것은 아니다. 특히, 천연석의 최종 두께는 3 내지 5㎜인 것이 바람직하다.
금속판재(20)는 알루미늄, 철, 구리, 주석, 아연 중에서 선택되는 금속 단독으로 이루어지거나 도금 또는 합금한 상태로 이루어질 수 있다. 예를 들어 아연으로 도금된 철판 등을 사용할 수 있다.
기재(30)로는 무기 소재, 합성수지 소재, 목재 등을 사용할 수 있으며, 이들을 단독 또는 혼용할 수 있다. 무기 소재로는 시멘트 콘크리트, 규산칼슘보드, 마그네슘보드, 도기질 타일, 자기질 타일 등을 사용할 수 있고, 합성수지 소재로는 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스터, 폴리아마이드, 폴리스타이렌, 폴리우레탄, 폴리카보네이트 등의 비발포물 또는 발포물을 사용할 수 있으며, 목재로는 마루판, 톱밥, 베니어판 등을 사용할 수 있다.
접착층(40)은 에폭시계, 우레탄계, 아크릴계 접착제 등을 단독 또는 혼용한 접착제로 구성된다.
대리석을 적용한 예를 통해 천연석 복합패널의 제조방법을 설명하면, 우선 20 내지 30㎜ 두께의 원석의 양면에 에폭시계, 우레탄계 및/또는 아크릴계 접착제를 단독 또는 혼용한 접착제로 금속판재를 부착하고 접착제가 경화될 때까지 충분히 건조시킨다. 다시 양쪽 면의 금속판에 상기의 접착제를 이용하여 유,무기 및/또는 목질 소재의 기재를 부착한 후 충분히 건조한다. 이 후 원형 톱이나 벨트형 톱, 또는 워터젯(Water Jet) 설비를 이용하여 대리석 층의 가운데 부분을 켜서 제품을 양분한 다음, 절단된 대리석의 표면을 곱게 갈아서 제품의 두께를 일정하게 조정함과 동시에 광택을 부여하게 되고, 톱으로 재단하는 과정과 제품 옆면을 갈아내는 공정을 지나면서 원하는 크기를 맞춘다.
이러한 천연석 복합패널의 제조과정에서 천연석 원석과 기재는 부착하기 전에 표면을 갈아서 두께를 일정하게 조절할 수 있으며, 각 구성부의 부착순서도 금속판을 기재에 먼저 부착한 다음 대리석에 부착할 수도 있다.
다른 실시예에 따르면, 천연석 복합패널은 천연석의 양면에 기재가 부착되고, 다시 기재의 이면에 금속판이 부착되는 구조를 거쳐, 가운데 천연석 부분을 톱날로 켠 후 표면을 처리하는 방법으로도 제조할 수 있다.
또한, 천연석 복합패널의 제조과정에 있어서, 천연석 층의 양면에 각 구성부를 부착한 후 천연석 층을 절단하여 생성되는 절단면에 다시 금속판재와 기재를 부착하고 절단하는 과정을 반복하여, 하나의 천연석 원석에서 두 개 이상의 천연석 복합패널도 제조 가능하다.
[실시예]
나비가 600㎜, 길이가 2400㎜, 두께가 20㎜인 천연 대리석의 양면에 석재용 에폭시 접착제를 도포한 후, 아연으로 도금된 0.3㎜ 두께의 철판을 부착한 후, 약 24시간 동안 충분히 건조하고, 다시 금속판의 다른 면에 에폭시 접착제를 도포한 후, 상업용 바닥재로 널리 쓰이는 3㎜ 두께의 폴리염화비닐계 기재를 부착하여 충분히 건조하였다. 이후 고정형 원형 톱날에 통과시켜 가운데 천연대리석 부분을 켜서 양분하였다. 각각의 절단면을 그라인더로 갈아 천연석 층의 최종두께가 4 내지 5㎜가 되도록 제조하고 표면 광택을 낸 후 다이아몬드 톱날을 이용하여 원하는 크기로 재단하여 천연대리석 복합패널을 제조하였다.
[비교예 1]
두께 20㎜의 일반 대리석
[비교예 2]
3㎜ 두께의 대리석과 8㎜ 두께의 타일을 접착한 범용 대리석 타일
[시험예]
표 1은 실시예 및 비교예 1과 2에 대하여 KS F 2221에 근거하여 충격강도를 측정한 결과로, 시험 방법에 대하여 간단히 설명하면, KS L 5100에서 규정한 모래를 두껍게 쌓고, 그 위에 실험을 위한 시편을 적층한 다음, 500g의 무게를 지닌 가지형 강제 추를 50cm 높이에서 떨어뜨려 시편의 파단 여부를 관찰하였다.
시편 종류 비교예 1 비교예 2 실시예
결과 파괴됨 파괴됨 이상없음
표 1에서 보는 바와 같이, 비교예 1과 2는 50cm 높이에서 추를 떨어뜨린 경우에 완전히 파괴되었으나, 본 발명의 천연석 복합패널은 100cm 높이에서 추를 떨어뜨려도 손상되지 않아 충격강도가 현저하게 개선되었음을 확인할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 천연석 복합패널의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 천연석 복합패널의 분해 사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 천연석
20: 금속판재
30: 기재
40: 접착층

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 최종 두께가 0.5 내지 10㎜인 천연석의 이면에 금속판재가 부착되고, 금속판재의 다른 이면에 기재가 부착된 것을 특징으로 하는 천연석 복합패널.
  4. 최종 두께가 0.5 내지 10㎜인 천연석의 이면에 기재가 부착되고, 기재의 다른 이면에 금속판재가 부착된 것을 특징으로 하는 천연석 복합패널.
  5. 삭제
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서, 기재가 시멘트 콘크리트, 규산칼슘보드, 마그네슘보드, 도기질 타일, 자기질 타일 중에서 선택되는 무기 소재; 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스터, 폴리아마이드, 폴리스타이렌, 폴리우레탄, 폴리카보네이트 중에서 선택되는 비발포물 또는 발포물; 및 마루판, 톱밥, 베니어판 중에서 선택되는 목재가 단독 혹은 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 천연석 복합패널.
  7. 제3항 또는 제4항에 있어서, 금속판재가 알루미늄, 철, 구리, 주석, 아연 중에서 선택되는 금속 단독으로 이루어지거나 도금 또는 합금한 상태로 이루어진 것을 특징으로 하는 천연석 복합패널.
  8. 천연석의 양면에 금속판재 및 기재를 부착하는 단계; 및
    천연석을 수평방향으로 절단하여 양분한 후 절단면을 연마하는 단계를 포함하는 천연석 복합패널의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, 천연석의 양면에 금속판재를 부착한 후 금속판재의 양면에 기재를 부착하거나, 천연석의 양면에 기재를 부착한 후 기재의 양면에 금속판재를 부착하는 것을 특징으로 하는 천연석 복합패널의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 금속판재와 기재를 먼저 부착한 후 이를 천연석의 양면에 부착하는 것을 특징으로 하는 천연석 복합패널의 제조방법.
  11. 제8항에 있어서, 천연석을 수평방향으로 양분한 후 천연석의 절단면에 다시 금속판재와 기재를 부착한 후 다시 절단하여 양분하는 과정을 반복하여 천연석의 최종 두께가 0.5 내지 10㎜인 것을 특징으로 하는 천연석 복합패널의 제조방법.
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