KR101489477B1

KR101489477B1 - 인조 성형물 제조방법

Info

Publication number: KR101489477B1
Application number: KR20130051634A
Authority: KR
Inventors: 곽진우
Original assignee: 곽진우
Priority date: 2012-05-08
Filing date: 2013-05-08
Publication date: 2015-02-11
Also published as: CN103467132A; KR20130125331A

Abstract

본 발명은 성형물 재료를 혼합하여 희석하는 단계와; 성형물 몰드 내측에 이형제를 도포하는 단계와; 혼합하여 희석한 상기 성형물 재료를 희석이 완료된 시점으로부터 40분 이내 및 섭씨 25도씨 이내에 성형물 몰드에 1차 주입하여 1차 피막 형성후 건조하는 단계와; 건조한 상기 성형물 몰드 내부에 강도 보강재를 내장하는 단계와; 혼합하여 희석한 상기 혼합 재료를 2차 주입하여 2차 피막 형성 후 건조하는 단계와; 1일 또는 2일 후, 상기 성형물 몰드로부터 성형물을 탈형하는 단계와; 탈형된 상기 성형물을 일정 기간 양생시킨 후 이형제를 제거하여 건조하는 단계와; 건조후 상기 성형물을 양생하는 단계; 및 양생된 상기 성형물 후면에 탈크 파우더와 경화제를 포함한 불포화 폴리에스테르 수지(FRP) 또는, 유리섬유와 시멘트를 혼합한 GRC를 도포하여 경화하는 단계를 포함하는 인조 성형물 제조방법을 제공한다.

Description

인조 성형물 제조방법{ARTIFICIALITY MOLDING PRODUCT MANUFATURING METHOD}

본 발명은 인조 성형물 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 다양한 점도를 갖는 기름으로 이루어진 이형제를 이용하여 다양한 크기와 간격을 갖는 기공을 성형함으로써, 다양한 기호를 가진 소비자들의 요구를 충족시킬 수 있도록 함과 아울러 제조원가를 절감할 수 있도록 한 인조 성형물 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 빌딩, 아파트, 교량, 옹벽 등과 같은 건축물의 외관을 장식하는 구조물이나 돌하루방, 석상 등의 조형물과 같은 성형물은 장식적인 효과나 경량 기능을 구현하기 위하여 표면에 다수의 기공이 형성되는 형태로 제조되고 있다.

예를 들면, 빌딩, 교량 등의 장식 구조물은 표면에 다수의 기공이 형성되는 블록, 판재 등의 형태로 제조할 수 있으며, 이를 위해, 시멘트, 규산질 원료, 석회질 원료, 석고, 알루미늄 분말, 물 등을 혼합하여 일정 시간동안 양생시켜 제조함으로써, 콘크리트 내부에 기포를 분산시켜 우수한 경량성, 단열성, 내화성 등을 확보하고 있다.

또한, 돌하루방이나 석상 등과 같은 조형물은 시멘트, 화산석분, 강화제, 물 등의 재료를 일정 비율로 혼합하여 제조하고 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 기술에 의하면, 성형물 표면에 입힌 피막을 사포(Sandpaper) 등을 이용하여 밀거나 깍아서 기공이 보이도록 하는 바, 다양한 무늬나 형상의 기공을 표현하는 데 한계가 있어 다양한 기호를 가진 소비자들의 요구를 충족시키는 것에 어려움이 있다.

아울러, 고가(高價)인 실리콘 몰드로 기공을 형성함으로써, 제조원가가 비싸지는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 다양한 점도를 갖는 기름으로 이루어진 이형제를 이용하여 다양한 크기와 간격을 갖는 기공을 성형함으로써, 다양한 기호를 가진 소비자들의 요구를 충족시킬 수 있도록 함과 아울러 제조원가를 절감할 수 있도록 한 인조 성형물 제조방법을 제공하는 것이다.

바람직한 양태에 있어서, 본 발명은 성형물 재료를 혼합하여 희석하는 단계와; 성형물 몰드 내측에 이형제를 도포하는 단계와; 혼합하여 희석한 상기 성형물 재료를 희석이 완료된 시점으로부터 40분 이내 및 섭씨 25도씨 이내에 성형물 몰드에 1차 주입하여 1차 피막 형성후 건조하는 단계와; 건조한 상기 성형물 몰드 내부에 강도 보강재를 내장하는 단계와; 혼합하여 희석한 상기 혼합 재료를 2차 주입하여 2차 피막 형성 후 건조하는 단계와; 1일 또는 2일 후, 상기 성형물 몰드로부터 성형물을 탈형하는 단계와; 탈형된 상기 성형물을 일정 기간 양생시킨 후 이형제를 제거하여 건조하는 단계와; 건조후 상기 성형물을 양생하는 단계; 및 양생된 상기 성형물 후면에 탈크 파우더와 경화제를 포함한 불포화 폴리에스테르 수지(FRP) 또는, 유리섬유와 시멘트를 혼합한 GRC를 도포하여 경화하는 단계를 포함하는 인조 성형물 제조방법을 제공한다.

상기 성형물을 양생하는 단계에서, 건조 후 상기 성형물을 증기 양생하거나,

상기 성형물의 표면에 액상의 콘크리트 표면 강도 강화제를 도포하여 양생하거나, 상기 증기 양생 및 상기 콘크리트 표면 강도 강화제를 도포를 혼용하여 양생하는 것이 바람직하다.

상기 이형제는, 광물성 기름·식물성 기름·동물성 기름·바이오 디젤 기름·합성유 중 어느 하나 또는 2종 이상을 혼합한 상온의 액상 오일로 이루어진 이형제와, 유/수성 콘크리트 거푸집 분리제로 이루어진 유기공 이형제와, 액상의 실리콘 수지로 이루어진 이형제와, 겔상의 이형제와, 고체상태의 이형제와, 합성수지로 이루어진 이형제 중 2종 이상 혼합하여 이루어지는 무기공 이형제를 포함하고, 유기공 이형제의 경우, 섭씨 40도씨인 경우 3~120 mm2/S 의 동점도를 갖는 것이 바람직하다.

상기 성형물 재료는, 포클랜드 시멘트와, 발포제와, 혼화용 폴리머와, 균열제어 강도보강제와, 실리카흄(Silica Hume)과, 고로 슬래그와, 물 중 둘 이상을 혼합하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 성형물 재료는, 795g ~ 805g의 포클랜드 시멘트와, 0.5g ~ 5g의 발포제와, 96g ~ 160g의 혼화용 폴리머와, 2g ~ 20g의 균열제어 강도보강제와, 40g ~ 80g의 실리카흄(Silica Hume)과, 0.1㎜ ~ 5㎜입자크기로 형성된 120g ~ 160g의 폐FRP가루와, 160g ~ 200g의 고로 슬래그와, 510g ~ 540g의 물을 혼합하여 이루어질 수 있다.

상기 혼화용 폴리머는, 스티렌 부다지엔 고무(SBR : Styrene Butadiene Rubber)와, 폴리 아크릴 산 에스테르(PAE : Polyacrylic Acid Ester)와, 에칠렌 비닐 아세테이트(EVA : Ethylene Vinyl Acetate) 중 어느 하나 또는 2종 이상을 혼합하여 이루어진 액상의 시멘트 혼화용 폴리머인 것이 바람직하다.

삭제

상기 균열제어 강도보강제는, 내알카리성 유리섬유로 이루어지거나, 내알카리성 유리섬유와 폴리비닐 알코올 섬유(PVA섬유 : Polyvinyl Alcohol Fiber)와 폴리에칠렌 섬유(PE섬유 : polyethylene Fiber)와 폴리프로필렌 섬유(PP섬유 : Polypropylene Fiber) 아라미드 섬유(Aramid Fiber)와 나일론 섬유와 탄소 섬유 중 어느 하나 또는 2종 이상을 혼합하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 실리카흄은 시멘트 중량의 5% ~ 10%로 이루어지되, 비표면적이 150,000㎠/g ~ 250,000㎠/g이고, 이산화 규소성분이 80중량% ~ 95중량%인 것이 바람직하다.

상기 고로 슬래그는 시멘트 중량의 20% ~ 25%로 이루어지되, 비표면적이 4,000㎠/g ~ 10,000㎠/g이고, 밀도가 2.8㎏/㎡ ~ 2.95㎏/㎡이며, 재령 28일의 활성도 지수가 75 ~ 105인 것이 바람직하다.

상기 발포제는 알루미늄(Al)가루 또는 아연(Zn)가루로 이루어지거나, 알루미늄 가루와, 아미노산계의 동물성 기포제 또는 알킬벤젠설폰네이트(Alkylbenzene Sulphonate)계의 에스테르를 주원료로 하는 식물성 기포제 중 어느 하나를 포함하여 이루어지거나, 아연가루와, 아미노산계의 동물성 기포제 또는 알킬벤젠설폰네이트계의 에스테르를 주원료로 하는 식물성 기포제 중 어느 하나를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 성형물 재료 혼합 시 일라이트(Illite), 홀로그램 반짝이 가루, 운모(MICA) 가루 또는 시멘트 중량 대비 0 ~ 10%의 무기안료, 산화티탄(TiO2) 중 어느 하나 이상을 더 혼합하는 것이 바람직하다.

상기 완성된 성형물에는 홀로그램 반짝이 가루 또는 운모(MICA) 가루를 무기질 코팅제에 혼합하여 코팅을 수행하거나 자외선 차단·탈색방지·유해물질 분해를 위한 졸-겔(Sol-Gel)법으로 제조한 광촉매로 코팅한 후 홀로그램 반짝이 가루·운모가루·모래·규사 중 어느 하나 이상을 뿌려 접착 코팅하는 것이 바람직하다.

상기 완성된 성형물의 표면을 접착성이 있는 무기안료 또는 발광안료 또는 금속안료 중 어느 하나 이상으로 이루어진 표면처리안료로 표면처리하는 것이 바람직하다.

상기 표면처리된 성형물 표면 일부 또는 전체는, 에폭시(Epoxy) 또는 아크릴 또는 우레탄 중 어느 하나를 포함하는 수용성 수지의 코팅제로 도포하여 마감하는 것이 바람직하다.

상기 강도 보강재를 내장하는 단계는, 다각 기둥을 이루는 허니컴 패널 또는 트러스 빔 또는 판격자형 패널 중 적어도 하나 이상을 내장하되, 상기 강도 보강재는 망사형으로 된 내알카리성 유리섬유 매트, 탄소섬유매트, 아라미드 섬유매트, 열가소성 플라스틱 매트, 열경화성 플라스틱 매트, 섬유매트중 어느 하나와, 불포화 폴리에스테르 수지·폴리우레탄 수지·에폭시 수지 중 어느 하나를 적층하여 이루어지거나, 무기계 섬유 또는 유기계 섬유 중 어느 하나에, 불포화 폴리에스테르 수지·폴리우레탄 수지·에폭시 수지 중 어느 하나를 더 적층하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 2차 주입을 1 내지 5회를 반복하고, 반복시 형성되는 각 피막층을 건조한 이후, 상기 피막층에 유성 또는 수성 접착제를 도포하는 것이 바람직하다.

상기 접착제는, 초산비닐 수성 접착제와, 우레탄 접착제와, 에폭시 접착제 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

상기 성형물 몰드의 내부에 상기 성형물 재료의 높이를 상기 성형물 몰드의 높이보다 높게 형성되도록 주입하고, 20분 이내에, 이형제를 도포한 덮개를 상기 성형물 몰드의 상부를 덮고, 상기 성형물 재료에서 기공이 0.2 내지 3cm의 크기를 갖도록 설정된 압력으로 상기 덮개를 누르는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 인조 성형물 제조방법에 의하면, 다양한 점도를 갖는 기름으로 이루어진 이형제를 이용하여 다양한 크기와 간격을 갖는 기공을 성형함으로써, 다양한 기호를 가진 소비자들의 요구를 충족시킬 수 있도록 함과 아울러 성형물 표면의 피막을 제거하던 공정을 생략하여 피막 제거 공정에 따른 제조원가(인건비, 기계설치비)를 절감할 수 있다.

본 발명에 따른 인조 성형물 제조방법에 의하면, 작업시 분진발생을 제거하여 작업환경을 개선할 수 있다.

본 발명에 따른 인조 성형물 제조방법에 의하면, 저렴한 비용으로 섬세한 입체 형상 표현이 가능하다.

본 발명에 따른 인조 성형물 제조방법에 의하면, 완성된 성형물이 가볍고 다양한 색상 및 형상을 연출할 수 있다.

본 발명에 따른 인조 성형물 제조방법에 의하면, 완성된 성형물을 저렴하게 공급할 수 있다.

본 발명에 따른 인조 성형물 제조방법에 의하면, 1개의 성형물 몰드 사용으로 획일적이지 않고 자연형태의 표면기공 모양을 다양하게 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 인조 성형물 제조방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 성형물 몰드 내에 이형제가 도포된 상태를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 성형물 표면에 기공이 형성된 상태를 도시한 사용상태도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에 게시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에 따른 인조 성형물 제조방법, 도 1에 도시된 바와 같이, 성형물 재료를 혼합하여 희석하는 단계와, 성형물 몰드 내측에 이형제를 도포하는 단계와, 혼합하여 희석한 상기 성형물 재료를 희석이 완료된 시점으로부터 40분 이내 및 섭씨 25도씨 이내에 성형물 몰드에 1차 주입하여 1차 피막 형성후 건조하는 단계와, 건조한 상기 성형물 몰드 내부에 강도 보강재를 내장하는 단계와, 혼합하여 희석한 상기 혼합 재료를 2차 주입하여 2차 피막 형성 후 건조하는 단계와, 1일 또는 2일 후, 상기 성형물 몰드로부터 성형물을 탈형하는 단계와, 탈형된 상기 성형물을 일정 기간 양생시킨 후 이형제를 제거하여 건조하는 단계와, 건조후 상기 성형물을 양생하는 단계와, 양생된 상기 성형물 후면에 탈크 파우더와 경화제를 포함한 불포화 폴리에스테르 수지(FRP) 또는, 유리섬유와 시멘트를 혼합한 GRC를 도포하여 경화하는 단계를 포함한다.

성형물 재료를 혼합하여 희석한 후, 상기 성형물 몰드 내측에 이형제를 도포하는 단계에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 일정 형상을 갖는 성형물 몰드(110) 내에 이형제(120)를 도포한다.

이 때, 이형제(120)는 스펀지나 붓 등을 이용하여 성형물 몰드(110) 내에 안정감있게 도포될 수 있도록 한다.

상기 이형제(120)는 동점도 3 ~120 mm2/S 를 갖고, 8 ~60 mm2/S 의 최적의 동점도를 갖는다.

이러한 이형제(120)는 기공을 표현할 수 있는 엔진오일로 이루어진 광물성 기름과, 올리브 오일로 이루어진 식물성 기름과, 우지 또는 생선기름으로 이루어진 동물성 기름과 폐식용유를 원료로 사용하여 에스테르(Ester)화시켜 만든 바이오 디젤 기름과, 폴리알파올레핀(PAO : Poly α-olefin)과 에스테르가 주성분인 합성유 또는 유/수성 콘크리트 거푸집 분리제 중 어느 하나 또는 2종 이상을 혼합하여 이루어진 상온의 액상 오일로 이루어질 수 있다.

또한, 이형제는 무기공을 표현할 수 있는 에폭시, 우레탄, 스티렌, 알키드계의 합성수지로 이루어질 수 있고, 액상의 실리콘 수지로 이루어질 수도 있다.

아울러, 이형제는 무기공을 표현할 수 있는 겔상의 구리스 또는 왁스로 형성될 수 있고, 고체상태의 파라핀 왁스, 천연 왁스, 식물성 야자유, 팜핵유 또는 카카오 기름 등으로 마련될 수 있다.

여기서, 상기 성형물 재료의 희석은, 성형물 재료를 용기내에 주입하여 혼합 / 희석하게 된다.

이 때, 성형물 재료의 혼합 / 희석방법은 프로펠러 등이 구비된 드릴 또는 교반기 등을 이용하여 3 ~ 5분간 휘젓는 방식 등 다양하게 수행될 수 있다.

이 과정에서 사용되는 성형물 재료로는 795g ~ 805g(기준 800g)의 포클랜드 시멘트와, 0.5g ~ 5g(기준 1.5g)의 발포제와, 96g ~ 160g(기준 130g - EVA)의 혼화용 폴리머와, 2g ~ 20g(기준 10g)의 균열제어 강도보강제와, 40g ~ 80g(기준 64g)의 실리카흄(Silica fume)과, 160g ~ 200g(기준 180g)의 고로 슬래그와, 510g ~ 540g(기준 528g)의 물을 혼합하여 이루어지도록 함이 바람직하다.

본 발명에서는, 상기 포클랜드 시멘트 : 상기 발포제 : 상기 혼화용 폴리머 : 상기 균열제어 강도보강제 : 상기 실리카흄(Silica Hume) : 상기 고로 슬래그 상기 물은, 1 : 0.00125 : 0.15 : 0.0125 : 0.075 : 0.225 : 0.65 의 비율을 갖도록 제조된다.

여기서, 상기 성형물 재료에 0.1㎜ ~ 5㎜입자크기로 형성된 120g ~ 160g(기준 140g)의 폐FRP가루도 포함될 수도 있다.

이 중, 혼화용 폴리머는 스티렌 부다지엔 고무(SBR : Styrene Butadiene Rubber)와, 폴리 아크릴 산 에스테르(PAE : Polyacrylic Acid Ester)와, 에칠렌 비닐 아세테이트(EVA : Ethylene Vinyl Acetate) 중 어느 하나 또는 2종 이상을 혼합하여 이루어진 액상의 시멘트 혼화용 폴리머로 마련된다.

또한, 상기 균열제어 강도보강제는 내알카리성 유리섬유로 이루어질 수 있고, 각각 1:1의 비율로 혼합된 내알카리성 유리섬유와 나일론 섬유로 이루어질 수도 있다.

또한, 본 발명에서의 성형물 재료는, 포클랜드 시멘트와, 발포제와, 혼화용 폴리머와, 균열제어 강도보강제와, 실리카흄(Silica Hume)과, 고로 슬래그와, 물 중 둘 이상을 혼합하여 이루어질 수 있다.

상기 균열제어 강도보강제는 내알카리성 유리섬유로 이루어질 수 있다.

또는, 상기 균열제어 강도보강제는 내알카리성 유리섬유와 폴리비닐 알코올 섬유(PVA섬유 : Polyvinyl Alcohol Fiber)와 폴리에칠렌 섬유(PE섬유 : polyethylene Fiber)와 폴리프로필렌 섬유(PP섬유 : Polypropylene Fiber) 아라미드 섬유(Aramid Fiber)와 나일론 섬유와 탄소 섬유 중 어느 하나 또는 2종 이상을 혼합하여 이루어질 수도 있다.

상기 고로 슬래그는 소포제를 제외한 2.5% ~ 3.5%의 천연석고를 포함하고 시멘트 중량의 20% ~ 25%로 이루어지되, 비표면적이 4,000㎠/g ~ 10,000㎠/g이고, 밀도가 2.8㎏/㎡ ~ 2.95㎏/㎡이며, 재령 28일의 활성도 지수가 75 ~ 105인 것이 바람직하다.

상기 발포제는 알루미늄(Al)가루 또는 아연(Zn)가루 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 발포제는 알루미늄(Al)과 아미노산계의 동물성 기포제 또는 알킬벤젠설폰네이트(Alkylbenzene Sulphonate)계의 에스테르를 주원료로 하는 식물성 기포제 중 어느 하나를 포함하여 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 발포제는 아연가루(Zn)과 아미노산계의 동물성 기포제 또는 알킬벤젠설폰네이트계의 에스테르를 주원료로 하는 식물성 기포제 중 어느 하나를 포함하여 이루어질 수도 있다.

여기서, 상기 동물성 기포제의 제조 과정은 다음과 같다.

시멘트와 물을 혼합한 슬러지에 동물성 유지(크림)과 일정량의 기포제를 콤퓨레샤를 사용하여 기포화시킨 상태에서, 이들을 믹싱하여 형성한다.

상기와 같은 성형물 재료 혼합 시 일라이트(Illite), 홀로그램 반짝이 가루, 운모(MICA) 가루 또는 시멘트 중량 대비 0 ~ 10%의 무기안료, 산화티탄(TiO2) 중 어느 하나 이상을 더 혼합할 수 있다.

상기와 같은 이형제(120)를 성형물 몰드(110) 내측에 도포하는 과정을 살펴보면, 성형물 몰드(110) 내측에 점도가 낮은 액상의 엔진오일과 점도가 높은 겔상태의 구리스를 이용하여 스퀴지나 붓 등을 이용하여 무늬, 기호, 글자 또는 숫자 등을 표현하도록 한다.

이 때, 성형물 몰드(110) 내측면이 평면인 경우 엔진오일과 구리스 등을 이용하여 실크 인쇄 기법으로 무늬, 기호, 글자 또는 숫자 등을 표현하도록 한다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 성형물(130)의 바탕면(132)에는 겔상의 구리스 또는 고체 상태의 파라핀 왁스, 합성수지를 도포하고, 'ㄱ'자 형상으로 된 기공면(134)에는 엔진오일 또는 올리브 오일을 도포하게 되면, 바탕면(132)은 무기공 형태를 이루고 'ㄱ'자 형상의 기공면(134)에 기공이 형성된다.

이와 같이, 점도가 다른 다양한 종류의 이형제 재료를 사용하여 다양한 무늬, 형상을 연출할 수 있고, 대(大)공, 중(中)공, 소(小)공, 개미굴 등 천연 화산석 표면의 형상과 동일 / 유사하게 재현할 수 있다.

상기의 구성을 갖는 희석된 성형물 재료는 희석이 완료된 시점으로부터 약40분 이내에 성형물 몰드(110) 내에 주입하도록 한다.

이와 같이, 성형물 몰드(110) 내에 성형물 재료를 주입할 때 성형물 재료에 생긴 기포가 소멸되지 않도록 함이 바람직하다.

다음, 건조한 상기 성형물 몰드 내부에 강도 보강재를 내장하는 단계에서 다각 기둥을 이루는 허니컴 패널 또는 트러스 빔 또는 판격자형 패널 중 적어도 하나 이상을 내장한다.

여기서, 상기 강도 보강재는 망사형으로 된 내알카리성 유리섬유 매트, 탄소섬유매트, 아라미드 섬유매트, 열가소성 플라스틱 매트, 열경화성 플라스틱 매트, 섬유매트중 어느 하나와, 불포화 폴리에스테르 수지·폴리우레탄 수지·에폭시 수지 중 어느 하나를 적층하여 이루어질 수 있다.

또는, 상기 강도 보강재는 무기계 섬유 또는 유기계 섬유 중 어느 하나에, 불포화 폴리에스테르 수지·폴리우레탄 수지·에폭시 수지 중 어느 하나를 더 적층하여 이루어질 수 있다.

그리고, 혼합하여 희석한 상기 혼합 재료를 2차 주입하여 2차 피막 형성 후 건조하는 단계에서는, 2차 주입을 1 내지 5회를 반복하고, 반복시 형성되는 각 피막층을 건조한 이후, 상기 피막층에 유성 또는 수성 접착제를 도포한다.

여기서, 상기 접착제는, 초산비닐 수성 접착제와, 우레탄 접착제와, 에폭시 접착제 중 어느 하나일 수 있다.

이어, 상기 성형물 몰드의 내부에 상기 성형물 재료의 높이를 상기 성형물 몰드의 높이보다 높게 형성되도록 주입한다.

그리고, 20분 이내에, 이형제를 도포한 덮개를 상기 성형물 몰드의 상부를 덮는다.

상기 성형물 재료에서 기공이 0.2 내지 3cm의 크기를 갖도록 설정된 압력으로 상기 덮개를 누른다.

상기 설정된 압력은 덮개를 누르는 압력으로, 이는 성형물 재료에 형성되는 기공의 크기가 0.2 내지 3cm를 갖도록 방복 실험을 통해 얻어진 경험치를 사용한다.

다음, 상기 성형물 탈형 단계에서는, 작업시의 기후 환경에 따라 1일 또는 2일 경과 후 성형물 몰드(110)로부터 성형물(130)을 탈형한다.

이 과정에서, 성형물 몰드(110) 내측의 이형제(120) 기름이 기포(Air)를 흡수하지 못하므로 성형물(130) 표면에 불규칙한 기공이 형성되는 것이다.

여기서, 몰드(110)를 떼어 내면 바로 형성된 기공을 확인할 수 있다.

이 후, 탈형된 성형물을 일정 기간 양생시킨 후 얇은 기름막인 이형제(120)를 제거하여 건조하는 단계를 수행한다.

상기의 이형제(120) 제거는 10일 ~ 18일(바람직하게는 14일) 정도의 양생기간 경과 후에 이루어지는 바, 계면활성제가 주성분인 주방용 세제 등 합성세제를 사용하여 수세미나 칫솔 등을 이용하여 이형제(120)를 제거함이 바람직하다.

또한, 사포를 사용하여 이형제를 제거할 수도 있다.

상기 성형물 양생단계에서는 건조 후 상기 성형물을 증기 양생하거나, 상기 성형물의 표면에 액상의 콘크리트 표면 강도 강화제를 도포하여 양생하거나, 상기 증기 양생 및 상기 콘크리트 표면 강도 강화제를 도포를 혼용하여 양생할 수 있다.

상기와 같이, 성형물 양생단계를 거쳐 양생된 성형물(130) 후면에는 탈크 파우더와 경화제를 포함한 불포화 폴리에스테르 수지(FRP)를 도포하여 경화하는 단계를 수행한다.

이와 같이, 양생된 성형물(130) 후면에 탈크 파우더와 경화제를 포함한 불포화 폴리에스테르 수지(FRP)를 도포하여 경화하는 단계에서는 경화 전 강도 추가용 도포제를 도포하여 경화하는 단계를 더 포함하여 수행할 수 있다.

이 때, 강도 추가용 도포제로는 망사형으로 된 내알카리성 유리섬유 매트, 탄소섬유매트, 아라미드 섬유매트, 열가소성 또는 열경화성 플라스틱 매트, 섬유매트를 적층시킨 후, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지 중 어느 하나를 더 도포하여 이루어질 수 있다.

또한, 양생된 성형물(130) 후면에 탈크 파우더와 경화제를 포함한 불포화 폴리에스테르 수지(FRP)를 도포하여 경화하는 단계에서는 경화 전 강도 추가용 무기계 섬유 또는 유기계 섬유를 적층시킨 후, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지 중 어느 하나를 더 도포하여 이루어질 수도 있다.

이러한 무기계 섬유는 내알칼리성 유리섬유, 탄소섬유 또는 강섬유 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.

아울러, 상기 유기계 섬유는 아라미드 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 비닐론 섬유 또는 나일론 섬유 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.

상기와 같이, 강도 추가용 도포제 또는 강도 추가용 무기계 섬유나 유기계 섬유를 도포하여 경화하는 단계의 추가에 의해 양생된 성형물의 결속력을 향상시킬 수 있게 된다.

이 후, 상기 양생된 성형물(130) 후면에 탈크 파우더와 경화제를 포함한 불포화 폴리에스테르 수지(FRP)를 도포하여 경화하는 단계를 다시 한 번 수행하여 마감 처리한다.

상기와 같은 과정을 수행하여 완성된 성형물(130) 표면 일부 또는 전체에는 돌이끼 표현을 위한 돌이끼 표현재료를 도포하여 미관을 향상시킬 수 있다.

상기의 돌이끼 표현재료로는 포클랜드 시멘트 795g ~ 805g(기준 800g)과, 혼화용 폴리머 96g ~ 160g(기준 130g - EVA)과, 균열제어 강도보강제 2g ~ 20g(기준 10g)과, 실리카흄 40g ~ 80g(기준 64g)과, 폐FRP가루 120g ~ 160g(기준 140g)과, 고로 슬래그 160g ~ 200g(기준 180g)과, 물 510g ~ 540g(기준 528g)을 혼합하여 이루어질 수 있다.

이러한 돌이끼 표현방식은 오랜 시간 경과후의 자연스러움을 표현하기 위해 응용될 수 있다.

한편, 완성된 성형물(130)에는 홀로그램 반짝이 가루 또는 운모(MICA) 가루를 무기질 코팅제에 혼합하여 코팅을 수행할 수 있다.

또한, 자외선 차단, 탈색 방지, 유해물질 분해을 위한 졸-겔(Sol-Gel)법으로 제조한 광촉매로 코팅한 후, 홀로그램 반짝이 가루, 운모(MICA) 가루, 모래 또는 규사 중 어느 하나를 뿌려 접착제 등을 이용하여 접착할 수도 있다.

이에 의해, 화산석 또는 화강암 등 본 발명에 의해 구현하고자 하는 인조 성형물 표면의 특성(예를 들어, 화산석 또는 화강암 등의 표면에서 나타나는 반짝임 등)을 표현할 수 있게 된다.

그리고, 완성된 성형물(130)은 접착성이 있는 무기안료 또는 발광안료 또는 금속안료 등의 표면처리안료로 표면처리할 수 있다.

상기와 같이 표면처리된 성형물 표면 일부 또는 전체는 에폭시(Epoxy) 또는 아크릴 또는 우레탄 중 어느 하나를 포함하는 수용성 수지의 코팅제로 도포하여 마감할 수 있다.

지금까지, 본 발명의 인조 성형물 제조방법에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

110 : 성형물 몰드
120 : 이형제
130 : 성형물
132 : 바탕면
134 : 기공면.

Claims

성형물 재료를 혼합하여 희석하는 단계;
성형물 몰드 내측에 이형제를 도포하는 단계;
혼합하여 희석한 상기 성형물 재료를 희석이 완료된 시점으로부터 40분 이내 및 섭씨 25도씨 이내에 성형물 몰드에 1차 주입하여 1차 피막 형성후 건조하는 단계;
건조한 상기 성형물 몰드 내부에 강도 보강재를 내장하는 단계;
혼합하여 희석한 상기 혼합 재료를 2차 주입하여 2차 피막 형성 후 건조하는 단계;
1일 또는 2일 후, 상기 성형물 몰드로부터 성형물을 탈형하는 단계;
탈형된 상기 성형물을 일정 기간 양생시킨 후 이형제를 제거하여 건조하는 단계;
건조후 상기 성형물을 양생하는 단계; 및
양생된 상기 성형물 후면에 탈크 파우더와 경화제를 포함한 불포화 폴리에스테르 수지(FRP) 또는, 유리섬유와 시멘트를 혼합한 GRC를 도포하여 경화하는 단계; 를 포함하는 인조 성형물 제조방법.
제 1항에 있어서,
건조 후 성형물을 양생하는 단계에서,
건조 후 상기 성형물을 증기 양생하거나,
상기 성형물의 표면에 액상의 콘크리트 표면 강도 강화제를 도포하여 양생하거나,
상기 증기 양생 및 상기 콘크리트 표면 강도 강화제를 도포를 혼용하여 양생하는 것을 특징으로 하는 인조 성형물 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 이형제는,
광물성 기름·식물성 기름·동물성 기름·바이오 디젤 기름·합성유 중 어느 하나 또는 2종 이상을 혼합한 상온의 액상 오일로 이루어진 이형제와, 유/수성 콘크리트 거푸집 분리제로 이루어진 유기공 이형제와,
액상의 실리콘 수지로 이루어진 이형제와, 겔상의 이형제와, 고체상태의 이형제와, 합성수지로 이루어진 이형제 중 2종 이상 혼합하여 이루어지는 무기공 이형제를 포함하고,
유기공 이형제의 경우, 섭씨 40도씨인 경우 3~120 mm2/S 의 동점도를 갖는 것을 특징으로 하는 인조 성형물 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 성형물 재료는,
포틀랜드 시멘트와, 발포제와, 혼화용 폴리머와, 균열제어 강도보강제와, 실리카흄(Silica Hume)과, 고로 슬래그와, 물 중 둘 이상을 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인조 성형물 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 성형물 재료는,
795g ~ 805g의 포틀랜드 시멘트와, 0.5g ~ 5g의 발포제와, 96g ~ 160g의 혼화용 폴리머와, 2g ~ 20g의 균열제어 강도보강제와, 40g ~ 80g의 실리카흄(Silica Hume)과, 0.1㎜ ~ 5㎜입자크기로 형성된 120g ~ 160g의 폐FRP가루와, 160g ~ 200g의 고로 슬래그와, 510g ~ 540g의 물을 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인조 성형물 제조방법.
삭제
제4항에 있어서,
상기 혼화용 폴리머는,
스티렌 부다지엔 고무(SBR : Styrene Butadiene Rubber)와, 폴리 아크릴 산 에스테르(PAE : Polyacrylic Acid Ester)와, 에칠렌 비닐 아세테이트(EVA : Ethylene Vinyl Acetate) 중 어느 하나 또는 2종 이상을 혼합하여 이루어진 액상의 시멘트 혼화용 폴리머인 것을 특징으로 하는 인조 성형물 제조방법.
제4항에 있어서,
상기 균열제어 강도보강제는,
내알카리성 유리섬유로 이루어지거나,
내알카리성 유리섬유와 폴리비닐 알코올 섬유(PVA섬유 : Polyvinyl Alcohol Fiber)와 폴리에칠렌 섬유(PE섬유 : polyethylene Fiber)와 폴리프로필렌 섬유(PP섬유 : Polypropylene Fiber) 아라미드 섬유(Aramid Fiber)와 나일론 섬유와 탄소 섬유 중 어느 하나 또는 2종 이상을 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인조 성형물 제조방법.
제4항에 있어서,
상기 실리카흄은 시멘트 중량의 5% ~ 10%로 이루어지되,
비표면적이 150,000㎠/g ~ 250,000㎠/g이고, 이산화 규소성분이 80중량% ~ 95중량%인 것을 특징으로 하는 인조 성형물 제조방법.
제4항에 있어서,
상기 고로 슬래그는 시멘트 중량의 20% ~ 25%로 이루어지되,
비표면적이 4,000㎠/g ~ 10,000㎠/g이고, 밀도가 2.8㎏/㎡ ~ 2.95㎏/㎡이며, 재령 28일의 활성도 지수가 75 ~ 105인 것을 특징으로 하는 인조 성형물 제조방법.
제4항에 있어서,
상기 발포제는 알루미늄(Al)가루 또는 아연(Zn)가루로 이루어지거나,
알루미늄 가루와, 아미노산계의 동물성 기포제 또는 알킬벤젠설폰네이트(Alkylbenzene Sulphonate)계의 에스테르를 포함하는 식물성 기포제 중 어느 하나를 포함하여 이루어지거나,
아연가루와, 아미노산계의 동물성 기포제 또는 알킬벤젠설폰네이트계의 에스테르를 포함하는 식물성 기포제 중 어느 하나를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인조 성형물 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 성형물 재료 혼합 시 일라이트(Illite), 홀로그램 반짝이 가루, 운모(MICA) 가루 또는 시멘트 중량 대비 0 ~ 10%의 무기안료, 산화티탄(TiO2) 중 어느 하나 이상을 더 혼합하는 것을 특징으로 하는 인조 성형물 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 완성된 성형물에는 홀로그램 반짝이 가루 또는 운모(MICA) 가루를 무기질 코팅제에 혼합하여 코팅을 수행하거나 자외선 차단·탈색방지·유해물질 분해를 위한 졸-겔(Sol-Gel)법으로 제조한 광촉매로 코팅한 후 홀로그램 반짝이 가루·운모가루·모래·규사 중 어느 하나 이상을 뿌려 접착 코팅하는 것을 특징으로 하는 인조 성형물 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 완성된 성형물의 표면을 접착성이 있는 무기안료 또는 발광안료 또는 금속안료 중 어느 하나 이상으로 이루어진 표면처리안료로 표면처리하는 것을 특징으로 하는 인조 성형물 제조방법.
제14항에 있어서,
상기 표면처리된 성형물 표면 일부 또는 전체는,
에폭시(Epoxy) 또는 아크릴 또는 우레탄 중 어느 하나를 포함하는 수용성 수지의 코팅제로 도포하여 마감하는 것을 특징으로 하는 인조 성형물 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 강도 보강재를 내장하는 단계는,
다각 기둥을 이루는 허니컴 패널 또는 트러스 빔 또는 판격자형 패널 중 적어도 하나 이상을 내장하되,
상기 강도 보강재는 망사형으로 된 내알카리성 유리섬유 매트, 탄소섬유매트, 아라미드 섬유매트, 열가소성 플라스틱 매트, 열경화성 플라스틱 매트, 섬유매트중 어느 하나와, 불포화 폴리에스테르 수지·폴리우레탄 수지·에폭시 수지 중 어느 하나를 적층하여 이루어지거나,
무기계 섬유 또는 유기계 섬유 중 어느 하나에, 불포화 폴리에스테르 수지·폴리우레탄 수지·에폭시 수지 중 어느 하나를 더 적층하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인조 성형물 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 2차 주입을 1 내지 5회를 반복하고,
반복시 형성되는 각 피막층을 건조한 이후, 상기 피막층에 유성 또는 수성 접착제를 도포하는 것을 특징으로 하는 인조 성형물 제조방법.
제 17항에 있어서,
상기 접착제는, 초산비닐 수성 접착제와, 우레탄 접착제와, 에폭시 접착제 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 인조 성형물 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 성형물 몰드의 내부에 상기 성형물 재료의 높이를 상기 성형물 몰드의 높이보다 높게 형성되도록 주입하고,
20분 이내에, 이형제를 도포한 덮개를 상기 성형물 몰드의 상부를 덮고,
상기 성형물 재료에서 기공이 0.2 내지 3cm의 크기를 갖도록 설정된 압력으로 상기 덮개를 누르는 것을 특징으로 하는 인조 성형물 제조방법.